Современная дидактика различает три метода, посредством которых осуществляется проблемное обучение: проблемное изложение, частично-поисковый (эвристический) и исследовательский методы. Остановимся на применении каждого из названных методов на уроках биологии.
1. Проблемное изложение. Учитель ставит перед учащимися проблему и сам показывает пути ее решения. Так, при изучении внутреннего строения птиц, в частности их пищеварительной системы, мы задавали классу вопрос: «У птиц в связи с полетом отсутствуют зубы. Многие птицы проглатывают пищу целиком. Но ведь неизмельченная пища плохо переваривается. Какие приспособления вырабатываются у птиц для физической обработки пищи?»
Отвечая на этот вопрос, школьники вспоминали по подсказке учителя приспособления для физического измельчения пищи, которые встречались у ранее изученных групп животных. Например, наличие роговых зубцов в желудке речного рака, наличие у него специальных жерновков, служащих для перетирания пищи. В итоге этого несложного переноса знаний обучающиеся высказывали предположения о наличии подобных приспособлений и у птиц. Нам оставалось только обобщить и дополнить ответы школьников.
Для постановки проблемы учитель может прибегнуть к демонстрации или эксперименту. Например, при изучении фотосинтеза нами был проведен несложный эксперимент, который в биологии получил название опыта Сакса. Этот опыт проводился с геранью, листья которой закрываются после пребывания растения в темноте так называемыми фигурками Сакса, изготовленными из плотной бумаги. В ходе этого эксперимента была сформулирована проблема: «Почему под фигурками в клетках листа не образовался крахмал?» При обсуждении результатов эксперимента обучающиеся приходят к выводу о необходимости важнейшего для протекания фотосинтеза фактора - света.
2. Частично-поисковый (эвристический) метод. Учитель привлекает обучающихся к выполнению отдельных шагов поиска. Он конструирует задание, расчленяет его на вспомогательные, намечает шаги помощи, а сами шаги выполняют обучающиеся. Например, обучающиеся перед началом изучения темы «Строение и функции эритроцитов» пытаются решить задачу: «В 5 л крови человека может раствориться около 100 см3 кислорода, а для удовлетворения потребности организма его нужно около 200 см3 в минуту. Каким путем организм человека получает нужное количество кислорода?»
При решении этой проблемной задачи мы задавали учащимся вспомогательные вопросы: «Каким способом кровь связывает кислород, растворяя его в себе?» (Физическим.) «Если кровь не может обеспечить потребностей организма в кислороде, связывая его физически, то каким еще способом она  может это сделать?» (Химическим.) «Если кровь может связывать кислород химически, то что в ней должно находиться?» (Особые вещества.) В итоге этой беседы школьники приходят к выводу о наличии в крови дыхательных пигментов, в частности гемоглобина, который упакован в особые клетки - эритроциты.
Часто проблемные вопросы ставятся нами при выполнении школьниками лабораторных работ. Например, школьники выполняли на местности работу «Изучение морфо-экологической разнокачественности особей популяции растений». В качестве вывода по работе школьники должны были ответить на вопрос о значении выявленной морфологической и экологической разнокачественности особей в функционировании растительной популяции. Ответ на этот вопрос требовал не только знания теоретического материала, но и реального изучения природных объектов.
3. Исследовательский метод. Учитель предлагает ту или иную проблему и организует самостоятельную поисковую деятельность обучающихся по решению данной проблемы. Например, в ходе изучения нового материала перед десятиклассниками (раздел «Закономерности наследственности») ставилась такая проблема: «Про всякий ли аллель можно сказать, какой он - доминантный или рецессивный? Какова природа доминантных и рецессивных генов?» При решении этих проблем ученики не только избирательно подходили к имеющемуся у них фонду знаний и методов, но и преобразовывали, перестраивали сложившиеся у них механизмы познавательной деятельности, чтобы эффективнее их использовать. Школьники вспоминали сведения о сериях аллельных генов, о процессе их образования, о поведении генов серии относительно друг друга, то есть самостоятельно составляли и конструировали ведущие к установлению искомого познавательные действия.
Или еще один пример. На контрольной работе после изучения раздела «Химическая организация жизни» использовались вопросы такого характера: «Почему пчелы в сухую и жаркую погоду по стенам улья размещают капли воды?» или «Почему наши клетки запасают глюкозу в виде полимера гликогена, а не в виде собственно глюкозы?» Ответы на эти и им подобные вопросы требовали не только хороших знаний по биологии, но и сведений из курсов физики и химии. Школьникам, достигшим высокого уровня познавательной самостоятельности, мы предлагали дома выполнить задания не просто повышенной трудности, а требующие творческого применения усвоенных знаний. Приведем пример такого задания (10-й класс, «Закономерности наследственности»): «На планете Фаэтон все растения триплоидны. При образовании гамет клетка, из которой они возникают, делится на три клетки. При оплодотворении сливаются три гаметы трех родительских растений. На этой планете получено первое поколение гибридов от трех родителей, из которых два несут только доминантные аллели некоторого признака, а у третьего аллели этого признака рецессивные. Какое расщепление по этому признаку можно ожидать во втором поколении? Какие генотипы и в каком соотношении возникнут?»
Школьники никогда прежде не сталкивались при решении задач с триплоидными организмами, но они должны были четко усвоить порядок решения генетических задач с диплоидными организмами, то есть в этом случае требовалось применение более сложной познавательной интеллектуальной техники. В результате сложных переносов знаний и умений обучающиеся приходят к правильному решению этой генетической задачи.
Таким образом, проблемное обучение как технология обучения обладает большим потенциалом вовлечения школьников в активную познавательную деятельность.

​Олег ПЕТУНИН, заведующий кафедрой естественно-научных и математических дисциплин Кузбасского регионального ИПКиПРО, доктор педагогических наук, профессор, отличник народного просвещения, победитель Всероссийского конкурса «Учитель года России»-1996