Разнообразие современных систем воспитания детей, порой, приводит многих родителей в замешательство при выборе воспитательной парадигмы для своего ребенка. Все педагогические системы в настоящее время поддерживают идею гармоничного развития, в равной мере уделяющего внимание интеллектуальной, эмоциональной, морально-нравственной и другим сферам личности ребенка. А главная задача развивающего воспитания – максимально эффективно адаптировать ребенка к предстоящей жизни, научить его справляться с непредсказуемыми ситуациями, в которые он будет попадать в ходе своей жизни, и здесь решающее значение играет способность быстро принимать эффективные, а зачастую, и нестандартные решения.
Одной из передовых педагогических технологий, активно поддерживаемой многими российскими практиками и теоретиками детского воспитания, является так называемая ТРИЗ или технология решения изобретательских задач, созданная в 1946 году Генрихом Альтшуллером. Уделив немалое время анализу данных собранных многочисленными патентными фондами, он пришел к выводу, что в основе всех изобретений лежат одинаковые предпосылки. Выделив и систематизировав их, он смог создать свою теорию, которую нередко называют не теорией решения изобретательских задач, а теорией поиска правильных решений, что гораздо точнее отражает суть метода.
Название этой системы ассоциируется скорее с научным творчеством, чем с воспитанием детей, однако и в воспитании детей использование данной методики дает очень эффективные результаты. Это не мешает использовать ТРИЗ и во «взрослой» жизни – в инженерном деле, бизнесе, политике и даже в творчестве. На самом деле, главное содержание теории – научить ребенка или взрослого не столько изобретать, сколько принимать правильные решения, руководствуясь определенными логикой и алгоритмами оценки текущей ситуации. В настоящее время активно используются даже аналитические компьютерные программы, построенные на основе технологии ТРИЗ, и имеющие возможность предоставлять готовые решения для любых областей человеческой деятельности.
Суть технологии ТРИЗ
Обычно, попадая в ситуацию, требующую от нас принятия какого-либо решения, поиска выхода из затруднительного положения, мы можем начать поиск оптимального варианта решения проблемы лишь опираясь на уже имеющийся опыт, используя метод проб и ошибок, ну и, конечно же, логику. Такой подход не является очень эффективным и при необходимости нестандартного решения может занять продолжительное время и вовсе не гарантирует успеха. Но что, если бы мы владели универсальными принципами поиска нестандартных решений, применимых к любой ситуации и сфере деятельности? Принципами, которые позволили бы вам подойти к проблеме системно, а не ситуативно? Именно этому и учит ТРИЗ.
Поиск решения, выхода из ситуации на основе технологии ТРИЗ основан на стандартизированных логических операциях, вырастающих из общих законов развития любых технических систем. Основная предпосылка ТРИЗ – любые, даже самые сложные технически, системы возникают не сами по себе, а на основе единых закономерностей, которые можно познать и использовать для рождения новых систем, а также для решения текущих задач. Теория изобретательских задач дает возможность не тратить время на метод проб и ошибок или на ожидание творческого озарения, а воспользоваться системным подходом и решить большую часть рутинной работы на интеллектуальном уровне, найдя оптимальное решение.
ТРИЗ в детском саду
Хотя технология ТРИЗ эффективно применяется практически во всех сферах человеческой деятельности, начинать формировать системное мышление лучше всего с самого раннего детства. Именно поэтому во многих детских садах и воспитательных системах для дошкольников все чаще используются элементы ТРИЗ, а в отечественной педагогической науке все чаще приходится слышать о появлении нового направления - ТРИЗ-педагогике.
Задачи ТРИЗ в дошкольном воспитании – это:
- Научить видеть объекты окружающего мира как многофункциональные, разносторонние.
- Научить ребенка выделять противоречия между объектами окружающего мира.
- Научить ребенка фантазировать и изобретать новое.
- Научить решать фантастические, сказочные, игровые задачи с помощью приемов ТРИЗ.
- Научить находить выход и эффективно решать реальные ситуации.
Эти задачи последовательно реализуются в ходе взаимодействия педагога и ребенка, постепенно приучая его к системному мышлению и нестандартному подходу в поиске решений любой ситуации.
Мы не будем сейчас подробно посвящать вас в тонкости разнообразных вариантов воспитательных программ для дошкольного возраста, созданных на основе ТРИЗ, это не сложно сделать самостоятельно изучив любую из предложенных в конце данной статьи книг по теории изобретательских задач. Отметим лишь, что их немало, и каждая предполагает подробные методические рекомендации для воспитателей по конкретному воплощению теории. В основе ТРИЗ-взаимодействия с детьми – коллективные игры и занятия, на которых детей учат выделять противоречивые свойства предметов и явлений и эффективно разрешать эти противоречия исходя из поставленной воспитателем задачи. При этом ТРИЗ-ориентированные воспитательные программы вовсе не заменяю основную педагогическую программу, а только подкрепляют ее, позволяя сделать процесс воспитания интересным, занимательным и перевести его на качественно новый уровень.
Основное средство, используемое в ТРИЗ не только для дошкольников, но и для более старших детей, - педагогический поиск . Когда ребенку не предлагают готовое решение, а дают возможность найти его самостоятельно, акцентируя внимание не столько на успешном результате решения задачи, сколько на эффективном применении алгоритма его поиска.
Методы ТРИЗ
Занятия ТРИЗ с детьми и взрослыми достаточно часто используют характерные методы, позволяющие изменить представление об исходной ситуации. Это дает возможность выявить новые, до сих пор неизвестные начинающему исследователю черты какого-либо объекта или системы в целом.
Самые часто используемые в ТРИЗ-системах методы – это:
- Метод маленьких человечков – для простоты понимания сложных, составных процессов они изображаются в виде маленьких человечков, находящихся друг с другом в разных взаимоотношениях. Особенно часто метод маленьких человечков используется при решении задач, связанных с молекулярным уровнем. Так, человечки-молекулы газа не качаются друг друга, жидкости – держатся за руки, а твердых веществ – крепко сцеплены и руками и ногами.
- Метод фокальных объектов – исходному объекту приписываются свойства изначально ему не присущие, нередко фантастические. Это разрывает шаблонное восприятие системы и позволяет найти неожиданные решения.
- Системный оператор – для любой системы прорабатываются также подсистемы (составляющие части) и надсистемы (более крупные образования, например, для системы «дерево» надсистемой будет «растение»).
- Ресурсы – вся система рассматривается с точки зрения ресурсов или их производных. Это дает возможность функционально подойти к решению задачи. Кроме этого, свойства ресурсов могут дополнять друг друга, расширяя тем самым возможности исследователя-изобретателя.
- Противоречия – любая система обладает противоречивыми свойствами, относительно одной и той же функции. То есть свойство «А» какой-либо системы, позволяющее ей выполнять ей полезную функцию, обязательно предполагает отрицательное свойство «не-А», дающее возможность не выполнять функцию вредную.
- Фантазирование – через объединение частей целого (например, конь и человек – это кентавр), уменьшение или увеличение, ускорение или замедление, дробление или объединение, статика или динамика, оживление и универсализация предметов и так далее.
Комбинирование этих методик позволяет выстроить единый воспитательный процесс, сделать его интересным, а самое главное – эффективным с точки зрения развития личности и познавательных способностей ребенка, системного видения мира и конструктивного решения жизненных задач.
Игры ТРИЗ в детском саду
Первые занятия в детском саду всегда носят игровую форму, и обучение ТРИЗ – не исключение. Начало критического мышления закладывается в ходе простых игр:
- «Много-Мало» - детям предлагают быстро выразить условными жестами (сильно разведенные ладони – много, ладони вместе – мало, друг над другом - достаточно) свое отношении к услышанным фразам, типа: «Одна нога для всех людей – это…», «Ведро воды для слона – это…», «Ведро воды для воробья – это…» и так далее.
- «Хорошо-Плохо» - дети отвечают на вопрос почему это хорошо или плохо применительно к одной и той же ситуации, причем ситуации постепенно вытекают одна из другой. Например, сладкие конфеты – это хорошо и вкусно, но еще и плохо, так как от этого могут заболеть зубы. Заболели зубы – это хорошо, так как это сигнал, что пора идти к врачу, но и плохо, так как можно пойти к врачу и заранее… и так далее.
- «Разбежались» - группе детей предлагают быстро разбежаться по сторонам по какому-либо признаку, который называет воспитатель. Например, у кого одежда с карманами – направо, а у кого без карманов – налево; кого привел в садик папа – направо, кого не папа – налево.
В рамках данной статьи мы смогли изложить лишь самые общие моменты теории изобретательских задач. Чтобы познакомиться с этой системой поближе, вы можете прочитать одну из многочисленных книг по ТРИЗ, тем более, что это в большинстве случаев не только познавательное, но и увлекательное чтение. В качестве обязательных к прочтению книг мы можем рекомендовать вам:
- «Творчество как точная наука» Альтшуллер Г.С.;
- «Колобок и все-все-все, или Как раскрыть в ребенке творца» Шустерман З.Г., ШУстерман М.Н.;
- «Основы классической ТРИЗ. Практическое руководство для изобретательного мышления» Орлов М.;
- «Принципы выживания, или Теория творчества на каждый день» Кизевич Г.;
- «Новые приключения колобка или Наука думать для больших и маленьких» Шустерман З.Г.;
- «И тут появился изобретатель» Альтов Г.;
- «Денис-изобретатель. Книга для развития изобретательских способностей детей младших и средних классов» Иванов Г.И.;
- «Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности» Альтшуллер Г.С., Верткин И.М.;
- «ТРИЗ в детском саду» Гин.С.;
- «Мир фантазии» серия книг;
- «Мир загадок» серия книг.
Таким образом, ТРИЗ – это действенный эффективный метод, применяемый во всех сферах человеческой деятельности и для всех возрастов. Он позволяет системно подходит к решению задач, а также развивать критическое мышление. Дошкольный возраст – самое лучшее время для начала освоения такого способа мировосприятия, так как именно в этом возрасте закладываются основы будущих принципов взаимодействия человека и мира.
А напоследочек, ролик о том, как в петразоводском детском саду пользуются и активно внедряют методы ТРИЗ. Интересно)))
Рассмотрим 40 основных приемов устранения технических противоречий.
1. Принцип дробления
а. Разделить объект на независимые части.
б. Выполнить объект разборным.
в. Увеличить степень дробления объекта.
Пример. Грузовое судно разделено на однотипные секции. При необходимости корабль можно делать длиннее или короче.
2. Принцип вынесения
Отделить от объекта "мешающую" часть ("мешающее" свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть или нужное свойство.
В отличие от предыдущего приема, в котором речь шла о делении объекта на одинаковые части, здесь предлагается делить объект на разные части.
Пример. Обычно на малых прогулочных судах и катерах электроэнергия для освещения и других нужд вырабатывается генератором, работающим от гребного двигателя. Для получения электроэнергии на стоянке приходится устанавливать вспомогательный электрогенератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Двигатель, естественно, создает ШУМ и вибрацию. Предложено разместить двигатель и генератор в отдельной капсуле, расположенной на некотором расстоянии от катера и соединенной с ним кабелем.
3. Принцип местного качества
а. Перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной.
б. Разные части объекта должны выполнять различные функции.
в. Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.
Пример. Для борьбы с пылью в горных выработках на инструменты (рабочие органы буровых и погрузочных машин) подают воду в виде конуса мелких капель. Чем мельче капли, тем лучше идет борьба с пылью, но мелкие капли легко образуют туман, это затрудняет работу. Решение: вокруг конуса мелких капель создают слой из крупных капель.
4. Принцип асимметрии
а. Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной.
б. Если объект уже асимметричен, увеличить степень асимметрии.
Пример. Противоударная автомобильная шина имеет одну боковину повышенной прочности - для лучшего сопротивления ударам о бордюрный камень тротуара.
5. Принцип объединения
а. Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.
б. Объединить во времени однородные или смежные операции.
Пример. Сдвоенный микроскоп-тандем. Работу с манипулятором ведет один человек, а наблюдением и записью целиком занят второй.
6. Принцип универсальности
Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.
Пример. Ручка для портфеля одновременно служит эспандером (а. с. № 187 964).
7. Принцип "матрешки"
а. Один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего и т. д.
б. Один объект проходит сквозь полость в другом объекте.
Пример. "Ультразвуковой концентратор упругих колебаний, состоящий из скрепленных между собой полуволновых отрезков, отличающийся тем, что с целью уменьшения длины концентратора и увеличения его устойчивости полуволновые отрезки выполнены в виде полых конусов, вставленных один в другой" (а. с. № 186 781). В а. с. № 462 315 абсолютно такое же решение использовано для уменьшения габаритов выходной секции трансформаторного пьезоэлемента. В устройстве для волочения металла по а. с. № 304 027 "матрешка" составлена из конусных волок.
8. Принцип антивеса
а. Компенсировать вес объекта соединением с другим объектом, обладающим подъемной силой.
б. Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (преимущественно за счет аэро- и гидродинамических сил). Приме р. "Центробежный тормозного типа регулятор числа оборотов роторного ветродвигателя, установленный на вертикальной оси ротора, отличающийся тем, что с целью поддержания скорости вращения ротора в малом интервале числа оборотов при сильном увеличении мощности грузы регулятора выполнены в виде лопастей, обеспечивающих аэродинамическое торможение" (а. с. № 167 784).
Интересно отметить, что в формуле изобретения четко отражено противоречие, преодолеваемое изобретением. При заданной силе ветра и заданной массе грузов получается определенное число оборотов. Чтобы его уменьшить (при возрастании силы ветра). нужно увеличить массу грузов. Но грузы вращаются, к ним трудно подобраться. И вот противоречие устранено тем, что грузам. придана форма, создающая аэродинамическое торможение, т. е. грузы выполнены в виде крыла с отрицательным углом атаки.
Общая идея очевидна: если нужно менять массу движущегося тела, а массу менять нельзя по определенным соображениям, то телу надо придать форму крыла и, меняя наклон крыла к направлению движения, получать дополнительную силу, направленную в нужную сторону.
9. Принцип предварительного антидействия
Если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействне.
Пример. "Способ резания чашечным резцом, вращающимся вокруг своей геометрической оси в процессе резания, отличающийся тем, что с целью предотвращения возникновения вибрации чашечный резец предварительно нагружают усилиями, близкими по величине и направленными противоположно усилиям, возникающим в процессе резания" (а. с. № 536866).
10. Принцип предварительного действия
а. Заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично).
б. Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.
Примером может служить приведенное выше решение задачи 41.
11. Принцип "заранее подложенной подушки"
Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.
Пример. "Способ обработки неорганических материалов, например стекловолокон, путем воздействия плазменного луча, отличающийся тем, что с целью повышения механической прочности на неорганические материалы предварительно наносят раствор или расплав солей щелочных или щелочно-земельных металлов" (а. с. № 522 150). Заранее наносят вещества, "залечивающие" микротрещины. Есть а. с. № 456 594, по которому на ветвь дерева (до спиливания) ставят кольцо, сжимающее ветвь. Дерево, чувствуя "боль", направляет к этому месту питательные и лечащие вещества. Таким образом, эти вещества накапливаются до спиливания ветки, что способствует быстрому заживлению после спиливания.
12. Принцип эквипотенциальности
Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.
Пример. Предложено устройство, исключающее необходимость поднимать и опускать тяжелые пресс-формы. Устройство выполнено в виде прикрепленной к столу пресса приставки с рольгангом (а. с. № 264679).
13. Принцип "наоборот"
а. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие.
б. Сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся. в. Перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.
Пример. Рассматривая задачу 9 (о фильтре для улавливания пыли), мы познакомились с а. с. № 156 133: фильтр сделан из магнитов, между которыми расположен ферромагнитный порошок Через семь лет появилось а. с. № 319 325, в котором фильтр вывернут- "Электромагнитный фильтр для механической очистки жидкостей и газов, содержащий источник магнитного поля и фильтрующий элемент из зернистого магнитного материала, oтличающийся тем, что с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения производительности фильтрующий элемент размещен вокруг источника магнитного поля и образует внешний замкнутый магнитный контур".
14. Принцип сфероидальносги
а. Перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям.
б. Использовать ролики, шарики, спирали.
в. Перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.
Пример. Устройство для вварки труб в трубную решетку имеет электроды в виде катящихся шариков.
15. Принцип динамичности
а. Характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы.
б. Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга.
в. Если объект, в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.
Пример. "Способ автоматической дуговой сварки ленточным электродом, отличающийся тем, что с целью широкого регулирования формы и размеров сварочной ванны электрод изгибают вдоль его образующей, придавая ему криволинейную форму, которую изменяют в процессе сварки" (а. с. № 258 490).
16. Принцип частичного или избыточного действия
Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить "чуть меньше" или "чуть больше" - задача при этом может существенно упроститься.
Прием уже знаком по задаче 34: цилиндры окрашивают с избытком, который затем удаляют.
17. Принцип перехода в другое измерение
а. Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (т. е. на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений.
б. Использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной.
в. Наклонить объект или положить его "набок".
г. Использовать обратную.сторону данной площади.
д. Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади.
Прием 17а можно объединить с приемами 7 и 15в. Получается цепь, характеризующая общую тенденцию развития технических систем: от точки к линии, затем к плоскости, потом к объему и, наконец, к совмещению многих объемов.
Пример. "Способ хранения зимнего запаса бревен на воде путем установки их на экватории рейда, отличающийся тем, что с целью увеличения удельной емкости экватории и уменьшения объема промороженной древесины бревна формируют в пучки:, шириной и высотой в поперечном сечении превышающими длину бревен, после чего сформированные пучки устанавливают в вертикальном положении" (а. с. № 236 318).
18. Использование механических колебаний
а. Привести объект в колебательное движение.
б. Если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой).
в. Использовать резонансную частоту.
г. Применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы.
д. Использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями.
Пример. "Способ безопилочного резания древесины, отличающийся тем, что с целью снижения усилия внедрения инструмента в древесину резание осуществляют инструментом, частота пульсация которого близка к собственной частоте колебаний перерезаемой древесины" (а. с. № 307986).
19. Принцип периодического действия
а. Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному) .
б. Если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность.
в. Использовать.паузы между импульсами для другого действия.
Пример. "Способ автоматического управления термическим циклом контактной точечной сварки, преимущественно деталей малых толщин, основанный на измерении термо-э.д.с., отличающийся тем, что с целью повышения точности управления при сварке импульсами повышенной частоты измеряют термо-э.д.с. в паузах между импульсами сварочного тока" (а. с. № 336 120).
20. Принцип непрерывности полезного действия
а. Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой).
б. Устранить холостые и промежуточные ходы.
Пример. "Способ обработки отверстий в виде двух пересекающихся цилиндров, например гнезд сепараторов подшипников, отличающийся тем, что с целью повышения производительности обработки ее осуществляют сверлом (зенкером), режущие кромки которого позволяют производить резание как при прямом, так и при обратном ходе инструмента" (а. с. № 262 582).
21. Принцип проскока
Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.
Пример. "Способ обработки древесины при производстве шпона путем прогрева, отличающийся тем, что с целью сохранения природной древесины прогрев ее осуществляют кратковременным воздействием факела пламени газа с температурой 300-600°С непосредственно в процессе изготовления шпона" (а. с. № 338 371).
22. Принцип "обратить вред в пользу"
а. Использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта.
б. Устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами.
в. Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.
Пример. "Способ восстановления сыпучести смерзшихся насыпных материалов, отличающийся тем, что с целью ускорения процесса восстановления сыпучести материалов и снижения трудоемкости смерзшийся материал подвергают воздействию сверхнизких температур" (а. с. № 409 938).
23. Принцип обратной связи
а. Ввести обратную связь.
б. Если обратная связь есть, изменить ее.
Пример. "Способ автоматического регулирования температурного режима обжига сульфидных материалов в кипящем слое путем изменения потока нагружаемого материала в функции температуры, отличающийся тем, что с целью повышения динамической точности поддержания заданного значения температуры подачу материала меняют в зависимости от изменения содержания сернистого газа в отходящих газах" (а. с. .№ 302 382).
24. Принцип "посредника"
а. Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие.
б. На время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект.
Пример. "Способ тарировки приборов для измерения динамических напряжений в плотных средах при статическом нагружении образца среды с заложенными внутри него прибором, отличающийся тем, что с целью повышения точности тарировки нагружение образца с заложенным внутри него прибором ведут через хрупкий промежуточный элемент" (а. с. № 354 135).
25. Принцип самообслуживания
а. Объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции.
б. Использовать отходы (энергии, вещества).
Пример. В электросварочном пистолете сварочную проволоку обычно подает специальное устройство. Предложено использовать для подачи проволоки соленоид, работающий от сварочного тока.
26. Принцип копирования
а. Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии.
б. Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии).
в. Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым. Пример. "Наглядное учебное пособие по геодезии, выполненное в виде написанного на плоскости художественного панно, отличающеееся тем, что с целью последующей геодезической съемки с панно изображения местности оно выполнено по данным тахеометрической съемки и в характерных точках местности снабжено миниатюрными геодезическими рейками" (а. с. № 86560).
27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности
Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).
Пример. Мышеловка одноразового действия: пластмассовая трубка с приманкой; мышь входит в ловушку через конусообразное отверстие; стенки отверстия разгибаются и не дают ей выйти обратно.
28. Замена механической схемы
а. Заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой".
б. Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом.
в. Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру.
г. Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.
Пример. "Способ нанесения металлических покрытий на термопластичные материалы путем контакта с порошком металла, нагретым до температуры, превышающей температуру плавления термопласта, отличающийся тем, что с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой и его плотности процесс осуществляют в электромагнитном поле" (а. с. № 445 712).
29. Использование пневмо- и гидроконструкций
Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполяемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные.
Пример. Для соединения гребного вала судна со ступицей винта в вале сделан паз, в котором размещена эластичная полая емкость (узкий "воздушный мешок"). Если в эту емкость подать сжатый воздух, она раздуется и прижмет ступицу к валу (а. с. ЛЬ 313 741). Обычно в таких случаях использовали металлический соединительный элемент, но соединение с "воздушным мешком" проще изготовить: не нужна точная подгонка сопрягаемых поверхностей. Кроме того, такое соединение сглаживает ударные нагрузки. Интересно сравнить это изобретение с опубликованным позже изобретением по а. с. № 445 611 на контейнер для транспортирования хрупких изделий (например, дренажных труб): в контейнере имеется надувная оболочка, которая прижимает изделия и не дает им биться при перевозке. Разные области техники, но задачи и решения абсолютно идентичны. В a. c. № 249583 надувной элемент работает в захвате подъемного крана. В а. с. № 409 875 - прижимает хрупкие изделия в устройстве для распиловки. Таких изобретений великое множество. Видимо, просто, поpa прекратить патентовать такие предложения, а в учебники конструирования ввести простое правило: если надо на время деликатно прижать один предмет к другому, используйте "воздушный мешок". Это, конечно, не значит, что весь прием 29 перестанет быть изобретательским.
"Воздушный мешок", прижимающий одну деталь к другой, - типичный веполь, в котором "мешок" играет роль механического поля. В соответствии с общим правилом развития вепольных систем следовало ожидать перехода к фепольной системе. Такой переход действительно произошел: в а. с. № 534 351 предложено внутрь "воздушного мешка" ввести ферромагнитный порошок, а для. усиления прижима использовать магнитное поле. И снова несовершенство формы патентования привело к тому, что запатентована не универсальная идея управления "воздушным мешком", а частное усовершенствование шлифовального "воздушного мешка"...
30. Использование гибких оболочек и тонких пленок
а. Вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки.
б. Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.
Пример. "Способ формирования газобетонных изделий путем заливки сырьевой массы в форму и последующей выдержки, отличающийся тем, что с целью повышения степени вспучивания на залитую в форму сырьевую массу укладывают газонепроницаемую пленку" (а. с. № 339 406).
31. Применение пористых материалов
а. Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д.).
б. Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом.
Пример. "Система испарительного охлаждения электрических машин, отличающаяся тем, что с целью исключения необходимости подвода охлаждающего агента к машине активные части и отдельные конструктивные элементы выполнены из пористых материалов, например пористых порошковых сталей, пропитанных жидким охлаждающим агентом, который при работе машины испаряется и таким образом обеспечивает кратковременное, интенсивное и равномерное ее охлаждение" (а. с. № 187 135).
32. Принцип изменения окраски
а. Изменить окраску объекта или внешней среды.
б. Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.
в. Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки.
г. Если такие добавки уже применяются, использовать люминофоры.
Пример. Патент США № 3 425 412: прозрачная повязка, позволяющая наблюдать рану, не снимая повязки.
33. Принцип однородности
Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).
Пример. "Способ получения постоянной литейной формы путем образования в ней рабочей полости по эталону методом литья, отличающийся тем, что с целью компенсации усадки изделия, полученного в этой форме, эталон и форму выполняют из материала, одинакового с изделием" (а. с. № 456 679).
34. Принцип отброса и регенерация частей
а. Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы.
б. Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.
Пример. "Способ исследования высокотемпературных зон, преимущественно сварочных процессов, при котором в исследуемую зону вводят зонд-световод, отличающийся тем, что с целью улучшения возможности исследования высокотемпературных зон при дуговой и электрошлаковой сварке используют плавящийся зонд-световод, который непрерывно подают в исследуемую зону со скоростью не менее скорости его плавления" (а. с. № 433 397).
35. Изменение агрегатного состояния объекта
Сюда входят не только простые переходы, например от твердого состояния к жидкому, но и переходы к "псевдосостояниям" ("псевдожидкость") и промежуточным состояниям, например использование эластичных твердых тел.
Пример. Патент ФРГ № 1 291 210: участок торможения для посадочной полосы выполнен в виде "ванны", заполненной вязкой жидкостью, на которой расположен толстый слой эластичного материала.
36. Применение фазовых переходов
Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д.
Пример. "Заглушка для герметизации трубопроводов и горловин с различной формой сечения, отличающаяся тем, что с целью унификации и упрощения конструкции она выполнена в виде стакана, в который заливается легкоплавкий металлический сплав, расширяющийся при затвердевании и обеспечивающий герметичность соединения" (а. с. № 319 806).
37. Применение теплового расширения
а. Использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов.
б. Использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения.
Пример. В а. с. No 463423 предложено крышу парников делать из шарнирно-закрепленных пустотелых труб, внутри которых.находится легкорасширяющаяся жидкость. При изменении температуры меняется центр тяжести труб, поэтому трубы сами поднимаются и опускаются. Кстати, это ответ на задачу 30. Разумеется, можно использовать и биметаллические пластины, укрепленные.на крыше парника.
38. Применение сильных окислителей
а. Заменить обычный воздух обогащенным.
б. Заменить обогащенный воздух кислородом.
в. Воздействовать на воздух или кислород, ионизирующими излучениями.
г. Использовать озонированный кислород.
д. Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.
Пример. "Способ получения пленок феррита путем химических газотранспортных реакций в окислительной среде, отличающий с я тем, что с целью интенсификации окисления и увеличения однородности пленок процесс осуществляют в среде озона" (а. с. №261 859).
39. Применение инертной среды
а. Заменить обычную среду инертной.
б. Вести процесс в вакууме. Этот прием можно считать антиподом предыдущего.
Пример. Способ предотвращения загорания хлопка в хранилище, отличающийся тем, что с целью повышения надежности хранения хлопок подвергают обработке инертным газом в процессе его транспортировки к месту хранения" (а. с. № 270 171).
40. Применение композиционных материалов перейти от однородных материалов к композиционным
Пример. "Среда для охлаждения металла при термической обработке. отличающаяся тем, что с целью обеспечения заданной скорости охлаждения она состоит из взвеси газа в жидкости" (а. с. № 187060).
«Использование методов и приемов ТРИЗ (теории решения изобретательских задач) для развития школьников». Семенова Любовь Ивановна, учитель математики, физики Старочемровского филиала МБОУ «Первомайская сош №2».
По определению Генриха Альтшуллера (литературный псевдоним – Г.Альтов), автора ТРИЗ (теории решения изобретательских задач): «Каждый ребенок изначально талантлив и даже гениален, но его надо научить ориентироваться в современном мире, чтобы при минимуме затрат достичь максимум эффекта».
Методы ТРИЗ, такие как: мозговой штурм, морфологический анализ, алгоритмы, метод фокальных объектов и их разновидности - формируют у детей умение творчески решать возникшие проблемы в различных областях деятельности.
Эта инновационная технология дает вдохновение ученикам на открытия, нестандартные решения, оригинальные идеи, предлагает рассуждать, мыслить, изобретать.
Вот нить. Незатейливая вещь. А вот обычный узел. А теперь перевяжем нити узлами, получилась сеть. С ней можем ловить рыбу или сделать загородку, изготовить гамак или придумать что-нибудь ещё. Какая польза только от того, что каждая нить теперь не просто сама по себе. Приемы технологии ТРИЗ – сеть. Они поддерживают друг друга, складываясь в нечто целое, в систему.
Принципы техники ТРИЗ:
Свободы выбора. Право выбора всегда уравновешивается осознанной ответственностью за свой выбор! Ученикам задается много задач, и они сами выбирают для решения любые из них.
Открытости. Печально то, что выпускник не знает главного: ОН НЕ ЗНАЕТ, ЧЕГО ОН НЕ ЗНАЕТ. Весьма смутно представляет границы своей информированности. Откуда ж тогда взяться любознательности, без которой обучение – лишь воспитание исполнителей! Больше открытых задач! Которые дают разные пути решения, набор вероятных ответов.
Деятельности. «Напичканный знаниями, но не умеющий их использовать ученик напоминает фаршированную рыбу, которая не может плавать»,-говорил академик Александр Львович Минц. Необходим системно- деятельностный подход в обучении.
Обратной связи. У учителя есть свой набор приемов, позволяющих четко сориентироваться в обстановке, отследить настроение учеников, уровень их понимания, степень заинтересованности.
Идеальности (высокого КПД). Согласуем темп, ритм и сложность обучения с возможностями учеников – тогда они почувствуют свою успешность и САМИ захотят ее подкрепить, обучать друг друга. Наверное, идеал недостижим, но стремиться к нему полезно!
Хорошо организованная жизнь - это как сетка для страховки. Благодаря ей мы можем выделывать более сложные трюки. А результат использования приемов ТРИЗ – хорошо организованный труд учителя, хорошо организованный класс, хорошо организованные знания.
КОНСТРУКТОР УРОКА (ПРИЕМЫ ТРИЗ)
Блоки урокаБлок 1
Мотивация
Блок 2
Содержа-
тельная часть
Блок 3
Психологи-
ческая
разгрузка
Блок 4
Тренировка,
отработка
умений
Блок 5
Контроль
Блок 6
Домашнее
задание
Блок 7
Резюме
Приемы
Интеллекту-
альная
разминка
Привлека-
тельная цель
Физические
упражнения
Лови ошибку !
«Светофор»
Задание
массивом
Опрос-итог
«Да-нетка»
Удивляй!
Физические
разминки
Пресс-конференция
Опрос по
цепочке
Три уровня
домашнего
задания
Отсроченная отгадка
Удивляй!
Составление
опоры
УМШ
Тихий
опрос
Необычайная
обычность
Роль
«Подводящий
итоги»
Отсроченная отгадка
Практичность
теории
Деловая игра
«Точка зрения»
Идеальный
(показательный)
опрос
Особое
задание
Роль
«Психолог»
«Светофор»
Пресс-конференция
Деловая игра
«Компентент
ность»
Фактологичес-кий диктант
Идеальное
задание
Фантастическая
добавка
Вопрос к тексту
Деловая игра
«НИЛ»
Блиц-
контрольная
Творчество
работает на
будущее
УМШ
Фронтально, со
всем классом
Лови ошибку !
Повторяем с расширением
Выборочный контроль
Театрализация
Доклад
Свои примеры
Повторяем с контролем
Пересечение
тем
Взаимоопрос
Релейная
контрольная
работа
Деловая игра
«Точка зрения»
Переход в другое
измерение
Обычная
контрольная
работа
Деловая игра
«НИЛ»
Прикладная
диалектика
Развивающая
кооперация
Игра в
случайность
Методы и приемы ТРИЗ
Из стандартных блоков детского конструктора можно собрать домик. Для облегчения учительской жизни можно создать конструктор для «сборки урока», где указаны основные разделы урока (последовательность не столь важна). Любой из разделов может быть реализован разными приемами или их комбинацией. Приемы ТРИЗ, по сути, и есть элементы нашего конструктора. Представляется это таблицей. Каждый выбирает то, что ему нужно.
Привлекательная цель. Перед учеником ставится простая, понятная и привлекательная для него цель, выполняя которую, он волей – неволей выполняет и то учебное действие, которое планируем. (Научиться пользоваться транспортиром).
Удивляй! Хорошо известно, ничто так не привлекает внимание и не стимулирует работу ума, как удивительное. Так представлен материал, что даже обыденное становится удивительным.
Отсроченная отгадка. В начале урока учитель дает загадку (удивительный факт), отгадка к которой (ключик для понимания) будет открыта на уроке при работе над новым материалом. Загадку (удивительный факт) можно дать в конце урока, чтобы начать с него следующее занятие.
Фантастическая добавка. Дополняем реальную ситуацию фантастикой. Переносим учебную ситуацию на фантастическую планету. Изменяем значение любого параметра, который обычно остается постоянным или имеет вполне определенное значение.
Лови ошибку! Объясняя материал, намеренно допускаем ошибки. Сначала ученики заранее предупреждаются об этом. Иногда им можно подсказывать «опасные места» интонацией или жестом. Приучаем детей мгновенно реагировать на ошибки, поощряем внимание и готовность вмешаться! Не получится ли так, что дети запомнят ошибку и будут повторять ее? Если добиваемся именно понимания «ошибкоопасного» места, а не механического запоминания правильного ответа, такого не будет.
«Светофор». Это всего лишь длинная полоска картона, с одной стороны красная, с другой – зеленая. При опросе ученики поднимают той, или другой стороной к учителю, сигнализируя о своей готовности к ответу.
Практичность теории. Введение в теорию осуществляем через практическую задачу, полезность которой очевидна ученикам.
Пресс-конференция. Намеренно неполно раскрываем тему, предложив ученикам задать дораскрывающие ее вопросы. Попутно или в конце урока обсуждается с ребятами, насколько удачными были их вопросы и полностью ли раскрыта тема. Противопоказано только одно - ругать за неудачный вопрос. Развивающие вопросы содержат в себе исследовательское начало. Дополнительно можно: провести конкурс на самый интересный, самый сложный (проблемный), самый важный, самый оригинальный вопрос; организовать попарный взаимоопрос учеников по их вопросам; использовать некоторые вопросы как темы будущих докладов учащихся.
Вопрос к тексту . Ставится задача: составить к тексту список вопросов. Можно оговорить их число. Хорошо использовать открытые проблемы: вот это, дети, мы изучали; а вот это, это и это осталось за пределами нашей программы; вот этого я не знаю сама; а вот этого пока не знает ни кто… Природная любознательность выживает только на открытом пространстве знаний.
Своя опора. Ученик составляет собственный опорный конспект по новому материалу. Конечно, сами применяем подобные конспекты и учим пользоваться ими учеников. В итоге имеем «Собственные справочники».
Повторяем с контролем. Система контрольных вопросов, составленных учениками к изученному на уроке материалу, полностью перекрывает учебный материал. Попарно отвечают на вопросы друг друга.
Повторяем с расширением. Ученики составляют серию вопросов, дополняющих знания по новому материалу. При этом совсем не обязательно, чтобы учитель на них отвечал! Пусть они останутся как открытые проблемы данной темы.
Свои примеры. Ученики подготавливают свои примеры к новому материалы, сочиняют свои задачи, выдвигают идеи по применению изученного материала и др.
Пересечение тем. Ученики подбирают (или придумывают) свои примеры, задачи, гипотезы, идеи, вопросы, связанные с любой, ранее изученной темой, указанной учителем. Такое пересечение позволяет каждый раз посмотреть на свои знания немного под другим углом зрения.
Показательный ответ. Один ученик отвечает у доски, остальные слушают. Опрос у доски имеет смысл, когда демонстрируется блестящий ответ – чтобы формировать у остальных образ ответа, к которому можно стремиться. Или как наглядную репетицию экзамена.
УМШ (учебный мозговой штурм). Развитие творческого стиля мышления – вот основная его цель. Дидактические ценности УМШ: участники заняты активной формой работы; тренируют умение кратко и четко выражать свои мысли; учатся слушать и слышать друг друга; вызывает большой интерес учеников. Технология УМШ: Группа(ы)-7-9 учащихся. Основное правило на первом этапе штурма – никакой критики! В группе выбирается или назначается учителем ведущий, он следит за выполнением правил штурма, подсказывает направления поиска идей. Группа выбирает секретаря, чтобы фиксировать возникающие идеи (ключевыми словами, рисунком, знаком…).
Первый этап: Создание банка идей. Наработать как можно больше всевозможных решений, в том числе тех, которые на первый взгляд кажутся «дикими».
Второй этап: Анализ идей. Все высказанные идеи группа рассматривает критически, придерживаясь основного правила: в каждой идее желательно найти что-то полезное, рациональное зерно; найти возможность усовершенствовать эту идею, или хотя бы применить в других условиях.
Третий этап: Обработка результатов. Возможные варианты: отбирают самое практичное предложение и самое «дикое», либо самые интересные решения. Нет ничего плохого, если этот этап будет проведен на другом уроке. Появятся новые идеи - пусть обсуждают и их. Ведь главное – спровоцировать интенсивную мыслительную деятельность над учебной задачей, а не выдвинуть определенное количество идей в строго отведенное время.
Игра «Компетентность». Участники: конкуренты – две команды учащихся; наниматели – группа учеников, определяющих победителя, которого как бы нанимают на работу; арбитр – обычно, учитель, решающий спорные вопросы.
Игра «НИЛ». Нил – великая африканская река. Но в данном случае НИЛ – это всего лишь научно-исследовательская лаборатория. Участники: задачедатель (учитель); изобретатели. или исследователи, или решатели – в зависимости от вида задания; приемная комиссия (учитель и еще два ученика). До игры готовим задание, показываем, как важно решить её!
Игра «Точка зрения». До игры: заранее объявляем тему спора, снабжаем учащихся необходимыми знаниями, фактами. Участники: оппоненты – две группы учеников доказывают правильность противоположных точек зрения, вступают в диспут; наблюдатели – учитель с помощниками, оценивают: кто был логичнее? кто более убедителен эмоционально? кто допустил ошибки, некорректности в споре (переход на личности…)?
Игра в случайность. Вводим в урок элементы случайного выбора. Там, где правит балом случай, – там азарт. Попробуем и его поставить на службу. Для этого годится рулетка, игральные кости, подбрасывание вверх монетки (орел или решка), вытягивание жребия.
Игра «Да-нетка». Загадываем нечто (число, предмет, прибор, формулу, правило, слово и др.), ученики пытаются найти ответ, задавая вопросы. Отвечаем только словами: «да», «нет», «и да и нет».
Тихий опрос. Беседа с одним учеником происходит полушепотом, в то время, как класс занят другим делом, например тренировочной контрольной.
Опрос по цепочке. Применим в случае, когда предполагается развернутый, логически связный ответ. Рассказ одного ученика прерывается в любом месте и передается другому жестом учителя. И так несколько раз до завершения ответа.
Взаимоопрос. Ученики спрашивают друг друга по базовым листам. Темы – по собственному усмотрению, либо их указывает учитель. По завершению работы в парах, вызываются несколько ребят, которые произносят фразу типа: «У меня вызвали затруднения такие-то вопросы…»
Три уровня домашнего задания. Одновременно задается домашнее задание двух или трех уровней. Первый уровень – обязательный минимум. Задание должно быть абсолютно понятно и посильно любому ученику. Второй уровень задания – тренировочный. Его выполняют ученики, которые желают хорошо знать предмет и без особой трудности осваивают программу, они могут освобождаться от задания первого вида. Третий уровень – творческое задание. Обычно оно выполняется на добровольных началах и стимулируется высокой оценкой и похвалой. Диапазон таких заданий широк: разработать сказки, фантастические рассказы по учебным темам; кроссворды, судоку; тематические сборники интересных фактов, примеров и задач; учебные комиксы; плакаты-опорные сигналы; стихи и др.
Задание массивом. Любой из уровней домашнего задания можно задать массивом. Например, дается десять задач, из которых ученик должен сам выбрать и решить не менее трех. В рамках повторения, например из 60 заданий должен решить минимум -15, остальные – по желанию. А стимулировать это желание релейными контрольными работами, составленными из заданий этого массива. Чем больше нарешал – тем больше вероятность встретить знакомое задание и сэкономить время и силы. Такой массив задается не к следующему уроку, а на более продолжительный отрезок времени. Важный психологический эффект: самостоятельный выбор задания дает дополнительную возможность самореализации, что очень важно в подростковом возрасте. А предмет, в свою очередь, становится им интереснее. И еще один момент. Из массива заданий ученик выбирает тот уровень сложности, на который способен «замахнуться», и таким образом сам отслеживает уровень своей компетентности.
Особое задание. Продвинутые ученики получают право на выполнение особо сложного задания. Всячески подчеркиваем свое уважение к решению школьника воспользоваться таким правом. Выполняется оно в специальной тетради, включает в себя тренировочные и творческие задачи повышенной трудности. На полях указываются РЛ (решено легко), РТ (решено с трудом), НР (не решено). Задание проверяется, отметки ниже «4» не выставляются.
Необычная обычность. Домашнее задание задается необычным способом. Привносим в него некую тайну, загадку. Играем в беспроигрышную лотерею, дети достают из коробки номера заданий.
Идеальное задание. Предлагается школьникам выполнить дома работу по их собственному выбору и пониманию. Это может быть любое из известных видов заданий.
Творчество работает на будущее. Ученики выполняют творческое домашнее задание по разработке дидактических материалов. За годы работы в кабинете накапливаются бесценные пособия. Ребятам интереснее работать с тем материалом, что сделан их же сверстниками, ведь это часто чьи-то братья и сестры, или просто знакомые. Самим авторам-ученикам приятно составлять эти работы, если работы станут использоваться в живом деле. Тем более, что каждая работа подписана автором, а это добрая память.
Опрос-итог. В конце урока задаются вопросы, побуждающие к рефлексии урока. Например: что на уроке было главным? Что было интересным? (Следует отличать главное и интересное). Что нового сегодня узнали? Чему научились? Мнения, возможно, и не совпадут. Важно не добиваться, чтобы главным назвали то, что считаем таковым.
Прикладная диалектика. Составление морфологического ящика. Задача: В кафе встретились трое друзей. Скульптор Белов, скрипач Чернов и художник Рыжов. Занимательно, что один из нас имеет белые волосы, один черные и один рыжие, но ни у одного из нас нет волос того же цвета, на который указывает фамилия, заметил черноволосый. Ты прав. Сказал Белов Какой цвет волос у художника? (Черные)
Цвет волосДрузья
Белые
Рыжие
Черные
Белов
Рыжов
Чернов
Переход в другое измерение. Как прием разрешает противоречия? Если при перемещении по прямой возникают трудности, можно перемещаться по кривой, перепрыгивать через препятствия и др. (Пришел нанаец к своему другу эскимосу. Видит, на полу лежит шкура белого медведя с разинутой пастью. Спрашивает эскимоса:
Ты сколько раз в него стрелял?
10.
А сколько раз попал?
Ни одного.
От чего же он умер?
От смеха).
Известна история о том, как к мудрому человеку подошли двое с просьбой рассудить. Мудрец выслушал одного и сказал – Ты прав. Выслушал другого, который привел аргументы в защиту противоположной точки зрения, и опять сказал – Ты прав. Присутствующий третий возмутился: «Это не правильно, не могут быть правы двое, утверждающие противоположно». И ты прав. Сказал мудрец.
Когда нам приходиться решать какие-либо задачи, мы обязательно сможем ее решить, достаточно посмотреть вокруг.
В реализации технологии ТРИЗ кружковое занятие - основная форма обучения т.к. эта форма определяет организацию обучения с группой учащихся постоянного состава и по твёрдому расписанию. Из разных видов занятий наиболее приемлемы комбинированные, т.к. они решают несколько педагогических целей: овладение новыми знаниями, формирование и совершенствование умений и навыков, обобщение и систематизация знаний.
Технология ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) предполагает различные формы занятий с детьми: фронтальную, индивидуальную, групповую. Первая предполагает совместные действия всех учащихся объединения под руководством учителя. Вторая означает самостоятельную работу каждого обучающегося. Наиболее эффективной является организация групповой работы, когда в группе работают 4-7 человек или в парах. Задания для групп могут быть одинаковыми или разными. Результаты работы групп сообщаются и оцениваются. Состав групп может быть однородным по подготовке или неоднородным. Работа в группах стимулирует активность учеников, их взаимодействие, взаимообучение, создает психологический комфорт.
Методы обучения ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)
Словесные методы
Из словесных методов обучения на занятиях по программе ТРИЗ используются: лекция, рассказ, объяснение, беседа, дискуссия, работа с книгой (для составления формально-логических моделей и матрицы идей).
Объяснение как монологическая форма изложения применяется при изучении теоретического материала различных наук, при раскрытии коренных причин и следствий в явлениях природы и общественной жизни, что обучающимся необходимо знать или вспомнить для решения той или иной задачи. Объяснение требует точного и чёткого формулирования задачи, сути проблемы, вопроса, последовательного раскрытия причинно-следственных связей, аргументации и доказательств, использования сравнения, сопоставления, аналогии, привлечения ярких примеров и безукоризненной логики изложения.
Беседа как диалогический метод обучения, при котором учитель путём постановки тщательно продуманной системы вопросов подводит учеников к пониманию нового материала, является главным словесным методом реализации целей технологии ТРИЗ. В ходе эвристической беседы учитель, опираясь на имеющиеся у учащихся знания и практический опыт, подводит их к пониманию и усвоению новых знаний, формулированию правил и выводов. При направляющей роли учителя беседы можно переводить в форму научной дискуссии. Таким формам дискуссий как «метод проб и ошибок» (МПиО), «мозговой штурм» (брейнсторминг) уделяется особое внимание, так как эти понятия входят в план обучения по теории решения изобретательских задач.
Работа с информационными источниками
При изучении технологии ТРИЗ используется ряд приёмов самостоятельной работы с информационными источниками. Основные из них: конспектирование, составление плана текста, цитирование (обязательно указываются выходные данные (автор, название работы, место издания, издательство, год издания, страница, номер авторского свидетельства или патента), аннотирование (краткое свернутое изложение содержания прочитанного без потери существенного смысла, рецензирование (написание краткого отзыва с выражением своего отношения о прочитанном), составление формально-логической модели - словесно-схематического изображения прочитанного, составление тематического тезауруса (упорядоченного комплекса базовых понятий по разделу, теме), составление матрицы идей (сравнительных характеристик однородных предметов, явлений в трудах разных авторов), составление справки (сведений о чем-нибудь, полученных после поисков). Справки делаются статические, биографические, терминологические (ТРИЗ требует знаний новой терминологии).
Наглядные методы обучения
Из наглядных методов обучения при изучении курса "ТРИЗ - теории решения изобретательских задач" предполагается показ обучающимся иллюстративных пособий (плакатов, таблиц, картин, репродукций предметов художественного творчества, зарисовок на доске и пр.).
Метод демонстраций предполагает демонстрацию приборов, опытов, технических установок, кинофильмов, презентаций и др., связанных с изучаемой темой и содержанием изобретательских задач. Для формулирования изобретательских задач следует привлекать самих учеников к нахождению желаемой информации при демонстрации преподавателем технического устройства, наглядного пособия, видеосюжета, биологического объекта и т.д.
Практические методы обучения
Из практических методов наибольшее значение приобретают упражнения - многократные выполнения действий с целью повышения их качества. Упор делается на упражнения умственных действий по определённому алгоритму (АРИЗ). Выбор формы упражнения (устное, письменное, графическое, учебно-трудовое) зависит от содержания изучаемой темы или решаемой задачи и превалирующей формы памяти ребёнка (зрительная, слуховая, механическая, логическая). Желательно перед началом изучения технологии ТРИЗ предложить детям (в игровой форме) выяснить их психологический тип с помощью психологических тестов (визуал, аудиал, кинестетик). Это поможет им выбирать оптимальные для себя методы решения изобретательских задач.
Устные упражнения способствуют развитию логического мышления, памяти, речи и внимания учащихся. Они отличаются динамичностью, не требуют затрат времени на ведение записей.
Письменные упражнения используются для закрепления знаний и выработки умений в их применении. Использование их способствует развитию логического мышления, культуры письменной речи, самостоятельности в работе. Письменные упражнения могут сочетаться с устными и графическими.
К графическим упражнениям по ТРИЗ относятся работы учащихся по составлению схем, чертежей, графиков, технологических карт, изготовление альбомов, плакатов, стендов, выполнение зарисовок. Всё это предусматривается содержанием технологии ТРИЗ. Применение их помогает учащимся лучше воспринимать, осмысливать и запоминать учебный материал, способствует развитию пространственного воображения. Графические работы в зависимости от степени самостоятельности учащихся при их выполнении могут носить воспроизводящий, тренировочный или творческий характер.
Особую роль в реализации технологии ТРИЗ приобретают проблемно-поисковые упражнения, которые формируют у учащихся способность к системно-логическому мышлению (тема «АРИЗ», «Вепольный анализ» и др.).
Лабораторные работы
Разновидностью исследовательских лабораторных работ могут быть длительные наблюдения учащихся за отдельными явлениями природы или эффектами различных дисциплин. В любом случае учитель составляет инструкцию, а ученики записывают результаты работы в виде отчетов, числовых показателей, графиков, схем, таблиц и т.д., которые используются в дальнейшем для изучения содержания технологии или для решения изобретательских задач.
Любой метод - лекцию, демонстрацию, практическую работу - можно построить традиционно и проблемно. Содержание технологии ТРИЗ в большинстве требует именно проблемного изложения, которое заключается в том, что учитель ставит проблему (задачу), показывает путь ее решения, а ученик усваивает логику решения.
Частично-поисковый метод включает учеников в решение проблемы, поставленной учителем, на отдельных этапах.
Исследовательский метод предполагает, что ученики под руководством учителя решают проблемы, организуют эксперимент и используют другие средства учебного поиска.
Активизация и интенсификация обучения означает также опору на эмоции и подсознание. С помощью приемов психологического тренинга, предложенных программой, активизируется восприятие, переработка, запоминание и применение информации.
Из интенсивных методов обучения технология ТРИЗ предусматривает использование обучающих дидактических игр, сущность которых - моделирование и имитация. В игре в упрощенном виде воспроизводится, моделируется действительность и операции участников, имитирующие реальные действия. Достоинства игры: изучаемый материал делается личностно значимым для ученика, формируется отношение к материалу; игра стимулирует творческое мышление; создает повышенную мотивацию к учению; формирует коммуникативные качества. Ограничения в применении игры: требует больших затрат учителя по разработке; часто игровой азарт победить заслоняет для ученика познавательные цели.
Кроме имитационных, возможно использование условно соревновательных игр (конкурсов, КВН, викторин, "Аукционов знаний" и т.п.). Их применение, помимо решения основной цели реализации технологии (развитие системно-логического мышления) развивают интерес к знаниям, формируют умения добывать знания, воспитывают коллективизм.
В ТРИЗ предусматривается использование научного метода оперирования с понятиями. Новые научные знания курса отражены в понятиях. Знание понятий говорит об усвоении основ изучаемой науки. Работа с педагогическими понятиями развивает понятийное, абстрактное, научное мышление, освобождает от бытового пересказа. Для овладения предметом выделены пять операций с понятиями:
- Узнавание термина - отнесение его к определенной области знания.
- Определение понятия - отнесение его к роду предметов и указание существенных признаков.
- Раскрытие объема и содержания понятия (объем - перечень классов предметов, отраженных понятием; содержание - характеристика главных признаков).
- Установление связей данного понятия с другими по принципу ниже, выше, рядом и отдельно стоящее понятие.
- Практическая интерпретация понятия - раскрытие практических действий, отражаемых понятием.
Технология теории решения изобретательских задач придает большое значение знанию научной терминологии и рекомендует оформлять словарь терминов по изучаемому предмету.
Особое место при изучении темы «Место ТРИЗ в истории развития науки о творческом мышлении» приобретают методы развития творческого мышления (метод проб и ошибок (МПиО), мозговой штурм (брейнсторминг), синектика, ММЧ (метод маленьких человечков), эмпатия, морфологический анализ и ТРИЗ (теория решения изобретательских задач). Эти методы используются для решения поставленных педагогом задач, для их изучения уделяется специальное время.
Выбор методов обучения является делом творческим. Оптимизированное решение - опираясь на научные знания, педагог руководствуется критериями выбора методов. Критерии требуют, чтобы методы были адекватны целям и содержанию обучения, теме урока, уровню знаний, способностям, особенностям учеников, возможностям, подготовленности учителя, условиям и времени обучения.
Дидактический материал
Важнейшим средством обучения, закрепления и контроля по ТРИЗ является дидактический материал. Основным руководящим материалом для создания дидактического комплекса каждого занятия является содержание учебной технологии. В зависимости от темы теоретического занятия и содержания изобретательских задач технология предусматривает использование разных видов дидактического материала:
практического (стенды, макеты, тренажёры),
образного (видео- и фотоматериалы, слайды, электронные средства обучения)
понятийно-логического (учебно-технологические и инструкционные карты, учебники, справочники, схемы, диаграммы, таблицы, плакаты, репродукции, техническая документация (авторские свидетельства и патенты), программированные материалы).
