Применение технологии ТРИЗ при решении изобретательских задач в дополнительном образовании

«Применение технологии ТРИЗ при решении изобретательских задач в дополнительном образовании»

Гурьянов Андрей Николаевич,

педагог дополнительного образования

ФГКОУ «Московское суворовское военное училище

Министерства обороны Российской Федерации»

Аннотация.

Методическая разработка «Применение технологии ТРИЗ при решении изобретательских задач» дает обобщенные понятия о сущности теории решения изобретательских задач и показывает практические возможности применения ТРИЗ при работе над учебными проектами.

Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) - это наука о развитии систем и об эффективном мышлении вообще, в любой области творчества. Еще ТРИЗ называют прикладной диалектикой, а иногда называют: Общей Теорией Сильного Мышления или Общей Теорией Творчества. Главное отличие ТРИЗовского мышления от других видов мышления - это сознательное управление процессом мышления, это мышление по алгоритмам, это мышление по законам и правилам.

ТРИЗ начала создаваться в пятидесятых годах талантливым человеком, писателем-фантастом, инженером и изобретателем Генрихом Сауловичем Альтшуллером. Это сравнительно молодая, но быстро развивающаяся наука. Она была создана для решения изобретательских задач в технике, но в настоящее время, найдя много приложений в педагогике, в науке, в бизнесе, в психологии и в других областях знания, ТРИЗ стала мировоззрением. Считают, что в конечном итоге, ТРИЗ должна превратиться в неотъемлемую часть общечеловеческой культуры.

ТРИЗ имеет более сотни инструментальных приёмов и способов, помогающих создать решение и "извлечь" решение из подсознания (перевести в сознание). Если нам рассказали решение задачи, которую мы решали и не смогли решить, и мы поняли это решение, не значит ли это, что мы могли бы решить эту задачу, но почему-то не решили. Вот на это и направлена ТРИЗ.

При решении творческих задач очень часто применяются такие методы решения как "мозговой штурм", "синектика", "морфологический анализ", "метод контрольных вопросов" и т.д. Суть этих методов состоит в том, чтобы повысить интенсивность генерации идей и перебора вариантов. При этом, при их использовании – можно сэкономить время на генерации идей, но потерять на их анализ и выбор наилучшего варианта.

Решить такие задачи без сплошного перебора вариантов с выходом сразу  на сильные решения позволяет применение принципов, лежащих в основе ТРИЗ:

-       Принцип объективности законов развития систем – строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам. Сильные решения – это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

-       Принцип противоречия – под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов. Сильные решения – это решения, преодолевающие противоречия.

-       Принцип конкретности – каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеют конкретные особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними – теми, на которых строится система, и внешними – той средой и ситуацией, в которой находится система. Сильные решения – это решения, учитывающие конкретные особенности конкретных систем, а так же индивидуальные особенности, связанные с личностью конкретного человека, решающего проблему.

Существует алгоритм применения теории решения изобретательских задач:

1. Определить тип задачи.

Изобретательская задача – это когда есть цель, которую Решателю требуется достигнуть, или есть проблема, которую нужно преодолеть, причем очевидные решения в данных условиях неприменимы. Перед Решателем возникает вопрос: "Как быть?".

Исследовательская задача – это когда происходит некоторое явление, и Решателю необходимо объяснить его, выявить причины или спрогнозировать результат. Перед Решателем стоит вопрос "Почему? Как происходит?".

Чтобы легче решить исследовательскую задачу, сформулируйте ее как изобретательскую. Задайте себе вопрос: "Как сделать, чтобы происходило именно это явление?"

2. Сформулировать к задаче противоречие и идеальный конечный результат (ИКР).

Противоречие и ИКР "обостряют" проблему, выявляют самую ее суть и подталкивают Вас к сильным решениям. Формулировать ИКР и Противоречие можно и в нескольких вариантах – это позволяет найти несколько решений.

3. Выявить ресурсы.

Ресурсами является всё, что может быть полезно при решении Вашей задачи. Причем желательно использовать те ресурсы, которые уже присутствуют в проблемной ситуации, а также "дешевые" ресурсы, затраты на получение и использование которых низки. Решателям-новичкам, работая над задачей, полезно выписывать ресурсы на лист. Глядя на них, легче искать решение.

4. Применить приемы и принципы решения задач.

Вы составили противоречие и ИКР и выписали ресурсы, но решение пока не нашлось? Тогда примените приемы разрешения противоречий и принципы решения задач.

Внимание! К большинству задач здесь дается только один ответ. Однако, творческая задача может иметь множество решений. В Ваших силах его исправить и найти другие интересные идеи.

5. Проанализировать решения.

Найденные решения желательно оценить с позиций идеальности. При этом можно задавать себе вопросы:

Насколько сложно и дорого осуществить решение?

Задействованы ли ресурсы системы?

Появились ли нежелательные эффекты при внедрении полученного решения?

На сегодняшний день известно более сорока методов решения задач с помощью ТРИЗ, и их количество с каждым годом все увеличивается и увеличивается. Для решения учебных творческих и изобретательских задач достаточно применять лишь некоторые из них.

Метод объединения. В случае, если требуемые действия невозможно совершить с (над) одним объектом, их производят с несколькими объектами. При этом можно выполнить следующее:

- соединить однородные или смежные объекты;

- объединить во времени однородные или смежные операции;

- один объект разместить внутри другого;

         Метод дробления. В случае, если сложно произвести необходимое действие с объектом, производят его дробление. При этом можно выполнить следующее:

- разделить объект на независимые части;

- выполнить объект разборным;

- увеличить степень дробления объекта.

         Метод динамичности. В случае, если сложно производить необходимые действия с объектом, его из статического состояния переводят в динамическое (подвижное) состояние. При этом можно выполнить следующее:

- характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться, чтобы всегда соответствовать изменяющимся условиям;

- разделить объект на части, способные изменяться и перемещаться относительно друг друга;

- если объект неподвижен, сделать его подвижным.

Метод "сделать заранее". Если невозможно в нужное время совершить действие с объектом, то необходимое действие производят заранее. При этом можно выполнить следующее:

- заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично);

- заранее расположить объекты так, чтобы они могли сразу вступить в действие, без подготовительных затрат.

Метод посредника. В случае, если сложно (или невозможно) произвести необходимые действия с объектом, то вводят посредник (промежуточный объект), с помощью которого и производят действия. При этом можно выполнить следующее:

- использовать промежуточный объект, передающий или переносящий действие;

- на время присоединить к объекту другой (легко удаляемый) объект.

Метод "наоборот". В случае, если сложно произвести необходимое действие с объектом, производят противоположное действие. При этом можно выполнить следующее:

- вместо действия, которое диктуется условием задачи, выполнить обратное (противоположное) действие;

- сделать движущуюся часть объекта или среды неподвижной, а неподвижную движущейся;

- повернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.

Метод копирования. В случае, если сложно (или невозможно) производить необходимые действия с объектом, используют его копию с которой (или над которой) производят нужное действие. При этом можно выполнить следующее:

- вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии;

- заменить объект его оптической копией (изображением). Использовать при этом изменение масштаба (увеличивать или уменьшать копии);

- если используются оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.

Метод согласования и рассогласования. В случае, если сложно произвести необходимые действия с объектом, его (или его параметры) согласовывают/рассогласовывают с окружающей средой. При этом можно выполнить следующее:

- согласовать новый объект (или действия) с уже существующей системой (или действиями);

- согласовать или рассогласовать действие с ожиданиями и стереотипами людей.

       Работа над проектом – это многоуровневый подход, всегда предполагающий решение какой-то проблемы. Проектная деятельность способствует развитию активного самостоятельного, критического мышления учащихся, умению работать с информацией, размышлять, опираясь на знание фактов, закономерностей науки, делать обоснованные выводы и ориентировать их на совместную исследовательскую работу. Для ученика проект представляет   возможность раскрыть творческий потенциал, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу, показать публично достигнутый результат, который носит практический характер и значим для самих открывателей.

Список используемых источников.

1.           Федеральный закон  «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012г. №273-ФЗ.

2.           Концепция федеральной целевой программы развития образования на 2016 - 2020 годы, распоряжение от 29 декабря 2014 г. n 2765-р.

3.           Приказ Минобрнауки России от 17 декабря 2010 года № 1897 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования»

4.           Письмо Минобрнауки России от 14.12.2015 N 09-3564 "О внеурочной деятельности и реализации дополнительных общеобразовательных программ"

5.           Пахомова Н.Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении. Аркти. – М., 2003.

6.            Альтшуллер, Г. С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач [Текст] / Г. С. Альтшуллер. Новосибирск: Наука, 1986.

7.            Гасанов, А. И. Рождение изобретения (стратегия и тактика решения изобретательских задач) [Текст] / А. И. Гасанов, Б. М. Гохман, А. П. Ефимочкин и др. М.: Интерпракс, 1995.

8.            Гольдовский, Б. И. Рациональное творчество. Методы анализа проблем и поиска решений в технике [Текст]: серия метод. пособий / Б. И. Гольдовский, М. И. Вайнерман. М.: Речной транспорт, 1990.

9.            Кондратьев, А. В. Основы изобретательского творчества. Тверь, 2008.

Скачано с www.znanio.ru