Решение профессионально-педагогических задач с помощью триз

ТЕМА 4

РЕШЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ ТРИЗ

Практическая работа № 4.1 (2 часа)

Тема: Концептуальные основы ТРИЗ в педагогической науке

Цель: овладеть информацией о сущности Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ), возможности использования для решения профессионально-педагогических задач.

План:

1. Общие сведения о ТРИЗ

2. ТРИЗ как педагогическая технология

3. Принципы и механизмы, компонентный состав ТРИЗ

4. Внедрения ТРИЗ в педагогический процесс для решения профессионально-педагогических задач

 

Ход работы

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями.

2. Заслушать доклад магистранта на тему «Характеристика основных подходов к понятию творчества, творческой личности, творческих способностей».

3. Заслушать доклад магистранта на тему «Современные способы развития творчества».

4. Письменно ответить на контрольные вопросы в тетради для практических работ.

Краткие теоретические сведения

Общие сведения о ТРИЗ

В обыденной жизни нам всегда приходится решать какие-либо задачи, для этого мы ищем пути решения, подбираем способы, выстраиваем последовательность своих действий, связываем происходящее ассоциациями и закономерностями, то есть пытаемся сделать всё как можно качественнее и быстрее, и при этом извлечь пользу и привнести в жизнь что-то новое. Многие приемы мышления, которыми мы привыкли пользоваться, входят в систему Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Зародившись в технической науке, в наши дни она вошла в различные области человеческой деятельности, например, реклама, бизнес, политика, менеджмент, искусство, экономика. Поскольку в педагогической деятельности существует также большое количество задач, то естественным образом ТРИЗ нашла свое отражение и в педагогике. Современное образование ставит перед работниками этой сферы цель в воспитании всесторонне-развитой личности ученика, способной активно проявлять себя в социуме. Для того чтобы придерживаться активной позиции, необходимо знать, как находить выход из той или иной жизненной ситуации. Теория решения изобретательских задач содержит массу понятий и приемов, используя которые в обучении и воспитании, можно добиться поставленной цели.

В 1940-х годах Г.С. Альтшуллер разработал «Теорию решения изобретательных задач» для помощи инженерам в решении технических проблем. Далее им было решено использовать основы ТРИЗ в преподавании точных наук. Последователи и единомышленники Генриха Самуиловича занялись развитием и дальнейшим внедрением ТРИЗ в образовательный процесс. В конце 1980-х годов в нашей стране сформировалась ТРИЗ-педагогика, как научное и педагогическое направление. Её замыслом определяется идея совмещения педагогической науки и теории решения изобретательных задач с целью определения алгоритмов создания инструментальных способов построения системы средств развития (саморазвития), обучения (самообучения) и воспитания (самовоспитания) на основе целостного понимания сущности этих процессов в соответствии с общими законами развития систем [2].

ТРИЗ в педагогической деятельности позволяет достичь следующих целей:

- формирование сильного мышления обучающихся;

- воспитание творческой личности, подготовленной к решению сложных нестандартных задач в различных областях деятельности.

Любая педагогическая концепция имеет в своем составе некие ценностные ориентиры, а также некий идеал человека, по которому отслеживается успешность педагогических действий по отношению к конкретному воспитаннику, ученику, объекту-субъекту педагогической деятельности. Идеал ТРИЗ-педагогики был сформулирован создателем теории решения изобретательских задач Г.С.Альшуллером:

- наличие большой жизненной цели, целеустремленность;

- наличие плана достижения цели, организованность;

- высокая работоспособность;

- умение решать творческие задачи;

- умение «держать удар» (продолжать работу, несмотря на препятствия);

- умение видеть промежуточные результаты.

ТРИЗ получила широкое распространение при обучении обучающихся всех возрастов, ее элементы включены в учебные программы ряда дошкольных, средних и высших учебных заведений России, изучаются в колледжах и университетах США, Японии, Вьетнама, Франции и других стран. Преподавание ТРИЗ для школьников проводится как в виде кружков или дополнительных занятий, так и в качестве обязательных. Последние могут проводится разными способами. Наиболее распространено преподавание ТРИЗ как самостоятельного предмета. Реже преподаватели отдельных дисциплин вводят ТРИЗ в свой предмет.

Известны различные формы работы по ТРИЗ:

а) использование единичных элементов (отдельные эвристические приемы, модели, изобретательские задачи) ТРИЗ в традиционных занятиях по различным образовательным предметам (физика, трудовое воспитание, биология, ОБЖ, литература, изобразительное искусство);

б) создание предельно упрощенных (на обзорном уровне) курсов с элементами ТРИЗ для дошкольников и младших школьников. Часто такие курсы назывались «Развитие мышления», «Развитие творческого воображения» и т.п.

в) полноценное обучение ТРИЗ (в первую очередь – старшеклассников) с целью подготовки будущих пользователей теории, консультантов, исследователей и т.п.

Также существуют курсы и программы на основе ТРИЗ. Вот несколько из них.

Курс развития творческого воображения (РТВ) включает:

1. Приемы психологической активизации воображения на основе образного мышления.

2. Приемы на основе формально-логических операций.

3. Приемы патентного фонда научно-фантастической литературы.

4. Приемы, применяемые в техническом творчестве.

Алгоритм решения проблемных ситуаций (АРПС) – модификация АРИЗ, специально адаптированный для применения в учебном процессе, представляет собой четкую программу в виде универсальной последовательности операций (шагов) по анализу проблемы: преобразованию исходной ситуации в задачу, выявлению противоречия и поиска способов его устранения. АРПС включает в себя систему логических, психологических, информационных и других инструментов [9].

Курс «Технология творческого мышления» – адаптированная для учебного процесса алгоритмическая методология на основе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), применяемая в техническом творчестве как осознанная стратегия мыследеятельности при решении производственных проблем».

Ход работы

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями.

2. Используя полученную информацию, выполнить практическое задание.

3. Записать результаты в тетради для практических работ.

4. Письменно ответить на контрольные вопросы в тетради для практических работ.

 

Общие сведения о АРИЗ

АРИЗ – раздел теории решения изобретательских задач – ТРИЗ, предназначенный для решения нестандартных (с точки зрения ТРИЗ) задач повышенной сложности. АРИЗ разработан Генрихом Альтшуллером и представляет собой алгоритмическую программу для детального анализа задачи с пошаговым продвижением к решению.

АРИЗ – инструмент для решения задач, которые преобразует туманную ситуацию (изобретательскую ситуацию) в четко сформулированную модель задачи, которая может быть эффективно решена широким спектром инструментов ТРИЗ.

Часть 1. Анализ задачи

Цель первой части АРИЗ – переход от расплывчатой изобретательской ситуации к четко построенной и предельно простой модели задачи (мысленная, условная схема задачи, отражающая структуру конфликта в системе).

 

1.1.   Формулировка условия мини-задачи (получают из изобретательской ситуации, вводя ограничения: все остается без изменений или упрощается, но при этом появляется требуемое действие (свойство), или исчезает вредное действие (свойство)).

Без специальных терминов и без существенного изменения имеющейся технологии.

1.1.1. Основная функция системы (указать).

1.1.2. Состав системы (указать) (следует указать не только технические части системы, но и природные, взаимодействующие с техническими).

1.1.3. Нежелательный эффект – НЭ.

Что плохого в системе (указать – « анти-Б»).

1.1.4. Ожидаемый результат.

Результат, который должен быть получен. Что нужно получить (сделать)?

Необходимо при минимальных изменениях в системе (указать) не допустить (или устранить) нежелательный эффект (или указать другой результат, который должен быть достигнут – «А»).

1.1.5. Полная формулировка мини-задачи.

- Техническая система для (указать основную функцию – см. п. 1.1.1), состоит из (указать состав системы – основные компоненты – см. п. 1.1.2),

- Нежелательный эффект (указать, см. п. 1.1.3 – «анти-Б»),

- Необходимо при минимальных изменениях в системе (указать) не допустить (или устранить) нежелательный эффект (или указать другой результат, который должен быть достигнут – «А»).

1.2.   Формулировка конфликтующей пары (два элемента, две системы, между которыми происходит конфликт – нежелательный эффект (НЭ)).

1.2.1. Изделие (указать) (элемент системы, который по условиям задачи надо обработать (изготовить, переместить, изменить, улучшить, защитить от вредного действия, обнаружить, измерить и т. д.); это элемент, на который направлено действие)

1.2.2. Инструмент (указать) (элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (резец, а не весь токарный станок; паяющий стержень (жало), а не паяльник; волна припоя при пайке волной; раскаленный газ в газовой горелке; пучок электронов или лазерный луч при электронно-лучевой или лазерной сварке; транзистор, а не весь чип и т.п.)).

Правило 1 (Если инструмент по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать оба состояния).

Правило 2 (Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару).

1.2.3. Состояние (действие) инструмента:

1.2.3.1. Состояние 1. Одно предельное состояние (указать).

1.2.3.2. Состояние 2. Противоположное предельное состояние (указать).

Примечание. Если сложно выбрать элементы конфликтующей пары (изделие и инструмент) или непонятно с какими элементами связан конфликт, то можно составить таблицу взаимосвязей элементов (табл.1).

Таблица 4.1 – Таблица взаимодействий

Элементы системы	1	2	...	n
1.		+
2.				–
...	...	...		...
n

Примечание. В таблице обозначено:

+	-	наличие конфликта;
–	-	отсутствие конфликта;
	-	связь не рассматривается;
n	-	количество элементов в системе.

1.3.   Формулировка углубленного противоречия – УП (противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы. УП возникает при улучшении одних частей (качеств или параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других).

1.3.1. УП₁ (УП для состояния 1, соответствующее п. 1.2.3.1 указать).

1.3.1.1. Словесная формулировка УП₁ («А – анти-Б»).

Инструмент (указать – см. п. 1.2.2) в состоянии 1 (указать – см. п. 1.2.3.1), осуществляет полезное действие 1 (указать – «А») на изделие (указать – см. п. 1.2.1), это вызывает нежелательный эффект 1 (указать – см. п. 1.1.3 – «анти-Б»).

1.3.1.2. Графическое представление УП₁.

1.3.1.3. Проверить соответствие графической формулировки словесной.

Примечание. Графическое изображение и надписи должны быть выполнены так, чтобы можно было прочесть словесную формулировку.

1.3.2. УП-2 (УП для состояния 2, соответствующее п. 1.2.3.2, указать).

1.3.2.1. Словесная формулировка УП₂ («В – анти-А»).

Инструмент (указать – см. п.1.2.2) в состоянии 2 (указать – см. п. 1.2.3.2), осуществляет полезное действие 2 (указать – «В») на изделие (указать – см. п. 1.2.2), это вызывает нежелательный эффект 2 (указать – «анти-А»).

1.3.2.2. Графическое представление УП₂.

1.3.2.3. Проверить соответствие графической формулировки словесной.

1.3.3. Проверка правильности выполнения шагов 1.3.1 – 1.3.2.

Правило 3 (УП сформулировано правильно, если полезное действие 1 находится в противоположном (анти) состоянии нежелательному эффекту 2, а нежелательный эффект 1 в противоположном (анти) состоянии полезному действию 2).

Выбор конфликтующей пары.

1.4.1. Основная функция системы (указать).

Сравнить формулировку с шагом 1.1.1, уточнить и выбрать соответствующую.

1.4.2. Выбрать вид УП, из описанных на шаге 1.3, соответствующий п. 1.4.1 (указать).

1.4.3. Выбранное состояние инструмента(указать).

Примечание. Этот шаг желателен, но не обязателен. Иногда лучше разобрать решение задачи по двум конфликтующим парам последовательно. Это может привести к двум различным решениям.

Формулировка модели задачи.

1.6.1. Конфликтующая пара, учитывая шаг 1.5 (указать).

1.6.2. Усиленная формулировка конфликта, учитывая шаг 1.5 (указать).

1.6.3. Функции «Х»-элемента.

Что должен сделать вводимый для решения задачи икс-элемент (что он должен сохранить и что он должен устранить, улучшить, обеспечить и т.д.).

«Х»-элемент не допускает (или устраняет) плохое действие (указать), не мешая инструменту (указать) выполнять полезное действие (указать).

ИКР: А, Б

«Х»-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, не допускает (или устраняет) плохое действие (указать) в течение 0В в пределах 03, не мешая инструменту (указать инструмент из шага 1.5) совершать полезное действие.

Часть 4. Получение решения

Цель четвертой части АРИЗ – получить решение. Для этого используются типовые преобразования и инструменты из информационного фонда ТРИЗ (ресурсы, стандарты, задачи-аналоги, эффекты и приемы).

4.1.   Использование типовых преобразований.

Типовые преобразования приведены в табл. 3.

Использование ресурсов.

4.2.1. Использовать ресурсы, выявленные в части 2.

- использовать ресурсы системы,

- использовать ресурсы надсистемы,

- использовать ресурсы внешней среды.

4.2.1. Использовать производные от ресурсов, выявленных в части 2.

- использовать производные ресурсов вещества,

- использовать производные ресурсов поля.

 

Таблица 4.3 – Типовые преобразования – разрешение обостренного противоречия

Вид преобразования Разрешение противоречивых свойств:	Конкретные преобразования
1. В пространстве
2.Во времени
3.В структуре
3.1.Системные переходы
3.1.1.Объединение систем (элементов)
3.1.1.1.Однородных
3.1.1.1.1. Со сдвинутыми характеристиками
3.1.1.2.Неоднородных
- Альтернативных
- Дополнительных
- Антагонистических (инверсных)
3.1.2.Изменение свойств Сочетание свойства и антисвойства (противоположные свойства целого и частей)
3.1.3. Переход на микроуровень
3.2.Фазовые переходы
3.2.1.Замена фазового состояния части системы или внешней среды
3.2.2.Двойственное фазовое состояние одной части системы (переход этой части из одного состояния в другое в зависимости от условий работы)
3.2.3.Использование явлений, сопутствующих фазовому переходу
3.2.4.Замена однофазного вещества двухфазным.
3.3.Физико-химический переход: возникновение – исчезновение вещества за счет разложения-соединения, ионизации-рекомбинации
4. По условию

Использование приемов.

4.6.1. Использование 40 основных приемов и таблицы их применения.

4.6.1.1. Использование 10 дополнительных приемов.

4.6.1. Использование приемов-антиприемов.

4.7.   Шаг назад от ИКР (Если из условий задачи известно, какой должна быть готовая система, и задача сводится к определению способа получения этой системы, можно использовать метод "шаг назад от ИКР". Изображают готовую систему, а затем вносят в рисунок минимальное демонтирующее изменение).

4.7.1. ИКР (указать).

4.7.2. Шаг назад (осуществить).

4.7.3. Что сделать, чтобы от 4.7.2 перейти к 4.7.1? (описать).

4.8.   Применение метода ММЧ (позволяет отчетливее увидеть идеальное действие («что надо сделать») без физики ("как это сделать").

4.8.1. Построить схему конфликта, используя метод ММЧ.

4.8.2. Изменить схему так, чтобы «маленькие человечки» действовали не вызывая конфликта.

4.8.3. Перейти к технической схеме.

 

Практическое задание

Разработать задачу с использованием АРИЗ на примере темы учебной дисциплины по специальности (на выбор).

Контрольные вопросы

1. Что называют АРИЗом?

2. Указать структурные компоненты АРИЗ.

3. Какова цель части 1 «Анализ задачи»?

4. Какие приемы входят в часть 1 АРИЗа?

5. Назовите цель части 2 «Анализ модели задачи»

6. Какие приемы входят в часть 2 АРИЗа?

7. Какие приемы входят в часть 3 АРИЗа?

8. Какие приемы входят в часть 4 АРИЗа?

Рекомендованная литература

Основная литература:

1. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. – 2 изд., дополн. – Петрозаводск: Скандинавия, 2010. – 208 с.

2. Зиновкина М.М. Психология творчества: развитие творческого воображения и фантазии в методологии ТРИЗ: учеб. пособие / М.М. Зиновкина, Р.Т. Гареев, С.П. Андреев. – М., 2004. – 364 с.

3. Меерович М.И. Теория решения изобретательских задач / М.И. Меерович, Л.И. Шрагина. – Минск: Харнест, 2011. – 428 с.

Дополнительная литература

1. Альтшуллер Г.С. Методика изобретательского творчества / Г.С. Альтшуллерю – Минск, 1970. – 24 с.

2. Альтшуллер Г.С. Найти идею: Введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательных задач / Генрих Альтшуллер. – М., 2007. – 400 с. ISBN 987-5-9614-0534-7

3. Викентьев И.Л. Лестница идей: Основы теории решения изобретательных задач (ТРИЗ) в примерах и задачах / И.Л. Викентьев, И.К. Каиков. – М., 1992. – 104 с.

 

 

 

ТЕМА 4

РЕШЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ ТРИЗ

Практическая работа № 4.1 (2 часа)