Использование метода ТРИЗ для развития творческих способностей учащихся в рамках НОУ НООСФЕРА

ТРИЗ – теория решения изобретательских задач Муниципальное образовательное учреждение средняя школа № 9 КАПКОВА ТАТЬЯНА ГРИГОРЬЕВНА,учитель биологии высшей категории г. Димитровград НАУЧНОЕ ОБЩЕСТВО УЧАЩИХСЯ МОУ СОШ № 9 н О О С Ф Е Р А Руководитель :учитель биологииКапкова Татьяна Григорьевна В основе коллективного творческого общения лежит: Процесс обогащения идеями, развитие друг друга в результате взаимодействия. Б. Шоу: У Вас яблоко и у меня яблоко. Что произойдет, если мы обменяемся? У Вас идея и у меня идея. Что произойдет, если мы обменяемся? Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) – это наука о развитии систем и об эффективном мышлении в любой области творчества. Еще ТРИЗ называют общей теорией творчества. Главное отличие тризовского мышления от других образов 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. Основные функции и области применения ТРИЗ:решение изобретательских задач любой сложности и направленности;прогнозирование развития технических систем;развитие творческого воображения и мышления;развитие качеств творческой личности и развитие творческих коллективов. Основным инструментом ТРИЗ являлся Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ представляет собой ряд последовательных логических шагов, целью которых является выявление и разрешение противоречий. Алгоритм творческого изучения явления (объекта, процесса, вещества): обнаружение явления, выявление ресурсов явления (свойств, особенностей), их классификация,определение границ явления, выявление связей явления с другими объектами и процессами окружающего мира,формулирование вопросов исследовательского характера, выдвижение гипотез, проектирование экспериментов по доказательству гипотез,разработка модели явления, выявление возможностей управления явлением, генерация идей по применению явления, экологическая экспертиза полученных идей, развитие идей в научно-техническом и социальном направлении.. Основные приемы решения задач 1.ПротиворечиеФормулирование Противоречия помогает лучше понять корень вашей проблемы и найти ее точное решение.Противоречия могут разрешаться во времени, пространстве (в т.ч. структуре), в воздействиях. Как формулировать противоречие"Данная часть системы должна обладать свойством "A", чтобы выполнять нужную функцию, — и свойством "неA", чтобы удовлетворять существующим ограничениям и требованиям". Или по-другому: "Должно выполняться действие "А", чтобы задача была решена, — и должно выполняться (выполняется) действие "неА", потому что такова реальность". Разрешение противоречий во времени "В интервал времени Т1 рассматриваемая система обладает свойством "А", а в интервал времени Т2 — свойством "неА". Пример: Противоречие: Сумчатой кунице "сумка" нужна, чтобы носить в ней детенышей, и не нужна, чтобы не мешала, когда детеныши подросли. . Разрешение противоречия: Пока не настало сумчатой кунице время рожать, сумки у нее нет. Когда приближается пора размножения, у нее отрастает сумка, емкостью в шесть детенышей Разрешение противоречий в пространстве/структуре "Одна часть системы (или система в целом) обладает свойством "А", а другая часть (части) — свойством "не А". Пример Рыба, обитающая в южноафриканских водах, охотится за насекомыми над поверхностью воды. Однако, в этот момент она сама может стать лёгкой добычей для хищников. Противоречие: Глаз рыбы должен быть приспособлен для воздушной среды, чтобы хорошо видеть добычу — насекомых, и глаз должен быть приспособлен для воды, чтобы видеть хищников. Разрешение противоречия: Рыба-четырехглазка имеет в каждом глазу по два зрачка. Она выставляет половину своего глаза наружу и смотрит, что над поверхностью, а нижняя в это время наблюдает, что делается над водой. К тому же сетчатка глаза разделена на две части — рыба видит не раздельную картинку, а общую. Разрешение противоречий в воздействии "При Воздействии-1 система обладает свойством "А", а при Воздействии-2  — свойством "не А". Пример  Геологи, ведущие иследования на Аляске, жаловались на лис, которые перегрызали кабели, идущие от измерительных приборов. Противоречие: Лисы не должны грызть провода, т.к. этим наносят ущерб людям, и лисы грызут провода (наверное им вкусно...). Разрешение противоречия: В оболочку проводов вводится кайенский перец, самый жгучий из известных сортов. И нападения лис сразу же прекращаются. 2. РесурсыПонятие ресурсовВ основе красивых и эффективных решений лежат Ресурсы, уже имеющиеся в нашей Системе (Система — "контекст", в котором возникает задача, ситуация, обстановка): то есть мы ничего не добавляем извне, а результат достигается. Так, решая простую задачу, зачастую достаточно лишь поискать нужный Ресурс. Какие бывают ресурсы Принято классифицировать ресурсы следующим образом: Материально-вещественные (вещества, предметы, товары, деньги, оборудование и т.д.). Информационные (каналы и носители информации). Ресурсы времени. Ресурсы пространства (площадь, объем и т.д.). Энергетические ресурсы и поля (тепловая, электрическая, электромагнитная, атомная энергия, звуковые сигналы и т.д.). Человеческие (сами люди, а также их стереотипы, мотивация, каналы восприятия: зрение, слух, обоняние, осязание). Другие ресурсы (события прошлого, имидж, культура и др.). Как использовать ресурсы (последовательность действий)Сформулируйте задачу. Определите: какие Ресурсы нужны? В каких количествах? Просмотрите Ресурсы. Сначала уже имеющиеся в Системе, потом — те, которых в самой Системе нет, но легко и дешево получить. И лишь в последнюю очередь редкие, дорогие, "трудоемкие" ресурсы. Оцените ресурс. Каков будет эффект от его использования? Каковы затраты на использование или добычу (приобретение) этого ресурса? Определите: каким образом применить ресурс? 3. Идеальный конечный результат (ИКР) В таких случаях тризовцы советуют представить себе идеальный образ решения, или Идеальный Конечный Результат (ИКР). Идеальный конечный результат — это ситуация, когда нужное действие получается без каких-либо затрат (потерь), усложнений и нежелательных эффектов. Как формулировать ИКР при решении задачиПравила формулировния ИКР: Система сама (за счёт ресурсов) выполняет нужное действие и при этом не допускает нежелательных эффектов. При формулировании ИКР желательно применять слово "Сам" (Сама, Само, Сами). Обычно используют три основные формулировки ИКР: "Система сама выполняет данную функцию". "Системы нет, а функции ее выполняются (с помощью ресурсов)". "Функция не нужна". Мозговой штурм - один из первых методов активизации творческого процесса - был изобретен в конце 30 - х гг. в США Алексом Осборном. Особенно интересен с точки зрения преподавания биологии раздел АРИЗа "вепольный анализ". Термин "веполь" образован от слов "вещество" и "поле"; он обозначает простейшую систему, которая в соответствии с концепцией Г.С. Альтшуллера состоит из трех элементов: вещества В1, которое должно быть подвергнуто изменению, вещества В2, осуществляющего необходимое действие, и поля П, которое обеспечивает взаимодействие В1 и В2. Мы будем использовать очень упрощенный вариант вепольного анализа, достаточный для решения биологических задач в школе. Вепольный анализ не заменяет творческий процесс и не дает готового результата - решения, он является лишь вспомогательным средством для усиления мыслительной деятельности . Если говорить без ложной скромности, то гениальность автора вепольного анализа в том и состояла, что опыт изобретателей по решению технических проблем он преобразовал в относительно несложный метод, которым может пользоваться любой человек при создании новых изобретений. Известно, что в пещерных водоемах обитают слепые рыбы. Как ориентируются слепые рыбы в таких условиях? Пример: Составляется схема взаимодействия по условию проблемы. Слепые рыбы - среда водоемаВарианты стрелок между взаимодействующими элементами:- сплошная стрелка - положительное взаимодействие;- пунктирная стрелка - неопределенное взаимодействие;- волнистая стрелка - отрицательное взаимодействие.Над стрелкой указывается явление или процесс взаимодействия, если об этом говорится в условии проблемы. Если процесс неизвестен, то над стрелкой ставим вопросительный знак. Составляется подробное описание структурных ресурсов взаимодействующих элементов и оцениваются возможности каждого из них в организации взаимодействия. Ресурсы рыбы: чешуя, слизь, кожа, мышцы, скелет, системы органов полости тела, органы чувств.Среда водоема: вода, каменистое дно, течения, температура и химический состав воды, электромагнитные поля.Рассматриваются возможности каждого элемента для ориентации рыб и составляются гипотезы. Можно предложить следующие гипотезы.Рыбы могут ориентироваться следующими способами: - по разнице температур в слоях воды; по особенностям запаха; - по солевому составу среды; - по колебаниям воды; - по электрическим разрядам (полям); - по звуковым колебаниям; - по изменениям магнитного поля Земли. Задача. Чернильное озероВ центре Алжира есть «чернильное» озеро: вода в нем имеет чернильный цвет. И вот что интересно: в озеро впадает несколько рек, и во всех – кристально чистая вода. На дне озера тоже нет никаких веществ, которые могли бы придать воде чернильный цвет.Откуда же берутся «чернила»? Решение 1 Воды рек несут растворенные вещества, которые не меняют цвет воды. Но при их смешивании происходит реакция, дающая вещество «чернильного» цвета.Журнал «Наука и Техника», 1987. – № 11. (Юлий Мурашковский Решение 2 В озере есть микроорганизмы, продукты жизнедеятельности которых придают воде чернильный цвет. Решение 3 По берегам озера могут быть какие нибудь растения плоды которых падают в озеро и растворяясь там дают такой цвет. Решение 4 1. Цвет воды таков из за того, что вода в реках впадающих в озеро несет разные химические вещества которые уже в озере смешиваются и вступают в реакцию 2. Чернила это продукт биологического происхождения. В озере водиться огромная популяция каракатиц. Которых регулярно пугают динамитом, работники, чтобы не иссякал поток туристов приезжающий посмотреть на это удивительное чудо света. Бедные каракатицы)))) «Зоопарк без клеток» В 1907 году Карл Гагенбек открыл в Германии Штеллин-генский зоопарк, где животных содержали с максимальной свободой, в загонах без решеток. Когда проектировали зоопарк, возникла проблема: как обезопасить зрителей от хищных зверей - леопардов, львов, тигров? Традиционное решение: выкопать ров. Понятно, что ров нужен широкий, его ширина должна быть не менее 5 метров. Такой ров, конечно, не украсит зоопарк. Убрать бы ров полностью, или хотя бы сократить на метр-полтора, но такое расстояние хищник может перепрыгнуть. Как быть? Подсказка 1[ИКР] Хищник сам не может (не хочет) перепрыгнуть узкий ров.Подсказка 2[Противоречие] Ров должен быть широким, чтобы хищник его не мог перепрыгнуть, и ров должен быть узким, чтобы не обезображивать зоопарк или его вообще не должно быть.Подсказка 3[Ресурсы] Рассмотрите процесс "прыганья" хищника, в том числе позу тигра, необходимую для прыжка. Решение 1 Гагенбек предложил сделать узкую полоску на внешнем краю загона, как раз в том месте, откуда может прыгнуть хищник. Эта канавка была несколько ниже основного грунта. Теперь у животного, готовящегося прыгнуть, передние лапы расположены ниже, чем задние. Такое неудобное и непривычное положение препятствует длинному прыжку. Решение 2Сделать поверхность скользкой Задача«Кто не спрятался…» Птицы поедают насекомых. Особенно в Африке. Но как их ловить в тех местах, где выросла очень высокая трава? Насекомые прячутся в траве, их не видно. Как же птицы все-таки добывают себе корм? Подсказка 1 ИКР Насекомые сами появляются над травой или на открытых пространствах.Подсказка 2[Ресурсы] "Живность" в траве.Подсказка 3[Прием/принцип] Используйте посредник, т.е. нечто, что могло бы привлечь или вспугнуть насекомых. Самые свирепые охотники леса не львы, не тигры и не волки, а бродячие муравьи. Это страшные существа! Когда, рассыпавшись широким фронтом, они прочесывают местность, все живое уступает им дорогу. Сворачивают в сторону даже слоны. Толпы таких муравьев сопровождает свита из птиц, которые охотятся за насекомыми, вспугнутыми мелкими хищниками. Решение 1 Задача «Правление царей в Швеции» Согласно скандинавским преданиям, цари древней Швеции правили по 9 лет. После этого их убивали. Как царю продолжить правление и остаться живым? Подсказка 1 ИКР Живой царь правит больше 9 лет.Подсказка 2 [Противоречие] Царь должен править в последний день девятигодового срока, и не должен править, чтобы его не убили. Решение 1 Иногда правители, чтобы не подвергнуться каре, заменяли на несколько дней себя на троне преступниками, которых вследствии казнили, словно настоящих царей. Вот откуда идет поговорка о "халифе на час". (Виталий Ильинский)Решение 2Торжественно убивается копия короля (например, кукла), бывший король меняет имя и снова восходит на престол «Шляпу сними» Один американский кинотеатр стал прогорать. Оказалось, зрители были недовольны тем, что во время киносеанса дамы не снимают шляп, загораживая экран. И чего только не делала администрация кинотеатра. Повесили объявление в гардеробе, просили по громкоговорителю быть вежливыми - результат нулевой. Как же заставить упрямых дам снимать шляпы во время киносеанса? Подсказка 1 ИКР Дама САМА хочет снять шляпу.Подсказка 2 [Наводка] Измените ценность одетой во время сеанса шляпы или ценность человека, у которого одета шляпа. Решение 1А вот как. Текст объявления изменили: " Во время сеанса просим дам снять шляпы. К пожилым леди это не относится". Ни одна дама не захотела, чтобы ее приняли за старушню. Даже в темноте зала. Решение 2Поднять выше экран и обеспечить удобный угол просмотра, поставив экран под углом и установив спинки кресел параллельно ему. Как привлечь верблюдиц на дойку? Жители пустынь любят подоить диких верблюдиц. Летом верблюдицы с верблюжатами приходят сами, поскольку жарко и они возвращаются к колодцу пить. Но как привлечь их на дойку весной, когда кругом много луж и сочная трава? Олениха и олененок Пятнистая шкура оленя позволяет маскироваться в случае опасности. Но эта же шкура мешает малышу-олененку следовать за мамой, особенно в случае опасности. Стоит только отвернуться на минуту - и маму не найдешь. Как помочь олененку не отстать от мамы? Как победить кроликов?   В 1859 году один из фермеров привез в Австралию 24 диких кролика, которые раньше здесь не водились. В то время австралийский континент начали заселять европейцы, и новых поселенцев нужно было обеспечивать мясом. Вскоре кролики расплодились так, что стали бичом для всего континента. Естественных врагов у них не было, и одичавшие кролики опустошали посевы и пастбища, сады и леса. Никакие охотники не могли с ними справиться. Хотели использовать волков, но от этой идеи благоразумно отказались – ведь эти хищники будут нападать не только на кроликов. Что делать? Для борьбы с кроликами решили использовать вирус болезни миксоматоза. Этот вирус, опасный только для кроликов, передается через кровь. Его специально привезли из Бразилии. Но как заразить вирусом диких кроликов?  Пусти свинью в огород… В деревне свиней выпускают в огород. Но они могут убежать через многочисленные щели в заборе. Ремонтировать забор - дорого. Гоняться по деревне за свиньями - смешно. Как быть? Люблю я клевер, но странною любовью… Зачем нужны шмели? Летают себе туда-сюда. И пользы никакой. Или может есть хоть какая-нибудь польза? Ну хоть опыляют клевер. И то не всегда. Когда надо опылять клевер их не дождёшься - ведь летают где попало. Правда, есть пчёлы. Но пчела не летит на клевер: её коротким хоботком сложно достать нектар. К тому же вокруг есть другие цветы, с которыми у пчел нет таких трудностей. Как быть, ведь клевер нужно опылять? Решение подобных комплексных задач, когда последовательно используются все стратегии поиска нужного пути, позволяет развивать разные стороны мышления: и фантазию, и анализ, и системность, и логичность мышления, в силу чего они и полезны учащимся; в том числе и закрепления, усвоения пройденного учебного материала. Включение в урок изобретательских задач работает на развитие творческих способностей и детей и учителя, а кроме этого - на сам учебный предмет, т. к. позволяет осмыслить и закрепить на творческом уровне учебный материал. Выполнение подобных заданий полезно для здоровья учащихся, т. к. по ходу работы происходит переключение с левого на правое полушарие головного мозга и обратно, что снижает информационный стресс, вносит в урок эмоциональность, радость творчества. Помогает формированию у детей целостной картины мира. Ю.Г. Тамберг сказал: "Если человек умеет хорошо решать задачи, значит, он хорошо мыслит". Учить мыслить нестандартно, преодолевать шаблонность ума, управлять процессом мышления трудно, но интересно. Российская ассоциация ТРИЗ (РА ТРИЗ)11 июля 2007 года в Москве была создана Российская ассоциация ТРИЗ (РА ТРИЗ)Учредителями организации являются:- Кислов Александр Васильевич (Мастер ТРИЗ, С.-Петербург) - Кукалев Сергей Васильевич (Специалист по ТРИЗ 4 уровня, С.-Петербург)- Пчелкина Екатерина Львовна (Специалист по ТРИЗ 3 уровня, С.-Петербург) - Селюцкий Александр Борисович (Мастер ТРИЗ, Петрозаводск) - Тамберг Юрий Гергардович (Великий Новгород) Вступить в Ассоциацию могут частные лица, а также любая российская организация развивающая, преподающая или использующая в своей деятельности ТРИЗ. Автор: Михаил Орлов Основы классической ТРИЗ. Практическое руководство для изобретательного мышления Автор: М. И. Меерович, Л. И. Шрагина Теории решения изобретательских задач http://www.altshuller.ru/ http://www.matriz.ru/ http://www.trizminsk.org/ http://www.jlproj.org/ http://www.trizway.com/ http://trizland.ru http://www.triz-spb.ru/ http://metodolog.ru/ http://www.triz-summit.ru/ru/ http://www.triz-chance.ru/ http://www.triz-ri.ru/ http://triz-profi.com/ http://www.trizdiol.ru/ http://www.trizline.ru/ http://www.triz-guide.com/ http://izhtriz.serveblog.net http://izhtriz.ho.ua http://triz.direktor.ru/ http://www.chuvsu.ru/education/triz/ http://www.triz-v-shkole.ru/ Удачи в творческом поиске!