Этапы построения проблемного учебного занятия

1. Актуализация опорных знаний.

2. Анализ проблемного задания.

3. Вычленение проблемы.

4. Выдвижение всевозможных предположений.

5. Сужение поля поиска.

6. Доказательство рабочих гипотез.

7. Проверка правильности решения

ТРИЗ - технология

Сущность ТРИЗ-технологии.ТРИЗ-технология разрабатывается на основе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).Ее создатель Генрих Саулович Альшуллер, анализируя накопленный веками большой массив патентной информации, открыл законы развития технических систем, которые могут быть сознательно использованы в изобретательской и прогностической деятельности.

Цель ТРИЗ – формирование культуры творческого мышления какосознанного, целенаправленного и управляемого процесса.

Цель определяет задачи:

· развитие способности к творчеству;

· формирование мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, абстрагирования, классификации и др.);

· развитие воображения, формирование умений управлятьвоображением и фантазированием;

· овладение методами и приемами разрешения различных противоречий.

Основные идеи и понятия ТРИЗ. В каждой изобретательской задаче есть объект (система), который необходимо изменить. Его называют ИЗДЕЛИЕ. Этот объект имеет вполне определенную функцию, которую в технологии ТРИЗ называют основной функцией (ОФ) Потребность в изменении объекта диктуется каким либо несовершенством его в определенных условиях. Это несовершенство называется нежелательным эффектом (НЭ). Между основной функцией и нежелательным эффектом возникает ПРОТИВОРЕЧИЕ (техническое противоречие – ТП; социальное противоречие – СП; физическое противоречие – ФП и т.д.) Примером технического противоречия является стремление улучшить одну характеристику изделия, которое может приводить к ухудшению другой характеристики этого же изделия. Примером физического противоречия может быть ситуация, когда к изделию предъявляются противоположные требования. Примером социального противоречия является ситуация, когда надо что-то сделать, а как - неизвестно (например в области менеджмента).

Таким образом, противоречие – это проявление несоответствия между требованиями, предъявляемыми к изделию и ограничением (несовершенством), которое возникает в силу действия различных законов (природных, социальных, юридических, технических и т.п.). Пространство в котором разрешается конфликт называют ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНОЙ (ОЗ), а время в течении которого протекает конфликт, называют ОПЕРАТИВНЫМ ВРЕМЕНЕМ (ОВ). Решая противоречия необходимо стремиться к ИДЕАЛЬНОМУ КОНЕЧНОМУ РЕЗУЛЬТАТУ (ИКР), под которым понимается получение положительного результата без отрицательных последствий и с минимальными затратами. Для достижения ИКР необходим инструмент и вещественно-полевые ресурсы, которые кратко называют ПОЛЕ. ИНСТРУМЕНТ – это то, с помощью чего изменяется изделие с целью получения ИКР. ВЕЩЕСТВЕННО –ПОЛЕВЫЕ РЕСУРСЫ (ВПР) или ПОЛЕ – все, что используется для решения задачи. Ресурсы могут быть функциональные (введение дополнительных или изъятие ненужных функций), энергетические (тепловая, атомная, химическая, солнечная и т.д.), вещественные (материалы, предметы, отходы и т.п.), информационные (фактические знания), пространственные, временные, звуковые (изменив частоту работы станка можно изменить его свойства или функцию).

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ является инструментом для анализа и поиска решения проблем. Его цель – заменить суету обучающихся на четкую по структуре и однозначную по результативности цепочку мыслительных операций, выводящих его в зону сильных (оптимальных) вариантов решения. Исходя из этого, к алгоритму решения творческих, изобретательских задач предъявляются определенные требования, среди которых: 1)осознанность мыслительных операций и управляемость ими; 2) получение идеального результата; 3) четкость и экономичность структуры алгоритма; 4) повторяемость результата при соблюдении алгоритма; 5) универсальность, которая позволяет анализировать любые проблемы.

Частным случаем АРИЗ является алгоритм решения задач с помощью вепольного анализа - ВЕПОЛЯ (ВЕ-щество – ПОЛе). Веполь представляет собой минимальную модель технической системы, отражающую самые основные компоненты, необходимые для решения любой творческой задачи. Это 1) изделие (объект) – которое необходимо изменить, усовершенствовать и т.д.; 2) инструмент, с помощью которого изменяется объект в соответствии с поставленными целями; 3) поле, необходимое для воздействия инструмента на объект; 4) любые вещественно-полевые ресурсы, используемые для решения задачи. Вепольный анализ – это переход от бинарного одномерного мышления (альтернативного подхода) к целостному, в основе котороголежат невырожденные тройки элементов (изделие, инструмент, поле), когда третий элемент: а) вносит неопределенность во взаимодействие пары противоположных элементов; б)обеспечивает открытость; в) заменяет конфронтацию на сотрудничество и кооперирование на основе принципа дополнительности, в результате чего все три элемента становятся совместимыми – система делается целостной и принципиально новой.

АРИЗ вепольной задачи будет следующим.

1. Определи суть задачи: найди нежелательный эффект (НЭ.;

2. Вычлени противоречия.

3. Выдели изделие, инструмент, поле.

4. Построй исходную вепольную модель.

5. Определи условия, при которых веполь разрушается.

6. Восстанови веполь, путем нахождения (СУ) средства устраненения (введением дополнительного полезного элемента или, убрав нежелательный элемент).

Пример использования АРИЗ вепольной задачи:

Задача: Имеем охотника, который потерял слух. Чтобы ему выжить надо найти зверя. Эту функцию выполняет его собака. Но чтобы найти зверя, собаку надо отпустить и идти вслед за ней на ее лай. Но, поскольку хозяин глухой, ее лай он не услышит, собака должна быть при хозяине, чтобы он ее видел. (Задача приводится из книги «Золотой дух Ямбуя» Г.Федосеева)

Решение задачи:

1. Нежелательный эффект – отсутствие слуха.

2. Противоречие (социальное) - СП: чтобы найти зверя, надо слышать лай собаки, но охотник глухой.

3. Изделие – охотник; инструмент – собака; поле (акустическое) – лай собаки.

4. Исходная вепольная модель

Лай собаки

Этапы построения проблемного учебного занятия - student2.ru

Охотник Собака

5. Веполь разрушается при условии, если нет слуха, обозначим эту

связь волнистой линией.

Лай собаки

Этапы построения проблемного учебного занятия - student2.ru

Охотник Собака

6. Веполь восстановится, если взять еще одну собаку, неразрывно связанную с охотником, то есть все время видит собаку. Тогда веполь будет иметь вид:

Этапы построения проблемного учебного занятия - student2.ru Лай собаки

Охотник (собака) Собака

Проблема разрешена и следовательно, задача решена.

Условия эффективного использования ТРИЗ.Чтобы овладеть технологией решения изобретательских задач (ТРИЗ), необходимо развивать диалектическое мышление путем использования в процессе обучения методов фокальных объектов, мозгового штурма, синектики, которые в рамках ТРИЗ являются приемами. Хорошо подготавливают обучающихся к использованию ТРИЗ игровые методы и в частности, игра «Да - Нет».

Приемы ТРИЗ: дробление-объединение; ускорение-замедление; уменьшение-увеличение; универсализация-специализация; динамизация-статичность; ввода- вывода; вынесения-привнесения и др.

ТРИЗ - технология в процессе обучения позволяет формировать умения, развивающие творческие возможности ученика:

· устанавливать причинно-следственные связи и отношения;

· обнаруживать скрытые противоречия;

· выстраивать гипотезы и аргументировать, доказывать;

· прогнозировать результаты и последствия;

· умения оперативно использовать знания на уровне синтезирования и интегрирования;

· делать умозаключения и выводы;

· уметь представлять идеальную систему с идеальным результатом;

· развивать творческое воображение;

· развивать способности находить оригинальные идеи;

· гибкость ума:

· дивергентность мышления.