Общая методика развивающего образования с применением триз
| Вид материала | Документы |
- Российская ассоциация триз конкурс "триз 2012" Международная ассоциация триз российская, 75.63kb.
- Методика расширения областей применения технических систем 31 > Дополнения к методике, 1098.19kb.
- Предмета «История и культура Санкт-Петербурга», 264.32kb.
- Первый конкурс «с триз по жизни» «… Аесли с триз ты по жизни шагаешь, То никогда, 81.7kb.
- Состоится ежегодная научно-практическая конференция "три поколения триз", посвященная, 58.46kb.
- Методика проведения урока с применением ресурсов сети Интернет методика организации, 125.94kb.
- В. В. Давыдов о понятии развивающего обучения, 291.42kb.
- Г. Альтшуллер, И. Верткин, 23111.75kb.
- Тезисы презентации технологии триз на городском мастер-классе «Использование технологии, 52.81kb.
- Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования специальность, 825.08kb.
Основные методы исследования: анализ теоретической литературы по искусству, анализ репродукций произведений современной живописи, сопоставительное сравнение.
3. Теоретический анализ проблемы
Учащиеся анализируют теоретическую литературу по искусству и выделяют существенные признаки понятия «культурная ценность» в живописи. На основе существенных признаков составляется теоретический эталон для оценки культурной ценности произведений живописи. После этого на основе жизненного опыта выдвигается гипотеза о культурной ценности произведений современной живописи.
4. Практическая проверка теоретической модели
В рамках практической части учащиеся изучают репродукции современных картин, посещают художественные галереи и выделяют существенные признаки современной живописи. На следующем этапе ученики сравнивают существенные признаки понятия «культурная ценность» в живописи и, существенные признаки изученных произведений современной живописи. Вносятся изменения, если они необходимы, в теоретический эталон для оценки культурной ценности произведений живописи.
5. Составление выводов и предложений
В выводах отмечаются результаты работы на каждом этапе исследования, и дается общая оценка изученных произведений современной живописи. Отмечается практическая значимость составленного теоретического эталона для оценки произведений живописи.
6. Оформление использованной в исследовании литературы. Составляется список литературы по искусству.
7. Модернизация технологии исследования для данного класса систем с учетом выполненной работы
При обсуждении результатов исследования вносятся изменения и дополнения в технологию.
Методы и примеры творческих заданий для формулирования и решения проблем
Вреальной жизни достаточно часто, правильнее сказать - ежедневно, возникают проблемы в нашей профессиональной и общесоциальной деятельности. По ряду обстоятельств и прежде всего из-за нехватки времени мы не имеем возможностей для их полноценного исследования, но принять оптимальные решения мы обязаны, и в некоторых случаях как можно быстрее. По своему содержанию возникающие проблемы чаще всего носят межпредметный характер, вряд ли у кого-либо из нас постоянно возникают исключительно математические или исторические проблемы. Как правило, эти проблемы мы пытаемся решить методом проб и ошибок или перебором вариантов, пытаясь как можно быстрее отыскать в своей памяти хоть какие-то решения или их аналоги для схожих проблем. Многие взрослые люди для решения проблем помимо метода проб и ошибок используют информационные материалы научной и научно-популярной литературы. Другие методы решения проблем чаще всего не используются — либо по незнанию, либо по неумению.
Жизнь - это большая проблемная книга, в которой каждому из нас определен свой сценарий и свои проблемы, очень часто не имеющие аналогичных решений. Более того, часто само содержание наших персональных проблем носит эксклюзивный характер. В результате в литературе аналогов не найти, перебором вариантов ничего не угадывается, остается решать, а методами решений многие из нас не только не владеют, но даже и не слышали о них. К сожалению, в наших школах методы решения проблем пока еще не заняли достойного места в учебном процессе, и это понятно - в преобладающей информационно-репродуктивной системе образования основной упор делается не на формирование проблемно ориентированного теоретического мышления, а на развитие памяти через запоминание больших объемов информации. Чтобы включить в учебный процесс важнейший аспект подготовки ученика к жизни в технологическом обществе — умение формулировать и решать проблемы, необходимо рассмотреть основные понятия и операции этого аспекта.
Проблема - это затруднение в деятельности системы, ее взаимодействии с другими системами, отсутствие информации о системе, которое может быть устранено только путем преобразования самой системы или ее окружающей среды. Различают следующие виды проблем:
1) проблемы организации деятельности системы;
2) проблемы разрушения отрицательного действия системы;
3) проблемы усиления положительного действия системы;
4) проблемы измерения параметров и обнаружения систем.
Что значит - сформулировать проблему? Сформулировать проблему - это значит указать конкретное затруднение в функционировании системы. Обучение учащихся формулированию проблем - это обучение учащихся умению выделять возможные затруднения по каждой из вышеуказанных групп в деятельности конкретных предметных систем. Если человек не умеет сформулировать проблему, то ожидать от него творчества, создания новых культурных ценностей бесполезно. Беспроблемная жизнь, сознательный уход от формулирования и решения проблем приводит человека к копированию профессиональной деятельности, стиля жизни, отношений с людьми и собственного имиджа. В технологическом обществе удел этих людей - исполнение чужих указаний.
Проблематизация теоретических понятий - важнейший этап учебной деятельности. Методологическое значение этого этапа заключается в том, что учащиеся знакомятся с типовыми проблемами в функционировании изучаемых в каждой теме систем и методами их решений. Типовые проблемы для каждой темы подбираются или составляются учителем из научной и научно-популярной литературы. Ниже представлены примеры проблем по разным предметам и межпредметного содержания.
Примеры проблем
1. Придумайте новые простые и интересные игрушки для детей.
2. Придумайте новые фантастические явления природы.
3. Предложите возможные сюжеты картины по теме «Бесконечность Вселенной».
4. Обледеневшие провода ЛЭП под действием ветра сильно раскачиваются и могут быть порваны. Как избежать этого?
5. До сих пор нет эффективных решений проблемы защиты пальцев рабочих при работе их с молотком. Предложите такие решения.
6. У древних греков была легенда об Аяксе. За прегрешения боги наказали его временным помешательством. Стадо быков и баранов Аякс принял за своих врагов и устроил побоище, Затем помешательство прошло, и Аякс, осознав содеянное, чуть не покончил с собой. Древнегреческий художник Тимомах задумал написать о бешенстве Аякса картину. Но античные каноны запрещали изображать художникам сильные чувства. Считалось, что это обезображивает картину. Как же изобразить помешательство Аякса?
7. В одном районе среднего течения Нила во II—I веках до н. э. необходимо было построить два храма, посвященных — один крокодилоголовому богу Собеку, а другой - сокологоловому богу Хору. Во время планировки местности оказалось, что подходящим рельеф есть только для одного храма. Предпочесть одного бога другому нельзя - последствия могут быть непредсказуемыми. Что же делать?
8. Стрелки, на которых соединяются рельсы, часто забиваются снегом и могут не сработать. Какие решения этой проблемы вы можете предложить?
9. Во время тренировок прыгуны в воду могут получить серьезные удары и травмы. Как можно защитить спортсменов от этих повреждений?
Начиная уже с начальной школы учащимся предлагаются тексты из газет, журналов, научно-популярной литературы для обучения их самостоятельному формулированию проблем. Характерной особенностью таких текстов является описание затруднений, возникших в деятельности людей, технических устройств, живых организмов, приведены способы преодоления этих затруднений. Особенно много таких текстов в научно-популярных журналах: «Наука и жизнь», «Химия и жизнь», «Знание — сила», «Наука и религия» и др. Эта работа осуществляется параллельно с обучением методам решения проблем. Для обучения учащихся формулированию проблем по текстам можно использовать следующий алгоритм.
Алгоритм формулирования проблем
1. Прочтите текст и определите, о каком затруднении в нем говорится.
2. Определите вид проблемы: 1) проблема организации деятельности системы; 2) проблема разрушения отрицательного действия системы; 3) проблема усиления положительного действия системы; 4) проблема измерения параметров и обнаружения систем.
3. Сформулируйте условие проблемы по следующей схеме: деятельность системы приводит к положительному результату, но необходимо устранить затруднение (указывается, какое).
Что значит - решить проблему? Решить проблему - это значит найти способы преодоления затруднения, возникшего в деятельности системы. Любая функционирующая система на момент возникновения проблемы выполняет одну или несколько полезных функций. Поэтому решение проблемы предполагает комбинирование имеющихся полезных функций для преодоления затруднения, поиск новых полезных функций для системы и (или) устранение вредных функций. Решения проблем оформляются в виде гипотез. Чем больше учащиеся предлагают гипотез, тем лучше. Это позволяет определить максимально возможное количество причинно-следственных связей, которые лежат в основе проблемы. Критерием эффективности предлагаемых решений является понятие «идеальное решение». Идеальное решение проблемы - это увеличение полезных функций системы при минимальных ее изменениях. Следует еще раз напомнить, что для проблем никогда не может быть единственного решения. Решений всегда должно быть много, ибо способов выполнения полезной функции всегда может быть несколько. Основная задача учителя в системе развивающего образования - научить учащихся научным методам решения проблем, с помощью которых они могут предлагать несколько гипотез для каждой проблемы.
Для решения проблем в научной практике используются следующие группы методов: методы активизации мышления, разработанные психологами, системный анализ, разработанный специалистами разных профилей и методы теории решения изобретательских задач (автор Г.С. Альтшуллер). В списке литературы приведены источники с примерами применения этих методов. Ниже предложены основные из этих методов с примерами решения проблем по разным предметам.
Методы активизации мышления
( Мозговой штурм) мозговой штурм - это метод решения творческих задач путем выдвижения различных гипотез группой решателей на основе мысленных ассоциаций. Автор метода — американский ученый А. Осборн. Этот метод дает наиболее высокий результат при групповой работе. Гипотезы, которые предлагаются в качестве ответов
одними решателями, вызывают ассоциации в сознании других, что приводит к увеличению общего количества и качества ответов.
Алгоритм мозгового штурма
1. Прочтите внимательно условие задачи (проблемы) и предложите все возможные, а также фантастические гипотезы в качестве решений. При выдвижении гипотез запрещается их критика.
2. Сделайте анализ предложенных гипотез и выберите те из них, которые наиболее вероятны.
(Метод контрольных вопросов) Это модифицированный мозговой штурм, при котором для облегчения процесса решения задачи применяются контрольные вопросы, направляющие мышление решателей в области возможных ответов. Ниже приведены контрольные вопросы, предложенные А. Осборном.
Алгоритм метода контрольных вопросов
1. Прочтите внимательно условие задачи и предложите все возможные ответы.
2. Для формулирования решений постарайтесь ответить на следующие вопросы:
1. Как по-новому применить систему (тело, вещество, явление, процесс, событие, поле, закономерность), в которой возникла проблема?
2. Как упростить систему?
3. Как изменить систему?
4. Что можно увеличить в системе?
5. Что можно уменьшить в системе?
6. Что можно заменить?
7. Что можно перевернуть наоборот?
8. Каковы возможные комбинации элементов системы?
(Синектика) Метод разработан в 50-е годы XX века, автор - американский ученый У. Гордон. Синектика - это метод решения творческих задач на основе аналогий, с помощью которых облегчается поиск ответов.
Алгоритм синектики
1. Прочтите внимательно условие задачи и предложите все возможные решения.
2. Для облегчения поиска решений используйте следующие виды аналогий:
Прямая аналогия - как устроены и функционируют природные системы (живые и неживые), технические системы? Какие особенности строения и функции этих систем можно использовать для составления ответов на задачу
Личная эмпатия - решатель представляет себя в образе системы, в которой возникла проблема. Какие изменения необходимо сделать в системе, чтобы решить задачу?
Символическая аналогия - изображение условия задачи в виде схемы, рисунка и анализ возможностей каждого элемента схемы для поиска решений.
Фантастическая аналогия - изложение условия задачи в терминах сказок, мифов, легенд и применение приемов фантазирования (уменьшение-увеличение, ускорение-замедление скорости, времени, объединение-дробление, изменение законов природы, сделать наоборот) для поиска ответов.
Примеры решения проблем методами активизации мышления
Проблема 1. Предложите конструкцию лыж, на которых можно ездить по кочкам и даже канавам.
Для успешного решения проблем рекомендуется составить рисунок или схему проблемной ситуации - лыжи и окружающей среды - кочки, канавы, прямые поверхности. Схема или рисунок проблемной ситуации являются моделью, на которой осуществляются преобразования. Схемы проблемных ситуаций желательно составлять для всех проблем при решении любыми методами. Рекомендуется также использовать все три метода- мозговой штурм, метод контрольных вопросов и синектику при решении каждой проблемы. Для этого предлагается следующая методика.
На первом этапе решения проблемы осуществляется мозговой штурм - учащимся предлагается выдвинуть гипотезы, используя для этого информацию, хранящуюся в памяти, и ассоциации на основе ответов своих товарищей. Ответы могут быть и из области фантастики, ибо критика запрещается. Фантастические ответы часто содержат в себе оригинальные идеи. После того как гипотезы учащихся на основе информации, взятой из памяти, иссякли, им предлагается ответить на контрольные вопросы:
1. Как по-новому применить систему (тело, вещество, явление, процесс, событие, поле, закономерность), в которой возникла проблема? (Сделать лыжи из пластика, сделать лыжи из элементов, соединенных пружинами, надувные лыжи.)
2. Как упростить систему? (Сборные лыжи)
3. Как изменить систему? (Изменить материал, из которого изготовлены лыжи, структуру лыж.)
4. Что можно увеличить в системе? (Увеличить количество подвижных или мягких элементов в конструкции лыж.)
5. Что можно уменьшить в системе? (Уменьшить количество твердых и неподвижных элементов в конструкции лыж.)
6. Что можно заменить? (Твердый материал лыж на эластичный, жидкий, газообразный.)
7. Что можно перевернуть наоборот? (Твердый материал сделать мягким.)
8. Возможные комбинации элементов системы (комбинируются варианты ответов.)
Нет ничего страшного в том, что некоторые ответы будут дублировать друг друга. На начальном этапе обучения это будет именно так, поскольку информационный фонд памяти учащихся ограничен, недостаточно развита и операционная структура мышления учащихся. В процессе тренировки постепенно начнет увеличиваться и количество, и качество предлагаемых решений. Следующий шаг - поиск аналогий решений с помощью синектики.
Прямая аналогия — поиск возможных вариантов решения проблемы в природе и технике (передвижение гусениц, движение воды в ручье, гусеницы трактора, многоколесные машины и др.)
Личная эмпатия - решатель представляет себя в образе системы, в которой возникла проблема: я - лыжа, мне нужно так изогнуться, чтобы не сломаться в канаве, каким я для этого должен быть?
Символическая аналогия - изображение условия задачи в виде схемы, рисунка и анализ возможностей каждого элемента схемы для поиска решений. Анализируются: материал лыж, структура лыж, возможности изменений поверхности местности.
Фантастическая аналогия - изложение условия задачи в терминах сказок, мифов, легенд и применение приемов фантазирования (уменьшение-увеличение, ускорение-замедление скорости, времени, объединение-дробление, изменение законов природы, сделать наоборот). По этому шагу предлагаем читателю найти ответы самостоятельно.
На последнем этапе из предложенных решений выбираются идеи, которые можно реализовать как решения проблемы.
Проблема 2. Скульптор Шадр работал над бюстом молодого писателя М. Горького. Чтобы показать пафос борьбы писателя, его бесстрашие, Шадр выбирает образ Буревестника из горьковской «Песни о Буревестнике». Но как совместить птицу с обыкновенным скульптурным портретом?
Вначале составляется схема. На первом этапе учащиеся предлагают гипотезы на основе активизации информации памяти. Затем даются ответы на контрольные вопросы:
1. Как по-новому применить систему (тело, вещество, явление, процесс, событие, поле, закономерность), в которой возникла проблема? (Птица вылетает из книги, которую держит писатель, книга с силуэтом птицы является постаментом для бюста писателя.)
2. Как упростить систему? (Птица с раскрытыми крыльями на фоне книги с надписью «А.М. Горький».)
3. Как изменить систему? (Различные варианты расположения бюста писателя, книги и птицы.)
4. Что можно увеличить в системе? (Увеличить размеры отдельных компонентов памятника.)
5. Что можно уменьшить в системе? (Уменьшить размеры отдельных компонентов памятника).
6. Что можно заменить в системе? (Заменить отдельные части памятника силуэтами или символами.)
7. Что можно перевернуть наоборот? (Крупная часть памятника - птица или книга, меньшая часть- бюст или статуя писателя.)
8. Возможные комбинации элементов системы (комбинируются варианты ответов.)
Следующий шаг- поиск аналогий решений с помощью синектики.
Прямая аналогия - поиск возможных вариантов решения проблемы в природе и технике. Анализ репродукций памятников людям и животным, изучение фотографий птиц в природе, фотографий объектов природы.
Личная эмпатия - решатель представляет себя в образе системы, в которой возникла проблема: я - памятник писателю с птицей, как мне лучше встать, чтобы было наиболее красиво?
Символическая аналогия - изображение условия задачи в виде схемы, рисунка и анализ возможностей каждого элемента схемы для поиска решений. Анализируются место расположения памятника, материалы, элементы композицни.
Фантастическая аналогия - изложение условия задачи в терминах сказок, мифов, легенд и применение проемов фантазирования (уменьшение-увеличение, ускорение-замедление скорости, времени, объединение— дробление, изменение законов природы, сделать наоборот). По этому шагу предлагаем читателю найти ответы самостоятельно.
На последнем этапе из предложенных решений выбираются идеи, которые можно реализовать как решения проблемы.
Проблема 3. Почему некоторые яды со временем усиливают свои свойства?
Вначале составляется схема. На первом этапе учащиеся предлагают гипотезы на основе активизации информации памяти. Затем даются ответы на контрольные вопросы:
1. Как по-новому применить систему (тело, вещество, явление, процесс, событие, полс, закономерность), в которой возникла проблема?
Изменение состава яда под воздействием природных явлений, взаимодействие с другими веществами среды.
2. Как упростить систему? (Яды в момент изготовления имели на-рушенную структуру, что привело к усилению свойств).
3. Как изменить систему? (Изменение структуры яда, условий внешней среды).
4. Что можно увеличить в системе? (Увеличить поступление веществ, излучений, усиливающих действие ядов.)
5. Что можно уменьшить в системе? (Уменьшить температуру, влажность, доступ воздуха при хранении.)
6. Что можно заменить? (Тару, в которой хранятся яды.)
7. Что можно перевернуть наоборот? (Яды не изменили свои свойства, но понизился, допустим, иммунитет к ним у растений или насекомых.)
8. Возможные комбинации элементов системы (комбинируются варианты ответов).
Следующий шаг — поиск аналогий решений с помощью синектики.
Прямая аналогия — поиск возможных вариантов решения проблемы в природе и технике. Природные условия, усиливающие свойства ядов: температура воздуха, влажность, ветер, наводнения, солнечный свет и др. Технические условия хранения ядов.
Личная эмпатия - решатель представляет себя в образе системы, в которой возникла проблема: я - яд, лежащий в природной среде, что меня может усилить?
Символическая аналогия - изображение условия задачи в виде схемы, рисунка и анализ возможностей каждого элемента схемы для поиска решений. Анализируются структура яда, место хранения, условия окружающей среды.
Фантастическая аналогия — изложение условия задачи в терминах сказок, мифов, легенд и применение приемов фантазирования (уменьшение-увеличение, ускорение-замедление скорости, времени, объединение-дробление, изменение законов природы, сделать наоборот). По этому шагу предлагаем читателю найти ответы самостоятельно.
На последнем этапе из предложенных решений выбираются идеи, которые можно реализовать как решения проблемы.
Системный анализ был разработан Р. Винером, У. Эшби, В. Богдановым и М. Берталанфи. Однако открытые Г.С. Альтшуллером закономерности ТРИЗ позволили значительно модифицировать этот метод. Системный анализ - это метод решения проблем путем анализа структуры и функций проблемной системы, связей между ее элементами и с другими системами. Системный анализ, применяемый в научной практике, — это достаточно объемный инструмент, содержащий в себе большое количество шагов. Поэтому в школьной практике можно использовать его
свернутый вариант в виде определенного алгоритма.
Алгоритм системного анализа
1. Формулирование идеального решения — система начинает выполнять необходимую функцию при минимальных ее изменениях.
2. Составьте подробную схему системы, в которой возникла проблема.
3. Определите проблемный элемент и укажите функцию, которую необходимо выполнить для решения проблемы.
4. Для получения необходимой функции измените: .. .1
1) структуру и состав веществ проблемного элемента;
2) форму и размеры проблемного элемента и системы;
3) расположение проблемного элемента в системе;
4) процессы взаимодействия проблемного элемента с другими элементами системы;
5) стадии развития проблемного элемента или время взаимодействия;
6) внесите в систему элементы из других систем и организуйте их взаимодействие с проблемным;
7) объедините несколько проблемных элементов. 5. Выбор решений, близких к идеальному.