Geum.ru

Общая методика развивающего образования с применением триз

Вид материалаДокументы

Содержание


Выбираем из списка природных процессов и явлений возможные способы взаимодействия растений и человека
Подобный материал:
1   2   3   4   5
Примеры решения проблем с помощью системного анализа

Проблема 1. В пьесе Б. Шоу «Пигмалион» все действие держится на том, что профессор лингвистики Хиггинс учит простолюдинку Элизу Дулитл правильной разговорной речи. Режиссер А. Белинский и хореограф Д. Брянцев решили поставить по этой пьесе телевизионный фильм-балет. Но в балете нельзя говорить, то есть теряется вся суть пьесы. Что делать?

1. Формулирование идеального решения - Элиза в фильме ничего не говорит, но зрители прекрасно понимают содержание фильма.

2. Составьте подробную схему системы, в которой возникла проблема. На схеме указываются: сцена, декорации, танцоры, освещение.

3. Определите проблемный элемент и укажите функцию, которую необходимо выполнить для решения проблемы: балерина, исполняющая партию Элизы, должна обеспечить функцию речи.

4. Для достижения этого:

1) изменение структуры и состава веществ проблемного элемента не имеет смысла;

2) изменение формы и размеров проблемного элемента и системы не имеет смысла;

3) расположение проблемного элемента в системе не имеет смысла;

4) возможно взаимодействие проблемного элемента с другими элементами системы — танец с книгой в руках, изображение книг в декорациях, общение с помощью жестов, доска, на которой пишутся фразы;

5) включение стадий развития проблемного элемента или время взаимодействия — усложняется танец Элизы по мере ее обучения:

6) введение в систему элементов из других систем и организация их взаимодействия с проблемным - титры с разговором по ходу фильма;

7) объединение несколько проблемных элементов - кадры, сравнивающие внешний вид и поступки Элизы на разных этапах обучения.

5. Выбор решений, близких к идеальному, предоставим читателю.

Проблема 2. Какими способами первобытные люди могли длительно хранить мясо убитых животных?

1. Формулирование идеального решения - мясо длительно хранится без особых приспособлений и не портится.

2. Составьте подробную схему системы, в которой возникла проблема. На схеме указываются: мясо, природные объекты, среди которых жили первобытные люди. условия природной среды.

3. Определите проблемный элемент и укажите функцию, которую необходимо выполнить для решения проблемы - мясо должно долго храниться.

4. Для получения необходимой функции измените:

1) структуру и состав веществ проблемного элемента - мясо пересыпается солью;

2) форму и размеры проблемного элемента и системы — мясо разрубается на маленькие куски, которые закапываются глубоко в землю;

3) расположение проблемного элемента в системе — мясо хранится в воде, в пещерах;

4) процессы взаимодействия проблемного элемента с другими элементами системы - мясо обжаривается, вялится, сушится, коптится;

5) стадии развития проблемного элемента или время взаимодействия - первобытные люди начинают содержать диких животных в загонах или ямах;

6) структуру системы - вводятся элементы из других систем, и организуется их взаимодействие с проблемным - мясо обкладывается льдом;

7) несколько проблемных элементов, соединив их, - создаются мясохранилища под землей.

5. Выбор решений, близких к идеальному, предоставим читателю.

Проблема 3. Гербом Римской империи был орел. Голова его (как считалось в те времена) смотрела на великий Рим. Но вот Римская империя разделилась на две части - Восточную со столицей в Константинополе и Западную со столицей в Риме. Причем обе столицы были равно великими. Герб, в котором орел смотрит на Рим, перестал соответствовать реальной ситуации. Что делать?

1. Формулирование идеального решения - герб при минимальных изменениях соответствует новым условиям.

2. Составьте подробную схему системы, в которой возникла проблема.

Рисунок герба с орлом.

3. Определите проблемный элемент и укажите функцию, которую необходимо выполнить для решения проблемы - орел должен смотреть на Восточную и Западную части империи.

4. Для выполнения необходимой функции измените:

1) структуру и состав веществ проблемного элемента - в нижней части герба указываются символы двух частей империи;

2) форму и размеры проблемного элемента и системы — не имеет смысла;

3) расположение проблемного элемента в системе - орел опирается лапами на символы двух частей империи;

4) процессы взаимодействия проблемного элемента с другими элементами системы - не имеет смысла;

5) стадии развития проблемного элемента или время взаимодействия - не имеет смысла;

6) структуру системы путем введения элементов из других систем и организации их взаимодействия с проблемным — внесение атрибутов двух частей империи в герб;

7) нескольких проблемных элементов, объединив их - два орла на гербе или двухголовый орел.

5. Выбор решений, близких к идеальному, предоставим читателю.


Стандарты теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Стандарты ТРИЗ - это обобщенные методы решения проблем, разработанные Г.С. Альтшуллером, автором теории решения изобретательских задач. Альтшуллер проанализировал свыше сорока тысяч патентов технических изобретений и выделил общие способы решения технических проблем. Эти общие методы Альтшуллер назвал стандартами, а общий метод их использования вещественно-полевым анализом или сокращенно вепольным анализом. В списке литературы представлены работы с изложением сути вепольного анализа и стандартов, а также примеров их применения для решений проблем в различных областях науки, техники, искусства. Ниже приведены несколько упрощенные формулировки стандартов, которые можно применять в учебном процессе для решения проблем. Стандарты составлены по основным видам возникающих проблем.

Стандарт для организации взаимодействия.

Если системе необходимо выполнить функцию, то следует ввести другую систему и процесс взаимодействия между ними.

Стандарт для разрушения вредного взаимодействия.

Если необходимо разрушить вредное взаимодействие между системами, то вводятся новые системы, либо процессы устраняющие вредное взаимодействие.

Стандарт для усиления взаимодействия

Если необходимо повысить эффективность взаимодействия, то вводятся дополнительные системы или дополнительные процессы взаимодействия.

Стандарт для форсирования усиленного взаимодействия

Если необходимо повысить эффективность взаимодействия после его усиления, то это возможно путем изменения структуры взаимодействующих систем, введения в них дополнительных элементов или изменением структуры процессов взаимодействия.

Стандарт для усиления взаимодействия путем перехода к бисистемам и полисистемам

Если эффективность взаимодействия невозможно повысить путем усиления или форсирования, то это можно сделать путем объединения взаимодействующих систем с одной или несколькими другими системами, как однородными, так и разнородными по своей структуре.

Стандарт для повышения эффективности бисистем и полисистем

Если необходимо повысить эффективность взаимодействия бисистем и полисистем, то это можно сделать одним из следующих способов: созданием дополнительных связей между системами, введением новых систем, свертыванием вспомогательных частей систем, использованием структурных ресурсов систем для выполнения новых функций.

Стандарты для измерения и обнаружения

Если необходимо измерить параметры системы, то это возможно следующими способами: 1) изменить систему таким образом, чтобы отпала необходимость в измерениях; 2) выполнить последовательное измерение изменений в системе; 3) сравнить систему с эталоном, параметры которого известны; 4) перейти к измерению копии системы или ее фото-снимка.

Применение стандартов облегчается, если составляются модели взаимодействия систем. Модели позволяют выделить сущность взаимодействия и вносить необходимые преобразования на уровне взаимодействующих систем и процессов. При составлении моделей используются следующие условные обозначения: системы обозначаются большой буквой С и номером, элементы систем обозначаются большой буквой Э, процессы

обозначаются большой буквой П, явления большой буквой Я. Положительное взаимодействие между системами обозначается сплошной линией, отрицательное волнистой, неопределенное пунктирной. Процессы или явления взаимодействия указываются над линией. Вносимые в модель изменения указываются рядом с системами или процессами через слэш. Моделирование взаимодействий и преобразование моделей в письменном виде является очень хорошим средством для запоминания стандартов и развития мышления учащихся.

Алгоритм применения стандартов

1. Прочтите условие проблемы и определите необходимую функцию для ее решения - организация взаимодействия, разрушение вредного взаимодействия, усиление взаимодействия, форсирование усиленного взаимодействия, измерение или обнаружение. Составьте модель взаимодействия.

2. Сформулируйте идеальное решение проблемы — выполнение необходимой функции обеспечивается минимальными изменениями системы.

3. Выберите стандарты для реализации необходимой функции.

4. С помощью стандартов предложите несколько гипотез для решения проблемы.

5. Выберите из предложенных гипотез наиболее близкие к идеальным.

Примеры решений проблем с помощью стандартов ТРИЗ

Проблема 1. Молодежь очень любит посещать концерты рок-музыки. На некоторых концертах поведение рок музыкантов на сцене, содержание текстов песен носит откровенно аморальный характер. Психика молодых людей неустойчива, подобное воздействие может привести к нежелательным деформациям их поведения. Предложите способы нейтрализации вредного воздействия рок-концертов на молодежь.

1. Прочтите условие проблемы и определите необходимую функцию для ее решения - разрушение вредного воздействия рок-концертов на молодых людей. Составление модели взаимодействия предоставим читателю.

2. Сформулируйте идеальное решение проблемы - минимальные изменения в рок-концертах защищают молодежь от вредного воздействия на их психику.

3. Выберите стандарты для реализации необходимой функции - необходим стандарт для разрушения вредного взаимодействия.

4. С помощью стандартов предложите несколько гипотез для решения проблемы.

Элементы, разрушающие вредное взаимодействие: телеэкраны, на которых демонстрируется положительная информация, стенды и щиты с 'положительной социальной рекламой, психологически успокаивающее

оформление сцены и зала.

Процессы, разрушающие вредное взаимодействие: рекламные паузы с положительной информацией, предварительное выступление самих музыкантов с разъяснением сути музыкальных произведений, требование к музыкантам исполнять в заключение концерта психологически успокаивающую музыку.

5. Выберите из предложенных гипотез наиболее близкие к идеальным — предоставим выбор читателю.

Проблема 2. Ученые обнаружили, что некоторые растения обладают способностью «узнавать» людей, которые до этого находились в комнате, где расположены растения. Каким образом растения способны это делать?

1. Прочтите условие проблемы и определите необходимую функцию для ее решения - организация взаимодействия растений и людей. Составление модели взаимодействия предоставим читателю.

2. Сформулируйте идеальное решение проблемы - растения идентифицируют людей, воспринимая их физическое или химическое воздействие.

3. Выберите стандарты для реализации необходимой функции - необходим стандарт для организации взаимодействия.

4. С помощью стандартов предложите несколько гипотез для решения проблемы.

При решении проблем по естествознанию и технике можно использовать список процессов и явлений взаимодействия, который приводится ниже.

Природные процессы и явления

Тепловые: нагревание, охлаждение, оттаивание, кипение, испарение, конденсация.

Химические: изменение цвета, запаха, вкуса, кислотные дожди, повышение солености, выпадение осадка, образование кристаллов, использование: лекарств, антибиотиков, ядов, ферментов, гормонов, жира, антител, соков, смол, антифризов, питательных веществ, выделений, пены, воска, растворителей, применение удобрений и ядохимикатов, радиоактивное излучение.

Электрические: образование, передача, накопление, разрядов и тока.

Магнитные: магнитное поле Земли, притяжение, отталкивание с помощью магнита, намагничивание, размагничивание.

Механические: движение тел и веществ, извержение, изменение размеров и формы тел, удары, трение, вращение, давление, колебания, упругость, притяжение Земли, сила тяжести.

Акустические: звуки, шум, музыка, песня, ультразвуки, инфразвуки.

Оптические: освещение, затемнение, отражение света, свечение, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, рентгеновское излучение.

Биологические: питание, дыхание, транспорт веществ, выделение, размножение, рост, образование новых органов, ориентация, фотосинтез, листопад, миграции.

Выбираем из списка природных процессов и явлений возможные способы взаимодействия растений и человека:

1) растения ощущают тепло тела человека;

2) растения ощущают запах тела;

3) растения ощущают электромагнитные волны;

4) растения ощущают акустические особенности голоса. Возможны и другие варианты ответов.

5. Выберите из предложенных гипотез наиболее близкие к идеальным - пусть это сделают сами ученики.

Проблема 3. Как можно оценить в раннем подростковом возрасте

способности человека к определенному виду спорта?

1. Прочтите условие проблемы и определите необходимую функцию для ее решения - обнаружение способностей к виду спорта. Составление модели взаимодействия предоставим читателю.

2. Сформулируйте идеальное решение проблемы - минимальными усилиями удается достаточно точно определить способности человека к определенному виду спорта.

3. Выберите стандарты для реализации необходимой функции - стандарт на измерение и обнаружение.

4. С помощью стандартов предложите несколько гипотез для решения проблемы:

1) изменить систему таким образом, чтобы отпала необходимость в измерениях - не имеет смысла;

2) выполнить последовательное измерение изменений в системе - измерение результатов после пробных, скажем месячных занятий разными видами спорта;

3) сравнить систему с эталоном, параметры которого известны - сравнить анатомические и физиологические показатели организма с такими же показателями великих спортсменов в этом возрасте;

4) перейти к измерению копии системы или ее фотоснимка — записать на видео особенности выполнения упражнений и показать запись ведущим тренерам.

5. Выберите из предложенных гипотез наиболее близкие к идеальным - все решения близки к идеальным.