«Использование методов и приемов ТРИЗ (теории решения изобретательских задач) для развития школьников». Семенова Любовь Ивановна, учитель математики, физики Старочемровского филиала МБОУ «Первомайская сош №2».

По определению Генриха Альтшуллера (литературный псевдоним – Г.Альтов), автора ТРИЗ (теории решения изобретательских задач): «Каждый ребенок изначально талантлив и даже гениален, но его надо научить ориентироваться в современном мире, чтобы при минимуме затрат достичь максимум эффекта».

Методы ТРИЗ, такие как: мозговой штурм, морфологический анализ, алгоритмы, метод фокальных объектов и их разновидности - формируют у детей умение творчески решать возникшие проблемы в различных областях деятельности.

Эта инновационная технология дает вдохновение ученикам на открытия, нестандартные решения, оригинальные идеи, предлагает рассуждать, мыслить, изобретать.

Вот нить. Незатейливая вещь. А вот обычный узел. А теперь перевяжем нити узлами, получилась сеть. С ней можем ловить рыбу или сделать загородку, изготовить гамак или придумать что-нибудь ещё. Какая польза только от того, что каждая нить теперь не просто сама по себе. Приемы технологии ТРИЗ – сеть. Они поддерживают друг друга, складываясь в нечто целое, в систему.

Принципы техники ТРИЗ:

Свободы выбора. Право выбора всегда уравновешивается осознанной ответственностью за свой выбор! Ученикам задается много задач, и они сами выбирают для решения любые из них.

Открытости. Печально то, что выпускник не знает главного: ОН НЕ ЗНАЕТ, ЧЕГО ОН НЕ ЗНАЕТ. Весьма смутно представляет границы своей информированности. Откуда ж тогда взяться любознательности, без которой обучение – лишь воспитание исполнителей! Больше открытых задач! Которые дают разные пути решения, набор вероятных ответов.

Деятельности. «Напичканный знаниями, но не умеющий их использовать ученик напоминает фаршированную рыбу, которая не может плавать»,-говорил академик Александр Львович Минц. Необходим системно- деятельностный подход в обучении.

Обратной связи. У учителя есть свой набор приемов, позволяющих четко сориентироваться в обстановке, отследить настроение учеников, уровень их понимания, степень заинтересованности.

Идеальности (высокого КПД). Согласуем темп, ритм и сложность обучения с возможностями учеников – тогда они почувствуют свою успешность и САМИ захотят ее подкрепить, обучать друг друга. Наверное, идеал недостижим, но стремиться к нему полезно!

Хорошо организованная жизнь - это как сетка для страховки. Благодаря ей мы можем выделывать более сложные трюки. А результат использования приемов ТРИЗ – хорошо организованный труд учителя, хорошо организованный класс, хорошо организованные знания.

КОНСТРУКТОР УРОКА (ПРИЕМЫ ТРИЗ)

Блок 1

Мотивация

Блок 2

Содержа-

тельная часть

Блок 3

Психологи-

ческая

разгрузка

Блок 4

Тренировка,

отработка

умений

Блок 5

Контроль

Блок 6

Домашнее

задание

Блок 7

Резюме

Приемы

Интеллекту-

альная

разминка

Привлека-

тельная цель

Физические

упражнения

Лови ошибку !

«Светофор»

Задание

массивом

Опрос-итог

«Да-нетка»

Удивляй!

Физические

разминки

Пресс-конференция

Опрос по

цепочке

Три уровня

домашнего

задания

Отсроченная отгадка

Удивляй!

Составление

опоры

УМШ

Тихий

опрос

Необычайная

обычность

Роль

«Подводящий

итоги»

Отсроченная отгадка

Практичность

теории

Деловая игра

«Точка зрения»

Идеальный

(показательный)

опрос

Особое

задание

Роль

«Психолог»

«Светофор»

Пресс-конференция

Деловая игра

«Компентент

ность»

Фактологичес-кий диктант

Идеальное

задание

Фантастическая

добавка

Вопрос к тексту

Деловая игра

«НИЛ»

Блиц-

контрольная

Творчество

работает на

будущее

УМШ

Фронтально, со

всем классом

Лови ошибку !

Повторяем с расширением

Выборочный контроль

Театрализация

Доклад

Свои примеры

Повторяем с контролем

Пересечение

тем

Взаимоопрос

Релейная

контрольная

работа

Деловая игра

«Точка зрения»

Переход в другое

измерение

Обычная

контрольная

работа

Деловая игра

«НИЛ»

Прикладная

диалектика

Развивающая

кооперация

Игра в

случайность

Методы и приемы ТРИЗ

Из стандартных блоков детского конструктора можно собрать домик. Для облегчения учительской жизни можно создать конструктор для «сборки урока», где указаны основные разделы урока (последовательность не столь важна). Любой из разделов может быть реализован разными приемами или их комбинацией. Приемы ТРИЗ, по сути, и есть элементы нашего конструктора. Представляется это таблицей. Каждый выбирает то, что ему нужно.

Привлекательная цель. Перед учеником ставится простая, понятная и привлекательная для него цель, выполняя которую, он волей – неволей выполняет и то учебное действие, которое планируем. (Научиться пользоваться транспортиром).

Удивляй! Хорошо известно, ничто так не привлекает внимание и не стимулирует работу ума, как удивительное. Так представлен материал, что даже обыденное становится удивительным.

Отсроченная отгадка. В начале урока учитель дает загадку (удивительный факт), отгадка к которой (ключик для понимания) будет открыта на уроке при работе над новым материалом. Загадку (удивительный факт) можно дать в конце урока, чтобы начать с него следующее занятие.

Фантастическая добавка. Дополняем реальную ситуацию фантастикой. Переносим учебную ситуацию на фантастическую планету. Изменяем значение любого параметра, который обычно остается постоянным или имеет вполне определенное значение.

Лови ошибку! Объясняя материал, намеренно допускаем ошибки. Сначала ученики заранее предупреждаются об этом. Иногда им можно подсказывать «опасные места» интонацией или жестом. Приучаем детей мгновенно реагировать на ошибки, поощряем внимание и готовность вмешаться! Не получится ли так, что дети запомнят ошибку и будут повторять ее? Если добиваемся именно понимания «ошибкоопасного» места, а не механического запоминания правильного ответа, такого не будет.

«Светофор». Это всего лишь длинная полоска картона, с одной стороны красная, с другой – зеленая. При опросе ученики поднимают той, или другой стороной к учителю, сигнализируя о своей готовности к ответу.

Практичность теории. Введение в теорию осуществляем через практическую задачу, полезность которой очевидна ученикам.

Пресс-конференция. Намеренно неполно раскрываем тему, предложив ученикам задать дораскрывающие ее вопросы. Попутно или в конце урока обсуждается с ребятами, насколько удачными были их вопросы и полностью ли раскрыта тема. Противопоказано только одно - ругать за неудачный вопрос. Развивающие вопросы содержат в себе исследовательское начало. Дополнительно можно: провести конкурс на самый интересный, самый сложный (проблемный), самый важный, самый оригинальный вопрос; организовать попарный взаимоопрос учеников по их вопросам; использовать некоторые вопросы как темы будущих докладов учащихся.

Вопрос к тексту . Ставится задача: составить к тексту список вопросов. Можно оговорить их число. Хорошо использовать открытые проблемы: вот это, дети, мы изучали; а вот это, это и это осталось за пределами нашей программы; вот этого я не знаю сама; а вот этого пока не знает ни кто… Природная любознательность выживает только на открытом пространстве знаний.

Своя опора. Ученик составляет собственный опорный конспект по новому материалу. Конечно, сами применяем подобные конспекты и учим пользоваться ими учеников. В итоге имеем «Собственные справочники».

Повторяем с контролем. Система контрольных вопросов, составленных учениками к изученному на уроке материалу, полностью перекрывает учебный материал. Попарно отвечают на вопросы друг друга.

Повторяем с расширением. Ученики составляют серию вопросов, дополняющих знания по новому материалу. При этом совсем не обязательно, чтобы учитель на них отвечал! Пусть они останутся как открытые проблемы данной темы.

Свои примеры. Ученики подготавливают свои примеры к новому материалы, сочиняют свои задачи, выдвигают идеи по применению изученного материала и др.

Пересечение тем. Ученики подбирают (или придумывают) свои примеры, задачи, гипотезы, идеи, вопросы, связанные с любой, ранее изученной темой, указанной учителем. Такое пересечение позволяет каждый раз посмотреть на свои знания немного под другим углом зрения.

Показательный ответ. Один ученик отвечает у доски, остальные слушают. Опрос у доски имеет смысл, когда демонстрируется блестящий ответ – чтобы формировать у остальных образ ответа, к которому можно стремиться. Или как наглядную репетицию экзамена.

УМШ (учебный мозговой штурм). Развитие творческого стиля мышления – вот основная его цель. Дидактические ценности УМШ: участники заняты активной формой работы; тренируют умение кратко и четко выражать свои мысли; учатся слушать и слышать друг друга; вызывает большой интерес учеников. Технология УМШ: Группа(ы)-7-9 учащихся. Основное правило на первом этапе штурма – никакой критики! В группе выбирается или назначается учителем ведущий, он следит за выполнением правил штурма, подсказывает направления поиска идей. Группа выбирает секретаря, чтобы фиксировать возникающие идеи (ключевыми словами, рисунком, знаком…).

Первый этап: Создание банка идей. Наработать как можно больше всевозможных решений, в том числе тех, которые на первый взгляд кажутся «дикими».

Второй этап: Анализ идей. Все высказанные идеи группа рассматривает критически, придерживаясь основного правила: в каждой идее желательно найти что-то полезное, рациональное зерно; найти возможность усовершенствовать эту идею, или хотя бы применить в других условиях.

Третий этап: Обработка результатов. Возможные варианты: отбирают самое практичное предложение и самое «дикое», либо самые интересные решения. Нет ничего плохого, если этот этап будет проведен на другом уроке. Появятся новые идеи - пусть обсуждают и их. Ведь главное – спровоцировать интенсивную мыслительную деятельность над учебной задачей, а не выдвинуть определенное количество идей в строго отведенное время.

Игра «Компетентность». Участники: конкуренты – две команды учащихся; наниматели – группа учеников, определяющих победителя, которого как бы нанимают на работу; арбитр – обычно, учитель, решающий спорные вопросы.

Игра «НИЛ». Нил – великая африканская река. Но в данном случае НИЛ – это всего лишь научно-исследовательская лаборатория. Участники: задачедатель (учитель); изобретатели. или исследователи, или решатели – в зависимости от вида задания; приемная комиссия (учитель и еще два ученика). До игры готовим задание, показываем, как важно решить её!

Игра «Точка зрения». До игры: заранее объявляем тему спора, снабжаем учащихся необходимыми знаниями, фактами. Участники: оппоненты – две группы учеников доказывают правильность противоположных точек зрения, вступают в диспут; наблюдатели – учитель с помощниками, оценивают: кто был логичнее? кто более убедителен эмоционально? кто допустил ошибки, некорректности в споре (переход на личности…)?

Игра в случайность. Вводим в урок элементы случайного выбора. Там, где правит балом случай, – там азарт. Попробуем и его поставить на службу. Для этого годится рулетка, игральные кости, подбрасывание вверх монетки (орел или решка), вытягивание жребия.

Игра «Да-нетка». Загадываем нечто (число, предмет, прибор, формулу, правило, слово и др.), ученики пытаются найти ответ, задавая вопросы. Отвечаем только словами: «да», «нет», «и да и нет».

Тихий опрос. Беседа с одним учеником происходит полушепотом, в то время, как класс занят другим делом, например тренировочной контрольной.

Опрос по цепочке. Применим в случае, когда предполагается развернутый, логически связный ответ. Рассказ одного ученика прерывается в любом месте и передается другому жестом учителя. И так несколько раз до завершения ответа.

Взаимоопрос. Ученики спрашивают друг друга по базовым листам. Темы – по собственному усмотрению, либо их указывает учитель. По завершению работы в парах, вызываются несколько ребят, которые произносят фразу типа: «У меня вызвали затруднения такие-то вопросы…»

Три уровня домашнего задания. Одновременно задается домашнее задание двух или трех уровней. Первый уровень – обязательный минимум. Задание должно быть абсолютно понятно и посильно любому ученику. Второй уровень задания – тренировочный. Его выполняют ученики, которые желают хорошо знать предмет и без особой трудности осваивают программу, они могут освобождаться от задания первого вида. Третий уровень – творческое задание. Обычно оно выполняется на добровольных началах и стимулируется высокой оценкой и похвалой. Диапазон таких заданий широк: разработать сказки, фантастические рассказы по учебным темам; кроссворды, судоку; тематические сборники интересных фактов, примеров и задач; учебные комиксы; плакаты-опорные сигналы; стихи и др.

Задание массивом. Любой из уровней домашнего задания можно задать массивом. Например, дается десять задач, из которых ученик должен сам выбрать и решить не менее трех. В рамках повторения, например из 60 заданий должен решить минимум -15, остальные – по желанию. А стимулировать это желание релейными контрольными работами, составленными из заданий этого массива. Чем больше нарешал – тем больше вероятность встретить знакомое задание и сэкономить время и силы. Такой массив задается не к следующему уроку, а на более продолжительный отрезок времени. Важный психологический эффект: самостоятельный выбор задания дает дополнительную возможность самореализации, что очень важно в подростковом возрасте. А предмет, в свою очередь, становится им интереснее. И еще один момент. Из массива заданий ученик выбирает тот уровень сложности, на который способен «замахнуться», и таким образом сам отслеживает уровень своей компетентности.

Особое задание. Продвинутые ученики получают право на выполнение особо сложного задания. Всячески подчеркиваем свое уважение к решению школьника воспользоваться таким правом. Выполняется оно в специальной тетради, включает в себя тренировочные и творческие задачи повышенной трудности. На полях указываются РЛ (решено легко), РТ (решено с трудом), НР (не решено). Задание проверяется, отметки ниже «4» не выставляются.

Необычная обычность. Домашнее задание задается необычным способом. Привносим в него некую тайну, загадку. Играем в беспроигрышную лотерею, дети достают из коробки номера заданий.

Идеальное задание. Предлагается школьникам выполнить дома работу по их собственному выбору и пониманию. Это может быть любое из известных видов заданий.

Творчество работает на будущее. Ученики выполняют творческое домашнее задание по разработке дидактических материалов. За годы работы в кабинете накапливаются бесценные пособия. Ребятам интереснее работать с тем материалом, что сделан их же сверстниками, ведь это часто чьи-то братья и сестры, или просто знакомые. Самим авторам-ученикам приятно составлять эти работы, если работы станут использоваться в живом деле. Тем более, что каждая работа подписана автором, а это добрая память.

Опрос-итог. В конце урока задаются вопросы, побуждающие к рефлексии урока. Например: что на уроке было главным? Что было интересным? (Следует отличать главное и интересное). Что нового сегодня узнали? Чему научились? Мнения, возможно, и не совпадут. Важно не добиваться, чтобы главным назвали то, что считаем таковым.

Прикладная диалектика. Составление морфологического ящика. Задача: В кафе встретились трое друзей. Скульптор Белов, скрипач Чернов и художник Рыжов. Занимательно, что один из нас имеет белые волосы, один черные и один рыжие, но ни у одного из нас нет волос того же цвета, на который указывает фамилия, заметил черноволосый. Ты прав. Сказал Белов Какой цвет волос у художника? (Черные)

Друзья

Белые

Рыжие

Черные

Белов

Рыжов

Чернов

Переход в другое измерение. Как прием разрешает противоречия? Если при перемещении по прямой возникают трудности, можно перемещаться по кривой, перепрыгивать через препятствия и др. (Пришел нанаец к своему другу эскимосу. Видит, на полу лежит шкура белого медведя с разинутой пастью. Спрашивает эскимоса:

Ты сколько раз в него стрелял?

10.

А сколько раз попал?

Ни одного.

От чего же он умер?

От смеха).

Известна история о том, как к мудрому человеку подошли двое с просьбой рассудить. Мудрец выслушал одного и сказал – Ты прав. Выслушал другого, который привел аргументы в защиту противоположной точки зрения, и опять сказал – Ты прав. Присутствующий третий возмутился: «Это не правильно, не могут быть правы двое, утверждающие противоположно». И ты прав. Сказал мудрец.

Когда нам приходиться решать какие-либо задачи, мы обязательно сможем ее решить, достаточно посмотреть вокруг.

Когда-то созданная в СССР Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) почти потеряла свою известность в 90-е годы прошлого века. Но сейчас технологии ТРИЗ снова набирают популярность в науке, промышленности и даже в гуманитарных дисциплинах. Сегодня «советскую теорию изобретательства» Генриха Альтшуллера изучают в университетах разных стран мира, и постепенно она снова возвращается в отечественную научную и образовательную деятельность.

Пройдя предложенные в данном тренинге занятия по ТРИЗ, вы сможете получить базовые знания решения изобретательских задач. Вы узнаете о составляющих элементах, методах, приёмах, программах теории Альтшуллера, познакомитесь с примерами использования ТРИЗ. И самое главное, наши уроки научат вас применять навыки эффективного изобретательства в вашей деятельности.

Что такое ТРИЗ?

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) является набором алгоритмов и методов, созданных советским изобретателем Генрихом Альтшуллером и его последователями, для совершенствования творческого процесса ученых.

ТРИЗ - не является только , хотя она и содержит рекомендации по совершенствованию творческого процесса. Теория Альтшуллера направлена на решение так называемых изобретательских задач. Изобретательская задача - сложная задача, для решения которой необходимо выявить и разрешить противоречия, лежащие в глубине задачи, т.е. выявить первопричину (корень проблемы) и устранить эту причину. Для этого нужны специальные умения и технологии, которые и будут рассмотрены в уроках нашего online-курса.

Применение ТРИЗ

Главной задачей ТРИЗ, по мнению автора этой теории, является помощь ученым-изобретателям быстро находить решение творческих задач из различных областей знаний. ТРИЗ позволяет решать многие творческие задачи. В соответствии с мнением людей, которые изучили теорию Альтшуллера, знание ТРИЗ даёт следующие преимущества (по информации книги «Основы ТРИЗ »):

• Умение выявить суть задачи;
• Умение правильно определить основные направления поиска, не упуская многие моменты, мимо которых обычно проходишь;
• Знание, как систематизировать поиск информации по выбору задач и поиску направлений решений.
• Научиться находить пути отхода от традиционных решений;
• Умение мыслить логически, алогически и системно;
• Значительно повысить эффективность творческого труда;
• Сократить время на решение;
• Смотреть на вещи и явления по-новому;
• ТРИЗ даёт толчок к изобретательской деятельности;
• ТРИЗ расширяет кругозор.

Некоторые люди утверждают, что Теория решения изобретательских задач может быть полезна только в точных науках. Отчасти это правда: теория создавалась и была заточена именно под техническое применение. Но знание ТРИЗ, несомненно, поможет применение в гуманитарных науках и в бизнесе, в силу того, что основа методики ТРИЗ универсальна для любых творческих задач.

Как этому научиться

Если вы пытались разобраться в ТРИЗ самостоятельно, то наверняка столкнулись с рядом проблем.

• Во-первых , учебные материалы ТРИЗ нужно адаптировать под сегодняшние задачи, в том числе не только технические, но и гуманитарные.
• Во-вторых , методики ТРИЗ, изложенные во множестве учебников, слабо структурированы для процесса изучения этой теории.

Данный тренинг, состоящий из нескольких уроков-конспектов, направлен на изложение основ ТРИЗ и возможностей применения этой теории для решения любой творческой задачи.

Цель данного курса - структурировать материал, разложить все элементы ТРИЗ по полочкам, объединить все в единую систему. Главная идея занятий и уроков данного раздела сайта 4brain - сделать ТРИЗ доступным для всех. Обучение Теории решения изобретательских задач должно быть понятным и увлекательным. Ключевая задача наших занятий - дать базу знаний, а также ссылки на необходимые материалы для углубления в различные области ТРИЗ.

Хотите проверить свои знания?

Если вы хотите проверить свои теоретические знания по теме курса и понять, насколько он вам подходит, можете пройти наш тест. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу.

Уроки ТРИЗ

Теория изобретательства, созданная Генрихом Альтшуллером, а позже дополненная его учениками и последователями сформировала свою достаточно строгую структуру. Классическая структура ТРИЗ, которая приводится на большинстве специализированных сайтах и книгах, выглядит следующим образом:

• Законы развития технических систем.
• Алгоритмы решения изобретательских задач: алгоритмы, приемы и методики.
• Методы анализа ТРИЗ: вепольный анализ, ФСА, диверсионный анализ, системный анализ и другие.
• Методы творческого развития личности и коллективов.
• Информационный фонд состоящий из многочисленных таблиц, приложений, списков, помогающих в техническом творчестве.

Занятия данного онлайн-курса направлены на освоение именно этих базовых частей «теории изобретательства». Каждый урок соответствует определенной составляющей ТРИЗ. План занятий выглядит следующим образом:

Сколько времени займет обучение?

В целом в ТРИЗ нет специальных развивающих упражнений, которые нужно использовать для развития навыка успешного решения изобретательских задач. Хотя в ТРИЗ и есть отдельное направление по развитию креативного воображения и изобретательству в творческих коллективах, на нашем сайте данному направлению посвящен отдельный раздел «Творческое мышление».

Поэтому обучение ТРИЗ связано с изучением и запоминанием алгоритмов и методик, а также их совершенствованием и практическим применением. ТРИЗ можно обучаться всю жизнь, постоянно шлифуя свои собственные алгоритмы. А вот ознакомиться с базовыми методами можно за 1-2 недели интенсивного или за 1 месяц умеренного изучения.

…хотелось бы предостеречь от складывающегося иногда мнения, что стоит только познакомиться с ТРИЗ - и мгновенно повысится эффективность Вашей работы. Все не так просто. Для овладения ТРИЗ необходимо вложить много труда, как при изучении любой другой науки. Довести применение ТРИЗ до автоматизма требует еще больших усилий. Но надеюсь, вас это предостережение не остановит.

Желаем вам успехов в освоении ТРИЗ!

Первый урок данного раздела является введением в основы классической Теории решения изобретательских задач . В нем даются ответы на такие главные вопросы: как и когда возникла ТРИЗ, каковы ее цели и какие проблемы она решает, в каких областях применяется?

Система методик ТРИЗ, как и другие , имеет свою базу и функции, и для того, чтобы понять ее и научиться применять, нужно, в первую очередь, детально изучить методы и принципы решения изобретательских задач, предлагаемые данной теорией. Об этом и будет рассказано ниже.

Краткая история ТРИЗ

«Надо учить творчество» - был уверен Генрих Саулович Альтшуллер. Эту идею он сделал основоположной в системе своих научных приоритетов. Сегодня его учение вызывает интерес не только обобщением многолетнего разнопланового опыта изобретательства, но и практикой самого автора, который, будучи, помимо ученого, инженером, уже в 17 лет получил первый патент, а к 25 годам имел их 10.

Именно заинтересованность Г. Альтшуллера всеми аспектами изобретательства, а не деталями конкретных разработок, стала причиной поиска алгоритма, который давал бы практическое руководство к тому, как сделать изобретение более легким. Автор будущей теории вместе со своим другом Рафаилом Шапиро в 1946 г. решили, что должна существовать некая методика изобретательства и постарались ее найти. Но анализ научной литературы того времени показал, что проблемами творчества интересовалась в основном психология , причем большинство работ имели предметом . Изучив сам метод, друзья убедились в его неэффективности и приступили к выработке собственной «методики изобретательства». В 1947 г. Г. Альтшуллер и Р. Шапиро принялись анализировать историю развития техники с целью выявления закономерностей открытий. В отличие от психологов, которые изучали познавательную деятельность человека как основу изобретения, они сосредоточили внимание на технических системах созданных самим человеком. После рассмотрения десятков тысяч авторских свидетельств и патентов, в 1948 г. родилась первоначальная теория решения изобретательских задач.

О разработанной методике Г. Альтшуллер написал в письме на имя Сталина с предложением начать преподавание. Но в некоторой мере резкие оценки ситуации с изобретательством в СССР высшему руководству страны не понравились. В результате - обвинение, следствие, 25 лет заключения в лагеря ГУЛАГа. В 1954 г., после реабилитации, отмены срока и освобождения, Альтшуллер снова начал полноценно работать над ТРИЗ. Как итог, в 1956 г. в журнале «Вопросы психологии» была опубликована его первая статья о теории решения изобретательских задач. В 1970-е гг. произошло признание технологии Альтшуллера, появились первые школы. Вышли из печати такие труды как «40 приемов устранения противоречий (принципы изобретательства)», «Таблица основных приемов для устранения типовых технических противоречий», «Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)» и другие.

Сегодня снова наблюдается возрастание интереса к теории и практике ТРИЗ не только в России и странах СНГ, но и в США, Канаде, странах Европы, Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Во всем мире создаются компании, которые внедряют практику ТРИЗ в различные сферы деятельности. Особенно это касается промышленности, где методика Альтшуллера используется для получения перспективных решений производственных проблем. Теорию решения изобретательских задач изучают студенты многих специальностей и школьники всех возрастов, существуют обучающие ТРИЗ курсы подготовки для педагогов. В 1989 г. в Петрозаводске Г. Альтшуллер создал и возглавил Ассоциацию ТРИЗ, которая в 1997 г. стала международной.

Подробнее о ТРИЗ, в частности, про историю развития теории, вы можете прочитать в книге «Основы ТРИЗ ».

Цели, задачи и функции

Основная цель ТРИЗ (или даже миссия ) - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем. ТРИЗ призван организовать творческий потенциал личности так, чтобы способствовать саморазвитию и поиску решений творческих задач в различных областях. Главная задача ТРИЗ - предложение алгоритма, позволяющего без перебора бесконечных вариантов решений проблемы найти наиболее подходящий вариант, отбросив менее качественные. Или, говоря более простыми словами, ТРИЗ позволяет решить изобретательскую задачу так, чтоб на выходе получить наиболее высокий КПД.

Новейший взгляд предлагает Анатолий Гин, специалист в области ТРИЗ, который разработал 5 принципов современной ТРИЗ-педагогики:

• Принцип свободы выбора. В любом обучающем или управляющем действии предоставлять ученику право выбора.
• Принцип открытости. Не только давать знания, но еще и показывать их границы. Использовать в обучении открытые задачи - задачи, стимулирующие самостоятельное генерирование идей.
• Принцип деятельности. Освоение учениками знаний, умений навыков преимущественно в форме деятельности.
• Принцип обратной связи. Регулярно контролировать процесс обучения с помощью развитой системы приемов обратной связи.
• Принцип идеальности. Максимально использовать возможности, знания, интересы самих учащихся с целью повышения результативности и уменьшения затрат в процессе образования.

Бизнес и маркетинг. Так или иначе, нашла свое применение ТРИЗ и в этих областях. Все промышленные предприятия в своей деятельности вынуждены обращаться к информационному фонду ТРИЗ . В нем собраны указатели применения физических, химических и геометрических эффектов, банк типовых приемов устранения технических и физических противоречий, который постоянно пополняется.

Многие компании обращаются к услугам ТРИЗ-консультантов с целью развития навыков поиска решений своими сотрудниками, повышения их . В этом призван помочь особый раздел ТРИЗ, посвященный развитию творческого потенциала человека .

Теория решения изобретательских задач будет полезна и многим управленцам - в 90-е гг. разработчики ТРИЗ пришли к выводу, что законы развития технических систем схожим образом проявляют себя и в развитии других организованных систем, в том числе социальных. Прогрессивным в планировании деятельности также является использование инструментов ТРИЗ в SWOT-анализе. В маркетинговых исследованиях всегда применяется принцип характерный для ТРИЗ - дробление целевой аудитории на категории по социальным, демографическим и другим характеристикам. Он же лежит в основе диаграммы Кано, которая отображает, как предпочтения клиента распределяются в зависимости от категорий качества.

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Наверное, читателя уже трудно удивить парадоксальностью, присущей изобретательству. Но вот еще один парадокс: задача может быть трудна только потому, что она... проста.

Иностранная фирма выпускала химические продукты, в частности спирт, который отвозили на разные химические предприятия, в том числе на лакокрасочный завод, расположенный в пяти километрах от завода-изготовителя. Три-четыре раза в неделю приезжал грузовик, к нему прицепляли заполненную и опломбированную цистерну емкостью 10 м3, и грузовичок отвозил ее на лакокрасочный завод. Там спирт сливали, тщательно измеряя его количество, а цистерну возвращали заводу-изготовителю. С некоторого времени спирт стал исчезать: каждый раз обнаруживали недостачу в 15-20 л, а под рождество исчезло даже 30 л... Проверили дозирующую аппаратуру на заводе-изготовителе и заводе-получателе - все в порядке. Проверили цистерну - ни малейшей щелочки. Проверили пломбы у очередной цистерны, прибывшей на лакокрасочный завод, - все пломбы абсолютно целы... И снова недостает 20 л! Не так уж много, но ведь обид- но, да и опасно: не обнаружишь причину, исчезнут сотни литров...

Хозяин фирмы распорядился, чтобы цистерну везли в сопровождении охраны, - не помогло. Рассвирепевший хозяин нанял частных детективов, и те заняли наблюдательные посты на всем пути следования - не помогло...

Но однажды задачу удалось решить. Каков же, по вашему мнению, был ответ?

Решая эту задачу перебором вариантов, обычно начинают с «ревизии» условий: «А может быть, измерительная аппаратура была все-таки неточной?.. Или спирт испарялся из неплотно закрытой цистерны?.. Или шофер грузовика сговорился с охраной?..» Потом переходят к физике и химии: «Не мог ли спирт вступить в химическую реакцию с веществом, из которого сделаны стенки цистерны?.. Может быть, объем спирта менялся в связи с изменением атмосферного давления и внешней температуры?..» Между тем ответ очень прост, и, если бы приглашенные детективы знали типовые приемы устранения противоречий, они решили бы задачу, не устраивая слежки. Прием 10: действие, которое трудно совершить в данный момент, должно быть осуществлено до этого момента. Трудно похитить спирт из запечатанной и охраняемой цистерны, но никакого труда не представляет совершить это накануне, когда цистерна пуста и никем не охраняется: иди с ведром к пустой цистерне - никто не остановит... Злоумышленник так и делал: накануне он подвешивал ведро внутри пустой цистерны. На следующий день цистерну заполняли спиртом... и ведро тоже заполнялось. Потом цистерну везли на завод-получатель и сливали спирт. А заполненное ведро оставалось внутри цистерны. Когда пустая цистерна возвращалась на завод-изготовитель, охрана, естественно, снималась, и злоумышленник мог спокойно извлечь свою добычу.

Попытки составить списки приемов предпринимались давно. В некоторых списках было по 20-30 приемов. Но отбор производился субъективно, в списки попадали приемы, которые тому или иному автору почему-то казались важными. Да и само понятие «прием» не имело четкого определения: в списках могли соседствовать «дробление» и «аналогия», хотя первое относится к технической системе, а второе - к мышлению изобретателя.

Приемы, используемые в АРИЗ, - это операторы преобразования исходной технической системы (устройства) или исходного технического процесса (способа). Причем не любых преобразований, а только таких, которые достаточно сильны, чтобы устранить технические противоречия при решении современных изобретательских задач. Такие приемы можно выявить только путем анализа больших массивов патентной информации, относящейся (это очень важно!) не ко всем изобретательским решениям, а только к решениям высших уровней (с третьего и выше).

Работа по составлению списка таких приемов была начата еще на ранних этапах становления теории решения изобретательских задач. Число исследованных авторских свидетельств и патентов постоянно увеличивалось. Список, входящий в АРИЗ-71, включал уже 40 приемов. Для их выявления пришлось просмотреть массив патентной информации в сотни тысяч единиц и отобрать свыше 40 тыс. сильных решений, которые подвергались затем тщательному анализу.

Знакомясь с этими приемами, обратите внимание: многие из них включают подприемы, которые нередко образуют цепь, где каждый следующий подприем развивает предыдущий.

Пусть вас не смущают «несерьезные» названия некоторых приемов. Конечно, вместо «принцип матрешки» можно сказать «принцип концентрирующей интеграции». Суть одна, но «матрешка» запоминается с первого знакомства и навсегда. И еще одно соображение: приемы для наглядности и компактности пояснены простыми примерами, это не значит, что приемы годятся только для простых изобретений.

Рассмотрим 40 основных приемов устранения технических противоречий.

1. Принцип дробления

а. Разделить объект на независимые части.

б. Выполнить объект разборным.

в. Увеличить степень дробления объекта.

П р и м е р. Грузовое судно разделено на однотипные секции. При необходимости корабль можно делать длиннее или короче.

2. Принцип вынесения

Отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть или нужное свойство.

В отличие от предыдущего приема, в котором речь шла о делении объекта на одинаковые части, здесь предлагается делить объект на разные части.

П р и м е р. Обычно на малых прогулочных судах и катерах электроэнергия для освещения и других нужд вырабатывается генератором, работающим от гребного двигателя. Для получения электроэнергии на стоянке приходится устанавливать вспомогательный электрогенератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Двигатель, естественно, создает шум и вибрацию. Предложено разместить двигатель и генератор в отдельной капсуле, расположенной на некотором расстоянии от катера и соединенной с ним кабелем.

3. Принцип местного качества

а. Перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной.

б. Разные части объекта должны выполнять различные функции.

в. Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

П р и м е р. Для борьбы с пылью в горных выработках на инструменты (рабочие органы буровых и погрузочных машин) подают воду в виде конуса мелких капель. Чем мельче капли, тем лучше идет борьба с пылью, но мелкие капли легко образуют туман, это затрудняет работу. Решение: вокруг конуса мелких капель создают слой из крупных капель.

4. Принцип асимметрии

а. Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной.

б. Если объект уже асимметричен, увеличить степень асимметрии.

П р и м е р. Противоударная автомобильная шина имеет одну боковину повышенной прочности - для лучшего сопротивления ударам о бордюрный камень тротуара.

5. Принцип объединения

а. Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.

б. Объединить во времени однородные или смежные операции. Пример. Сдвоенный микроскоп-тандем. Работу с манипулятором ведет один человек, а наблюдением и записью целиком занят второй.

6. Принцип универсальности

Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

П р и м е р. Ручка для портфеля одновременно служит эспандером (а. с. № 187964).

7. Принцип «матрешки»

а. Один объект размещен внутри другого, "который, в свою очередь, находится внутри третьего и т. д.

б. Один объект проходит сквозь полость в другом объекте.

П р и м е р. «Ультразвуковой концентратор упругих колебаний, состоящий из скрепленных между собой полуволновых отрезков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью уменьшения длины концентратора и увеличения его устойчивости полуволновые отрезки выполнены в виде полых конусов, вставленных один в другой» (а.с. № 186 781). В а. с. № 462 315 абсолютно такое же решение использовано для уменьшения габаритов выходной секции трансформаторного пьезоэлемента. В устройстве для волочения металла по а. с. № 304 027 «матрешка» составлена из конусных волок.

8. Принцип антивеса

а. Компенсировать вес объекта соединением с другим объектом обладающим подъемной силой.

б. Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (преимущественно за счет аэро- и гидродинамических сил).

П р и м е р. «Центробежный тормозного типа регулятор числа оборотов роторного ветродвигателя, установленный на вертикальной оси ротора, отличающийся тем, что с целью поддержания скорости вращения ротора в малом интервале числа оборотов при сильном увеличении мощности грузы регулятора выполнены в виде лопастей, обеспечивающих аэродинамическое торможение» (а. с. № 167 784).

Интересно отметить, что в формуле изобретения четко отражено противоречие, преодолеваемое изобретением. При заданной силе ветра и заданной массе грузов получается определенное число оборотов. Чтобы его уменьшить (при возрастании силы ветра) нужно увеличить массу грузов. Но грузы вращаются, к ним трудно подобраться. И вот противоречие устранено тем, что грузам придана форма. создающая аэродинамическое торможение, т. е. грузы выполнены в виде крыла с отрицательным углом атаки.

Общая идея очевидна: если нужно менять массу движущегося тела, а массу менять нельзя по определенным соображениям, то телу надо придать форму крыла и, меняя наклон крыла к направлению движения, получать дополнительную силу, направленную в нужную сторону.

9. Принцип предварительного антидействия

Если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.

П р и м е р. «Способ резания чашечным резцом, вращающимся вокруг своей геометрической оси в процессе резания, отличающийся тем, что с целью предотвращения возникновения вибрации чашечный резец предварительно нагружают усилиями, близкими по величине и направленными противоположно усилиям, возникающим в процессе резания» (а. с. № 536866).

10. Принцип предварительного действия

а. Заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично).

б. Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.

Примером может служить приведенное выше решение задачи 41.

11. Принцип «заранее подложенной подушки»

Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

П р и м е р. «Способ обработки неорганических материалов, например стекловолокон, путем воздействия плазменного луча, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения механической прочности на неорганические материалы предварительно наносят раствор или расплав солей щелочных или щелочно-земельных металлов» (а. с. № 522 150). Заранее наносят вещества, «залечивающие» микротрещины. Есть а. с. № 456 594, по которому на ветвь дерева (до спиливания) ставят кольцо, сжимающее ветвь. Дерево, чувствуя «боль», направляет к этому месту питательные и лечащие вещества. Таким образом, эти вещества накапливаются до спиливания ветки, что способствует быстрому заживлению после спиливания.

12. Принцип эквипотенциальности

Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

П р и м е р. Предложено устройство, исключающее необходимость поднимать и опускать тяжелые пресс-формы. Устройство выполнено в виде прикрепленной к столу пресса приставки с рольгангом (а. с. № 264 679).

13. Принцип «наоборот»

а. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие.

б. Сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся.

в. Перевернуть объект «вверх ногами», вывернуть его.

П р и м е р. Рассматривая задачу 9 (о фильтре для улавливания пыли), мы познакомились с а. с. № 156 133: фильтр сделан из магнитов, между которыми расположен ферромагнитный порошок. Через семь лет появилось а. с. № 319 325, в котором фильтр вывернут: «Электромагнитный фильтр для механической очистки жидкостей и газов, содержащий источник магнитного поля и фильтрующий элемент из зернистого магнитного материала, отличающийся тем, что с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения производительности фильтрующий элемент размещен вокруг источника магнитного поля и образует внешний замкнутый магнитный контур».

14. Принцип сфероидальности

а. Перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям.

б. Использовать ролики, шарики, спирали.

в. Перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

П р и м е р. Устройство для вварки труб в трубную решетку имеет электроды в виде катящихся шариков.

15. Принцип динамичности

а. Характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы.

б. Раздолбить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга.

в. Если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

П р и м е р. «Способ автоматической дуговой сварки ленточным электродом, отличающийся тем, что с целью широкого регулирования формы и размеров сварочной ванны электрод изгибают вдоль его образующей, придавая ему криволинейную форму, которую изменяют в процессе сварки» (а.с. № 258 490).

16. Принцип частичного или избыточного действия

Если трудно получить 100 % требуемого эффекта, надо получить «чуть меньше» или «чуть больше» - задача при этом может существенно упроститься.

Прием уже знаком по задаче 34: цилиндры окрашивают с избытком, который затем удаляют.

17. Принцип перехода в другое измерение

а. Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (т. е. на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений.

б. Использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной.

в. Наклонить объект или положить его «набок».

г. Использовать обратную сторону данной площади.

д. Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади. Прием 17а можно объединить с приемами 7 и 15в. Получается цепь, характеризующая общую тенденцию развития технических систем: от точки к линии, затем к плоскости, потом к объему и, наконец, к совмещению многих объемов.

П р и м е р. «Способ хранения зимнего запаса бревен на воде путем установки их на акватории рейда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения удельной емкости акватории и уменьшения объема промороженной древесины бревна формируют в пучки, шириной и высотой в поперечном сечении превышающими длину бревен, после чего сформированные пучки устанавливают в вертикальном положении» (а. с. № 236 318).

18. Использование механических колебаний

а. Привести объект в колебательное движение.

б. Если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой).

в. Использовать резонансную частоту.

г. Применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы.

д. Использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями.

П р и м е р. «Способ безопилочного резания древесины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью снижения усилия внедрения инструмента в древесину резание осуществляют инструментом, частота пульсации которого близка к собственной частоте колебаний перерезаемой древесины» (а. с. № 307986).

19. Принцип периодического действия

а. Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному).

б. Если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность.

в. Использовать паузы между импульсами для другого действия.

П р и м е р. «Способ автоматического управления термическим циклом контактной точечной сварки, преимущественно деталей малых толщин, основанный на измерении термо-э. д. с., о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности управления при сварке импульсами повышенной частоты измеряют термо-э. д. с. в паузах между импульсами сварочного тока» (а. с. № 336 120).

20. Принцип непрерывности полезного действия

а. Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой).

б. Устранить холостые и промежуточные ходы.

П р и м е р. «Способ обработки отверстий в виде двух пересекающихся цилиндров, например гнезд сепараторов подшипников, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью повышения производительности обработки ее осуществляют сверлом (зенкером), режущие кромки которого позволяют производить резание как при прямом, так и при обратном ходе инструмента» (а. с. № 262 582).

21. Принцип проскока

Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.

П р и м е р. «Способ обработки древесины при производстве шпона путем прогрева, отличающийся тем, что с целью сохранения природной древесины прогрев ее осуществляют кратковременным воздействием факела пламени газа с температурой 300-600°С непосредственно в процессе изготовления шпона» (а. с. № 338 371).

22. Принцип «обратить вред в пользу»

а. Использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта.

б. Устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами.

в. Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

П р и м е р. «Способ восстановления сыпучести смерзшихся насыпных материалов, отличающийся тем, что с целью ускорения процесса восстановления сыпучести материалов и снижения трудоемкости смерзшийся материал подвергают воздействию сверхнизких температур» (а. с. № 409 938.

23. Принцип обратной связи

а. Ввести обратную связь.

б. Если обратная связь есть, изменить ее.

П р и м е р. «Способ автоматического регулирования температурного режима обжига сульфидных материалов в кипящем слое путем изменения потока нагружаемого материала в функции температуры, отличающийся тем, что с целью повышения динамической точности поддержания заданного значения температуры подачу материала меняют в зависимости от изменения содержания сернистого газа в отходящих газах» (а. с. № 302 382).

24. Принцип «посредника)

а. Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие.

б. На время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект.

П р и м е р. «Способ тарировки приборов для измерения динамических напряжений в плотных средах при статическом нагружении образца среды с заложенными внутри него прибором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности тарировки нагружение образца с заложенным внутри него прибором ведут через хрупкий промежуточный элемент» (а. с. № 354 135).

25. Принцип самообслуживания

а. Объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции.

б. Использовать отходы (энергии, вещества).

П р и м е р. В электросварочном пистолете сварочную проволоку обычно подает специальное устройство. Предложено использовать для подачи проволоки соленоид, работающий от сварочного тока.

26. Принцип копирования

а. Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии.

б. Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии).

в. Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.

Пр и м е р. «Наглядное учебное пособие по геодезии, выполненное в виде написанного на плоскости художественного панно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью последующей геодезической съемки с панно изображения местности оно выполнено по данным тахеометрической съемки и в характерных точках местности снабжено миниатюрными геодезическими рейками» (а. с. № 86560).

27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности. Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

П р и м е р. Мышеловка одноразового действия: пластмассовая трубка с приманкой; мышь входит в ловушку через конусообразное отверстие; стенки отверстия разгибаются и не дают ей выйти обратно.

28. Замена механической схемы

а. Заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой».

б. Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом.

в. Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру.

г. Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

П р и м е р. «Способ нанесения металлических покрытий на термопластичные материалы путем контакта с порошком металла, нагретым до температуры, превышающей температуру плавления термопласта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой и его плотности процесс осуществляют в электромагнитном поле» (а. с. № 445 712).

29. Использование пневмо- и гидроконструкций

Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные.

П р и м е р. Для соединения гребного вала судна со ступицей винта в вале сделан паз, в котором размещена эластичная полая емкость (узкий «воздушный мешок»). Если в эту емкость подать сжатый воздух, она раздуется и прижмет ступицу к валу (а. с. № 313 741). Обычно в таких случаях использовали металлический соединительный элемент, но соединение с «воздушным мешком» проще изготовить: не нужна точная подгонка сопрягаемых поверхностей. Кроме того, такое соединение сглаживает ударные нагрузки. Интересно сравнить это изобретение с опубликованным позже изобретением по а. с. № 445 611 на контейнер для транспортирования хрупких изделий (например, дренажных труб): в контейнере имеется надувная оболочка, которая прижимает изделия и не дает им биться при перевозке. Разные области техники, но задачи и решения абсолютно идентичны. В а. с. № 249 583 надувной элемент работает в захвате подъемного крана. В а. с. № 409 875 - прижимает хрупкие изделия в устройстве для распиловки. Таких изобретений великое множество. Видимо, просто, пора прекратить патентовать такие предложения, а в учебники конструирования ввести простое правило: если надо на время деликатно прижать один предмет к другому, используйте «воздушный мешок». Это, конечно, не значит, что весь прием 29 перестанет быть изобретательским.

«Воздушный мешок», прижимающий одну деталь к другой, - типичный веполь, в котором «мешок» играет роль механического поля. В соответствии с общим правилом развития вепольных систем следовало ожидать перехода к фепольной системе. Такой переход действительно произошел: в а. с. № 534 351 предложено внутрь «воздушного мешка» ввести ферромагнитный порошок, а для усиления прижима использовать магнитное поле. И снова несовершенство формы патентования привело к тому, что запатентована не универсальная идея управления «воздушным мешком», а частное усовершенствование шлифовального «воздушного мешка»...

30. Использование гибких оболочек и тонких пленок

а. Вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки.

б. Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.

П р и м е р. «Способ формирования газобетонных изделий путем заливки сырьевой массы в форму и последующей выдержки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения степени вспучивания на залитую в форму сырьевую массу укладывают газонепроницаемую пленку» (а. с. № 339 406).

31. Применение пористых материалов

а. Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д.).

б. Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом.

П р и м е р. «Система испарительного охлаждения электрических машин, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью исключения необходимости подвода охлаждающего агента к машине активные части и отдельные конструктивные элементы выполнены из пористых материалов, например пористых порошковых сталей, пропитанных жидким охлаждающим агентом, который при работе машины испаряется и таким образом обеспечивает кратковременное, интенсивное и равномерное ее охлаждение» (а. с. № 187 135).

32. Принцип изменения окраски

а. Изменить окраску объекта или внешней среды.

б. Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.

в. Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки.

г. Если такие добавки уже применяются, использовать люминофоры.

П р и м е р. Патент США № 3 425 412: прозрачная повязка, позволяющая наблюдать рану, не снимая повязки.

33. Принцип однородности

Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).

П р и м е р. «Способ получения постоянной литейной формы путем образования в ней рабочей полости по эталону методом литья, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью компенсации усадки изделия, полученного в этой форме, эталон и форму выполняют из материала, одинакового с изделием» (а. с. № 456 679).

34. Принцип отброса и регенерация частей

а. Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы.

б. Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

П р и м е р. «Способ исследования высокотемпературных зон, преимущественно сварочных процессов, при котором в исследуемую зону вводят зонд-световод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью улучшения возможности исследования высокотемпературных зон при дуговой и электрошлаковой сварке используют плавящийся зонд-световод, который непрерывно подают в исследуемую зону со скоростью не менее скорости его плавления» (а. с. № 433 397).

35. Изменение агрегатного состояния объекта

Сюда входят не только простые переходы, например от твердого состояния к жидкому, но и переходы к «псевдосостояниям» («псевдожидкость») и промежуточным состояниям, например использование эластичных твердых тел.

П р и м е р. Патент ФРГ № 1 291 210: участок торможения для посадочной полосы выполнен в виде «ванны», заполненной вязкой жидкостью, на которой расположен толстый слой эластичного материала.

36. Применение фазовых переходов

Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д.

П р и м е р. «Заглушка для герметизации трубопроводов и горловин с различной формой сечения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью унификации и упрощения конструкции она выполнена в виде стакана, в который заливается легкоплавкий металлический сплав, расширяющийся при затвердевании и обеспечивающий герметичность соединения» (а. с. № 319 806).

37. Применение теплового расширения

а. Использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов.

б. Использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения.

Пример. В а. с. № 463423 предложено крышу парников делать из шарнирно-закрепленных пустотелых труб, внутри которых находится легкорасширяющаяся жидкость. При изменении температуры меняется центр тяжести труб, поэтому трубы сами поднимаются и опускаются. Кстати, это ответ на задачу 30. Разумеется, можно использовать и биметаллические пластины, укрепленные на крыше парника.

38. Применение сильных окислителей

а. Заменить обычный воздух обогащенным.

б. Заменить обогащенный воздух кислородом.

в. Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями.

г. Использовать озонированный кислород.

д. Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

П р и м е р. «Способ получения пленок феррита путем химических газотранспортных реакций в окислительной среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью интенсификации окисления и увеличения однородности пленок процесс осуществляют в среде озона» (а. с. № 261 859).

39. Применение инертной среды

а. Заменить обычную среду инертной.

б. Вести процесс в вакууме.

П р и м е р. «Способ предотвращения загорания хлопка в хранилище, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности хранения хлопок подвергают обработке инертным газом в процессе его транспортировки к месту хранения» (а. с. № 270 171).

40. Применение композиционных материалов

Перейти от однородных материалов к композиционным.

П р и м е р. «Среда для охлаждения металла при термической обработке, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью обеспечения заданной скорости охлаждения она состоит из взвеси газа в жидкости» (а. с. № 187 060).

Набор приемов подобно набору инструментов образует систему, ценность которой выше арифметической суммы ценностей, составляющих набор инструментов. Но и сами по себе отдельные приемы дают в некоторых случаях отличные результаты. Интересно в этом отношении исследование, проведенное свердловским изобретателем канд. техн. наук В. Е. Щербаковым. Существует довольно широко применяемый в технике тепломассообменный аппарат - трубка Вентури (скоростной промыватель, скруббер Вентури, турбулентный промыватель). Это простая трубка. суженная в середине. Скорость прохождения газа в месте сужения увеличивается, газ дробит подаваемую в трубку жидкость и смешивается с ее частицами. В сущности, это обычный пульверизатор. Но пульверизатор работает с небольшими объемами веществ, а трубку Вентури иногда приходится рассчитывать на пропускную способность в десятки тысяч кубометров газа в час. С ростом пропускной способности недопустимо растут и размеры аппарата. Как показывает само название, аппарат имеет удлиненную форму, поэтому его можно рассматривать как объект с линейной компоновкой. По приему 17 такие объекты должны развиваться в направлении «линия - плоскость - объем». Основываясь на этом, В. Е. Щербаков создал ряд компактных и мощных тепломассообменных аппаратов с плоскостной и объемной компоновками (а. с. № 486 768, 502 645 и др.)

Хорошее знание приемов заметно повышает творческий потенциал изобретателя. Поэтому в Болгарии отдельной книгой издан список приемов, входящих в АРИЗ-71. Каждый прием проиллюстрирован многими примерами, позволяющими лучше почувствовать его возможности.

Одновременно с выявлением приемов составлялись и постепенно совершенствовались таблицы применения приемов для устранения типовых технических противоречий . В таблицах записаны показатели, которые необходимо изменить (улучшить, увеличить, уменьшить), а также показатели, которые недопустимо ухудшаются, если использовать обычные (уже известные) способы. В клетках таблицы, на пересечении строк и колонок, записаны приемы. В последней модификации таблицы 39 строк и 39 колонок. Не все клетки заполнены, но и так таблица указывает приемы более чем для 1200 типов технических противоречий.

При составлении таблицы для каждой клетки приходится определять авангардную отрасль техники, в которой данный тип противоречий устраняется наиболее сильными и перспективными приемами. Так, для противоречий типа «вес -продолжительность действия», «вес - скорость», «вес - прочность», «вес - надежность» наиболее подходящие приемы содержатся в изобретениях по авиационной и космической технике. Противоречия, связанные с необходимостью повышать точность, эффективнее всего устраняются приемами, присущими изобретениям в области оборудования для физических экспериментов.

Таблица применения приемов, используемых в ведущих отраслях техники, помогает находить сильные решения для обычных изобретательских задач. Чтобы таблица годилась и для задач, только еще возникающих в ведущих отраслях, она должна дополнительно содержать новейшие приемы, которые начинают входить в изобретательскую практику. Эти приемы чаще всего встречаются не в тех «благополучных» изобретениях, на которые выданы авторские свидетельства, а в заявках, отклоненных из-за «неосуществимости», «нереальности». Таблица, таким образом, отражает коллективный творческий опыт нескольких поколений изобретателей.

Например, в задаче 28 (измерение изготовленных конусов) точность измерения явно конфликтует с его сложностью: если использовать известный способ, придется оперировать с очень большим числом шаблонов и вести каждый промер с очень большой тщательностью. По таблице (пересечение строки 28 и колонки 37) получаем приемы 26, 24, 32, 28. Первый же прием (26-й) предлагает коренное изменение известного способа: не нужны никакие шаблоны, будем измерять не сам конус, а его копни, изображения, снимки.

Надо, однако, подчеркнуть, что таблица отнюдь не предназначена для решения «сырых» задач. Таблица - часть АРИЗ и должна быть использована совместно с другими его механизмами. В АРИЗ-77 применение таблицы - это шаг 4.4; сначала задача должна быть тщательно проанализирована.

Возьмем задачу 28. Даны два вещества: полый конус и шаблон (по правилу 4 в модели задачи должна быть одна пара), нет взаимодействия; задача относится к классу 4, как и задача о шлифовальном круге. Сходны до определенного момента и решения: в задаче о круге объект из твердого состояния был переведен в псевдожидкое (подвижный порошок); шаблон тоже можно сделать псевдожидким или просто жидким (нет центробежных сил, не надо думать о том, как удержать частицы). На этом, однако, сходство кончается, потому что задача о круге - на изменение, обработку, а задача о шаблонах - на измерение, обнаружение (зазоров между шаблоном и конусом). Теперь, когда анализ дал идею жидкого шаблона, легко притирающегося, но не приспособленного к измерениям, прием 26, подсказанный таблицей, приобретает точный смысл: надо снимать жидкий шаблон и сравнивать снимки с контрольным снимком. Конус ставят в ванну, наливают воду до определенного уровня и фиксируют уровень расположенным сверху фотоаппаратом. Затем доливают воду до следующего уровня и снова фотографируют на ту же пластинку. В результате на пластинке получается серия концентрических окружностей, которые легко сопоставить с окружностями на эталонном снимке (а. с. № 180 829).

Приемы подобны инструментам - сами по себе они не работают. Нужно потренироваться в их применении, порешать несколько десятков задач,

Для начала решите хотя бы четыре задачи.

Горячие газообразные нефтепродукты при движении по трубам образуют твердые парафиновые отложения. Приходится останавливать аппаратуру и удалять парафин растворителем. Предложено заранее насыщать газообразные нефтепродукты парами растворителя (а. с. № 412 230). Какой прием использован в этом изобретении?

Существуют дождевальные машины, которые разбрызгивают воду из поднятой над поверхностью земли и раскручиваемой трубы. Чем длиннее труба, тем большую площадь может полить такая машина. Но с увеличением длины трубы увеличивается ее вес, а это усложняет конструкцию машины, увеличивает расход энергии и т. д. Какой прием надо использовать, чтобы устранить это техническое противоречие?

Как было показано на многочисленных примерах, использование «мешка с воздухом» стало тривиальным при решении задач, в которых надо на время прижать один хрупкий предмет к другому. А если вместо «мешка с воздухом» взять антипод - «мешок с вакуумом»? Как он выглядит? Найдите изобретательское применение «мешку с вакуумом».

Во многих технических устройствах используются движущиеся ленты в виде бесконечного кольца. Если, например, покрыть внешнюю поверхность такой ленты абразивным составом, получится шлифовальная лента. В а. с. № 236 278 было предложено разрезать шлифовальную ленту, перекрутить один конец на 180° и снова соединить, получив так называемую ленту Мебиуса. Шлифующими стали обе поверхности ленты. Длина ее осталась той же, но и как бы вдвое увеличилась. Другие изобретатели проделали абсолютно тоже самое с магнитофонной лентой (а. с. №259449), ленточным фильтром (а. с. № 321 266), лентой станка для анодно-механической резки (а. с. № 464 429, девять авторов), конвейерной лентой (а. с. № 526 395) и десятками других лент. Какой прием здесь использован?

И еще один вопрос. Лента Мебиуса удваивает длину используемой поверхности. Но можно взять трехгранный шлифовальный ремень и перед соединением в кольцо сдвинуть концы на 120°. Тогда рабочая поверхность удлинится втрое (правда, став более узкой). Можно перекрутить многогранный ремень и удлинить поверхность в пять или десять раз. Но это изобретение выдано а. с. № 324 137. Спрогнозируйте изобретения, которые могут появиться в связи с этим авторским свидетельством.

МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ

ТРИЗ

В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

СЕМИНАР – ПРАКТИКУМ

Методическая цель:

Ознакомить учителей с ТРИЗ – педагогикой как научным и педагогическим направлением, в основу которого положена теория решения изобретательских задач Г.Альтшуллера; с целями и принципами ТРИЗ – педагогики; с типологией открытых задач; с методами развития творческого воображения (РТВ) и развития творческого мышления у детей младшего школьного возраста; раскрыть понятие психологической инерции; показать практическое выполнение разнообразных творческих заданий.

1.ЧТО ТАКОЕ ТРИЗ?

Мы рады видеть вас в детской исследовательской лаборатории «Охотники за невидимками». Каждое заседание в нашей лаборатории проходит под девизом

«Разумно мыслить,

действовать, творить

на благо человека

себя и мир

преобразить».

«Чтобы что-то сделать по-другому, нужно уметь и видеть по-другому».

Большинство учителей и теоретиков во всем мире убеждены в том, что необходимо переходить от «передачи знаний» к «обучению жизни». Но нужно учитывать, что мы должны научить жить детей в демократическом обществе. Как писал один из известных французских педагогов Селестен Френе:

«Только с помощью свободы можно подготовиться к свободе, только с помощью сотрудничества можно подготовиться к социальной гармонии и совместной работе, только с помощью демократии можно подготовиться к демократии».

Школа должна быть первой моделью демократического общества, демократических отношений. Научить демократии нельзя отдельно, а только при условии, что такое обучение осуществляет каждый учитель на каждом уроке путем внедрения соответствующих подходов к обучению. Один из таких подходов – апробированный, интересный, творческий – мы предлагаем вашему вниманию. Это – ТРИЗ-педагогика. Цель ТРИЗ-педагогики – формирование сильного мышления и воспитание творческой личности, подготовленной к решению сложных проблем в разных сферах деятельности.

Под методами решения изобретательских задач подразумевают приемы и алгоритмы, как разработанные в рамках ТРИЗ, а также зарубежные методы – такие, как «мозговой штурм», синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов, эмпатия и другие.

Что такое ТРИЗ? Краткая историческая справка.

1946 год – начинается работа над созданием научной технологии творчества, ее автор – Генрих Саулович Альтшуллер.

1956 год – первая публикация.

1989 год – была создана международная Ассоциация ТРИЗ. Появился программный продукт «Изобретающая машина».

1995-1997 года – этот программный продукт приобретен фирмами: «Форд», «Проктор энд Гембл», «Моторолла», «Самсунг» и другими.

Более 10 лет накапливается интересный опыт использования ТРИЗ в образовании для развития мышления детей разного возраста.

У педагога, который использует теорию, дети учатся с интересом, без усилий осваивают новые знания.

Сценаристам и писателям технологии развития творческого воображения помогают развивать сюжеты их произведений, придумывать неординарные фантастические объекты. Бизнесмены опережают конкурентов и повышают свои доходы.

Основное противоречие педагогики является противоречие между колоссальной скоростью накопления знаний человечеством и сравнительно малой скоростью накопления знаний отдельным человеком. Учить необходимо не конкретным знаниям, а учить учиться, причем быстро. Необходимо готовить детей к встрече с новыми задачами, с которыми им не приходилось раньше сталкиваться. Образование опирается на передачу знаний, часто устарелых еще до того, как они войдут в школьные программы. Как успеть за наукой? Возникает парадокс: мы должны учить детей жить в мире, которого не знаем сами, в мире будущего.

Школа дает знания и учит подчиняться правилам, дисциплине. В развитых странах только 10 % населения занято в массовом производстве, это люди фабричной дисциплины. А ведь в жизни нужны инициативные, изобретательные, креативные. Обучение направлено в одну сторону, а идеалы – в другую. Молодежь втиснута в противоречие между «хочу» и «могу», но ее никогда не учили, как его решить.

ТРИЗ-педагогика получила распространение в Англии, США, России, Белоруссии.

В основе ТРИЗ-педагогики лежат:

Методики и технологии, которые позволяют овладеть способами снятия психологической инерции (курс РТВ – развитие творческого воображения).

Методология решения проблем, в основе которой лежат законы развития систем, общих принципов разрешения противоречий и механизмы применения их для решения конкретных творческих задач.

Воспитательная система, построенная на теории развития творческой личности.

2. ТРИЗ – ПЕДАГОГИКА

Обучение ТРИЗ начинается с 3- летнего возраста посредством игр: игры на формирование умения выявлять функции объекта; игры на определение линии развития объекта; игры на умение выявлять ресурсы объекта; игры на классификацию объекта.

Игра «Хорошо и плохо» - на объединение над- и под- системы объекта.

Огонь Листопад

Игра «Давай поменяемся» - на сравнение систем.

Выделяют типы творческих задач.

Изобретательская задача.

Задача «Светофор»

Задача «Авария в лифте»

Задача «Портос».

Исследовательская задача.

Конструкторская задача.

Прогнозная задача

Системный оператор

Если мы рассмотрим что-то

Это что-то для чего-то

Это что-то из чего-то

Это что-то часть чего-то

Чем-то было это что-то

Что-то будет с этим что-то

Что-то ты сейчас возьми,

На экранах рассмотри!

Объект для рассмотрения – цыпленок

Вывод: рост цыпленка зависит от таких условий: свет, тепло, вода, воздух, еда.

Задача-открытие.

Задача с дополнительным условием.

Задача с недостающими данными.

Работа с такими задачами основана на дихотомии, методе сужения поля поиска. Главным способом работы с детьми является игра «Да – Нет».

Я задумала число в пределах 100.

Какое это число? (55)

Что это за сказка?

« Она пришла последней и всем помогла »

МЕТОДЫ РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ И ВООБРАЖЕНИЯ (РТВ)

Кто из нас в детстве не мечтал о чуде, не хотел стать сильным и всемогущим волшебником? Но кто хоть раз задумался, когда и куда исчезли эти мечты? Становясь взрослым, человек начинает мыслить и действовать рационально, руководствуясь и полученными знаниями, и собственным опытом, подключая воображение только тогда, когда необходимо представить ожидаемый результат до осуществления задуманного. Фантазирование же считают уделом детей и чудаков.

Решая творческое задание человек, находится в плену обычных вариантов, подсказанных психологической инерцией. Как бороться с психологической инерцией?

Не доверять первым решениям и ответам.

Учиться видеть ситуацию с разных точек зрения.

Развивать воображение.

Все ли рыбы плавают?

К методам развития творческого воображения относят тренинг «Круги Луллия».

На сектора помещены слова. Круги раскручиваются и с теми словами, которые попали под стрелку, нужно составить реальную и фантастическую ситуацию, рассказ о практическом применении объекта.

Проведение тренинга.

Тренинг «Мозговой штурм » - коллективный поиск путей решения задачи.

Тренинг «Синектика » - вид «мозгового штурма» с разрешением на критику.

Тренинг «Морфологический анализ » - комбинаторика, придумывание фантастических объектов в новых условиях существования.

Тренинг «Метод фокальных объектов » - перенос ассоциативных связей определенного объекта со случайными объектами или их признаками.

Доска

Солнце

Конфета

Паук

Тренинг «Думай о другом » - умение придумать, на что похожи разные предметы.

Тренинг «Эмпатия» - умение сделать незнакомое знакомым, а обычное – чужим. Представить самого себя с кем или с чем-нибудь.

Тренинг «Хорошо или плохо » - учить детей рассматривать какой-нибудь объект с положительной или отрицательной точки зрения.

ПРИЕМЫ ФАНТАЗИРОВАНИЯ ДЖАННИ РОДАРИ

Прием «Круги на воде». Выбрать слово из 5-6 букв, записать его в столбик, подобрать к нему существительные

П – петух

А – арбуз

Составить из слова предложения.

Папа ел наши апельсины лежа.

Составить «Круги на воде». Слово АРБУЗ

Чтение предложения о падежах.

Прием «Бином фантазии»

С помощью разных предлогов составляются словосочетания.

СНЕГ СОБАКА

Прием «Произвольная приставка».

К слову добавляется произвольная приставка и появляется новая интересная идея.

4. Приемы составления сказок.

Структура сказки

2. Цель, к которой герой стремится, а злодей препятствует достижению цели.

   Волшебные предметы.

   Волшебства.

   Превращения героев.

   Место событий.

Сюжет сказки составляется по опорным словам.

СТРАНА ЗАГАДОК

Наверное, ни одного ребенка не оставит равнодушным хорошая загадка. На материале загадок можно решить множество методических проблем: от систематизации свойств предметов и явлений до построения моделей и развития ассоциативного мышления. Кроме того, сочинение загадок – это творчество, доступное даже 4-5 летним детям.

будит

будильник

с перьями

подушка

со шпорами

офицер

Составить загадки. Слова: заяц, поезд.

СМЕХА РАДИ

«Умное лицо еще не признак ума. Все самые большие глупости в мире делались именно с этим выражением лица»

Барон Мюнхгаузен

Юмор имеет много форм. Это смешные истории, анекдоты, карикатуры, пародии, каламбуры, крылатые выражения. Как научить ребенка придумать смешную историю? Для начала фразы используем фразеологизм, а продолжить ее надо так, чтобы стало смешно.

Например:

Он взял быка за рога, поскольку держаться за хвост считал неприличным.

Кота покупали в мешке – корова бы в мешок не влезла.

Чтение фразеологизмов детьми.

ИТОГ

Теория ТРИЗ – система не простая, она сложна для обучения в полном объеме. Поэтому с учащимися изучаются основы ТРИЗ, а не вся теория.

Детям было дано задание: нарисовать фантастическое дерево.

Вот что у нас получилось.

«Невозможно птицу научить летать в клетке. Невозможно нарастить «творческие мускулы», не вылетев на простор заданий «открытых», которые предполагают разнообразные подходы к решению, различную степень углубления в проблему, разнообразные варианты ответов»

Наша детская исследовательская лаборатория заканчивает свою работу. Пусть ваша работа с детьми сделает их свободными, учит думать, искать, решать проблемы самостоятельно, а главное – проявлять интерес к творчеству, воспитывать душу, способную делать добрые и прекрасные поступки.

Главная » Закупки и тендеры » Методы и приемы технологии триз в детском саду. Система триз как метод развития творческого мышления Метод триз примеры