Практико-ориентированное обучение на уроках с применением элементов ТРИЗ-технологии.
методическая разработка по биологии ( класс) на тему

                                     Практико-ориентированное обучение на уроках

                                        с применением элементов ТРИЗ-технологии

Иванова Людмила Александровна

 учитель биологии

Практико-ориентированное обучение  заключается в создании условий, когда развитие школьника превращается в главную задачу, как для учителя, так и для самого ученика. Это система качественно новых знаний, предлагающих иное построение учебной деятельности. Это такой способ организации обучения, когда содержание и формы прямо направлены на всестороннее развитие ребенка.    И, прежде всего:    на способы самостоятельного постижения знаний; на развитие мыслительных способностей в процессе осуществления практической деятельности; на эмоциональное отношение к содержанию образования.  

  Такой подход культивирует творческое мышление, а это при сложившихся современных           условиях – главное.

ЧТО ТАКОЕ ТРИЗ?      Творческое решение изобретательских задач – это наука о развитии мышления в любой области творчества. Главное отличие тризовского мышления от других видов мышления – это сознательное управление процессом мышления, это мышление по алгоритмам, это мышление по законам и правилам.    Основоположником этой науки стал писатель-фантаст  Генрих Альтшуллер в 1946 г. Эта наука предполагалась для решения изобретательских задач в технике. ТРИЗ в педагогике применяться стала только в конце 80-х. Элементы ТРИЗ являются весьма эффективным средством для развития мышления учащегося. Основной постулат науки и практики ТРИЗ: всё подвергай сомнению!

На уроках с использованием  ТРИЗ  знания, умения и навыки не транслируются от учителя к детям, а формируются в результате самостоятельной работы с информацией. Изобретательская задача - содержит проблему, которую надо решить, причем очевидные решения в данных условиях неприменимы. Перед решающим стоит вопрос: «Как быть?»  Решению творческих задач детей надо обучать. Необходимо познакомить учащихся с инструментарием ТРИЗ:   противоречие,    алгоритмом решения.

 Алгоритм методики решения противоречий.

1. Прочитайте условие проблемы и определите проблемную систему.
2. Определите функцию системы, выполнение которой создаёт проблему.
3. Запишите противоположное значение этой функции, которое  позволит решить проблему.

4. Запишите противоречие по формуле: система должна выполнять «проблемную» функцию потому, что (для того чтобы…) и должна выполнять «новую», противоположную «проблемной», функцию для того, чтобы …
5.  Укажите идеальное решение проблемы - система выполняет обе функции при минимальных изменениях.
6. Решите противоречие с помощью следующих приёмов:

1. разделение противоположных требований в пространстве               системы или системы и окружающей среды;
2. разделение времени противоположных требований;
3. переход к антисистеме- системе, противоположной данной по своей структуре или функциям;
4. объединение двух или нескольких систем для выполнения противоположных требований;
5. выделение из системы элемента, выполняющего противоположное требование и преобразование его в самостоятельную систему;
6. изменение агрегатного состояния системы  или части внешней среды для выполнения противоположного требования.

     7. Выберите решения, близкие к идеальному.

Пример  решения  проблемы с помощью методики решения противоречий (по алгоритму).    

Буревестники строят гнёзда на скалах островов, однако крысы способны забираться по отвесным скалам и поедать яйца и птенцов буревестника. Учитывая, что буревестники занесены в Красную книгу, предложите способы защиты гнёзд буревестников от крыс.

1. Прочитайте условие проблемы и определите проблемную систему - проблемными системами могут быть гнездо, скала и крыса. Для решения противоречия возьмём  в качестве примера скалу. 

2. Определите функцию системы, выполнение которой создаёт проблему -скала открыта для крыс. 

 3. Запишите противоположное значение этой функции, которое  позволит решить проблему – скала должна быть закрыта для крыс. 

4. Запишите противоречие по формуле: система должна выполнять «старую» функцию  для того,  чтобы……. и  должна выполнять  «новую», противоположную «старой»,  функцию для того, чтобы …                                                                

5. Укажите идеальное решение проблемы минимальными изменениями скалы: люди закрывают её от крыс.

6. Решите противоречие с помощью следующих приёмов:

1)разделение противоположных   требований в  пространстве      системы или системы и окружающей среды – рядом со скалой устанавливается щит ( нижняя поверхность скалы), который обрабатывается специальным лаком, клейким веществом, отпугивающим лаком;

2)разделение времени противоположных требований – вещества для защиты от крыс наносятся на поверхность скалы во время гнездования птиц;                        

3)переход к антисистеме - системе, противоположной данной по своей структуре или функциям – на скале создаются козырьки, непроходимые для крыс ;4)объединение двух или нескольких систем для выполнения противоположных требований – объединение поверхности скалы с телами и веществами, делающими скалу неприступной для крыс, например, клейкая полоса с козырьками;                

5)выделение из системы элемента, выполняющего противоположное требование и преобразование его в самостоятельную систему – ограничение ареала обитания крыс  с помощью деротизаторов;

6)изменение агрегатного состояния системы или части внешней среды для выполнения противоположного требования – создание нефтяных каналов по периметру скал.

7. Выберите решения, близкие к идеальному, предоставляется учащимся                                                                                                  (т.е. вам).

Пример 2. Размножение пресмыкающихся

Пресмыкающиеся – это животные, которые смогли перейти к размножению на суше. Их эволюционные предшественники Рыбы и Амфибии откладывают икру в воду. В воде происходит ее оплодотворение и развитие зародыша. Как должна была измениться икринка, чтобы зародыш успешно развивался в наземных условиях?

Такая постановка вопроса заставляет вернуться к недавно изученному материалу по теме «Рыбы» и уточнить, до этого казавшееся понятным, представление о строении икры. Причем сразу становится очевидной зависимость строения от функции, условий и ресурсов. Далее меняем условия и ресурсы при неизменной функции и рассматриваем возможные варианты изменения строения.

1.Противоречие: для защиты зародыша от высыхания в воздушной среде появляется непроницаемая для испарения воды скорлупа. Но если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой, как осуществляется газообмен? Как зародыш будет дышать?

Обращаемся к алгоритму решения противоречий (и изобретаем яйцо).

 Алгоритм методики решения противоречий.

1. Прочитайте условие проблемы и определите проблемную систему… скорлупа яйца
2. Определите функцию системы, выполнение которой создаёт проблему…… очень плотная, непроницаемая для воздуха и не позволяющая дышать зародышу.
3. Запишите противоположное значение этой функции, которое  позволит решить проблему…… не плотная, проницаемая для воздуха скорлупа.
4. Запишите противоречие по формуле: система должна выполнять «проблемную» функцию потому, что (для того чтобы…) и должна выполнять «новую», противоположную «проблемной», функцию для того, чтобы …………..

Оболочка яйца должна быть непроницаемой для того, чтобы не испарялась вода из яйца и должна быть проницаемой, для того чтобы обеспечить газообмен для дыхания.

5. Укажите идеальное решение проблемы - система выполняет обе функции при минимальных изменениях…… скорлупа плотная и проницаемая.

    6.Решите противоречие с помощью следующих приёмов:

1.разделение противоположных требований в пространстве   системы или системы и окружающей среды;

Отдельный резервуар с воздухом расположен внутри яйца.

2.разделение времени противоположных требований; (не имеет смысла)

3. переход к антисистеме- системе, противоположной данной по своей структуре или функциям;

Скорлупа плотная, но имеет мелкие отверстия.

4.объединение двух или нескольких систем для выполнения противоположных требований; плотная скорлупа с микро - отверстиями и отдельная часть яйца с запасом воздуха(воздушная камера).

                  5. выделение из системы элемента, выполняющего                                                                                                                                                                                                                                  противоположное требование и преобразование его в самостоятельную систему (не имеет смысла);

                6.изменение агрегатного состояния системы  или части внешней                                                                                                                        среды для выполнения противоположного требования (не имеет смысл);                                                                                                                      Выберите решения, близкие к идеальному.

2.Противоречие: для защиты зародыша от высыхания в воздушной среде появляется непроницаемая для испарения воды скорлупа. Но если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой, как осуществляется  поступление питательных веществ?

Алгоритм методики решения противоречий.

 1. Прочитайте условие проблемы и определите проблемную систему…

2.Определите функцию системы, выполнение которой создаёт проблему ..                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

3.Запишите противоположное значение этой функции, которое  позволит решить проблему…….

4.Запишите противоречие по формуле: система должна выполнять «проблемную» функцию потому, что (для того чтобы…) и должна выполнять «новую», противоположную «проблемной», функцию для того, чтобы …………..

5.Укажите идеальное решение проблемы - система выполняет обе функции при минимальных изменениях  ………      

  6.Решите противоречие с помощью следующих приёмов:

1. разделение противоположных требований в пространстве     системы или системы и окружающей среды;

2. разделение времени противоположных требований;
3. переход к антисистеме- системе, противоположной данной по своей структуре или функциям;
4. объединение двух или нескольких систем для выполнения противоположных требований;
5. выделение из системы элемента, выполняющего противоположное требование и преобразование его в самостоятельную систему;
6. изменение агрегатного состояния системы  или части внешней среды для выполнения противоположного требования;

             7. выберите решения, близкие к идеальному.

3.Противоречие: для защиты зародыша от высыхания в воздушной среде появляется непроницаемая для испарения воды скорлупа. Но если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой, как осуществляется  выведение продуктов метаболизма?  Работа по алгоритму. Результаты работы учащихся по изобретению приспособлений предлагаю сравнить с «изобретениями»  природы.