Как стать изобретателем
методическая разработка по физике по теме

Как вырасти изобретателем?
                                                                             Елистратов Алексей Антонович,
                                              учитель физики МБОУ Оловяннинская СОШ № 235

     Изобретать, или не изобретать? Все, кто попадает в таинство ТРИЗ, становятся тризaнутыми, либо тризaвитыми.
    В начале педагогической деятельности мне удалось побывать на курсах в ЧИПКРО, где методист по физике Гусев В. Г., после творческой поездки на семинар по ТРИЗ, проводимый самим Генрихом Альтшуллером, активно рекомендовал всем слушателям ввести в преподавание физики элементы изобретательства. Необычна атмосфера занятий. Каждое занятие - праздник. Это достигается, прежде всего, оригинальной формой задач ("Нужно придумать подарок для Аэлиты, какое-то абсолютно новое украшение - без драгоценных камней и металлов..."). Процесс решения таких задач - а в этом процессе принимают участие все слушатели - воспринимается как увлекательное интеллектуальное приключение.

   Физика, являясь обязательной составной частью всеобщего среднего образования, одновременно образует прочный фундамент всего естествознания. Она содержит в себе мощный гуманитарный потенциал, воздействуя на характер мышления, помогает ориентироваться в шкале жизненных ценностей, способствуя, выработке активной жизненной позиции и правильного отношения к окружающему миру.
  Учитель остаётся центральной фигурой процесса обучения. Его знания, профессиональный талант и увлеченность, доброта и уважение к людям – составляющие успеха обучения учащихся. Не секрет, что любой школьный предмет ассоциируется на всю жизнь с человеком, обучавшим этому предмету. Известный советский физик В.А.Фабрикант советовал школьному учителю: «Физика может и должна быть интересным, увлекательным для учащихся предметом. Однако такой её может сделать только преподаватель, верящий в привлекательность своей дисциплины и умеющей убедить в этом учащихся. Для этого надо уметь каждый раз свежими глазами посмотреть на материал очередного урока и найти в нём прелесть новизны…».  Давно доказано, что новые знания гораздо лучше усваиваются в атмосфере творчества и взаимопонимания, когда учащиеся самостоятельно решают возникшие затруднения.

   И в этом случае подходят задачи тризовского уровня. Выполнение тризовских заданий полезно для здоровья учащихся, т. к. по ходу работы происходит переключение с левого на правое полушарие головного мозга и обратно, что снижает информационный стресс, вносит в урок эмоциональность, радость творчества. Происходит выход из системы данного учебного предмета в надсистему, т. е. в разные области человеческих знаний и человеческой деятельности, что помогает формированию у детей целостной картины мира. Много таких детей, особенно мальчиков, в коррекционных классах. Вероятно, это дети с преобладающим развитием правого полушария головного мозга, т. е. с образным мышлением, с развитой интуицией, с ярко выраженными творческими способностями. 
        ТРИЗ еще очень молодая наука. Чтобы овладеть тризовским мышлением требуется самостоятельно решить много задач.

    Существуют разные типы задач: 
1) Творческие изобретательские задания побуждают детей придумывать что-нибудь необычное и новенькое (игрушку, зубную щетку для домашнего питомца, необычное животное, способ передвижения и т.п.).
2) Исследовательские задания требуют от ребятишек находить собственные уникальные решения проблемы, описывать и изучать явления, выясняя причины их появления и объясняя, почему они происходят. То до чего ребенок дошел сам, в его голове останется насовсем. 
3) Задания прогнозы: при их выполнении дети учатся анализировать последствия явлений, как позитивные, так и негативные, и предлагать наиболее удачные решения.
4) Задания с минимальным количеством данных: требуют от учеников дополнить недостающую информацию, предложить разные варианты решений или объяснений, способствуют развитию интеллекта у детей.
5) Задания с противоречивыми исходными данными.
  Для обучения детей ТРИЗ есть специальные методики. Краткий алгоритм решения творческих задач. - Точно понять задачу. - Сформулировать противоречие и идеальный конечный результат. - Составить модель задачи. - --
- Поискать в каждой части модели задачи ресурс для решения задачи. -
- Применить приемы разрешения противоречий.  - Сформулировать несколько решений (творческие задачи имеют много правильных решений). - Выбрать самое сильное решение. - Проанализировать: почему задача появилась, что надо сделать, чтобы подобные задачи больше не появлялись, почему пришлось ее так долго решать, чему меня научила эта задача.

   О теории решения изобретательских задач, естественно, нельзя говорить, не приводя примеры задач. Не надо их бояться, не надо считать, что они "не по специальности". Это задачи на управление мышлением, на преодоление психологической инерции, на применение выявленных законов развития технических систем. Никаких узкоспециальных знаний для решения задач не надо, достаточно того, что осталось в памяти от школьной физики.

Начинаем с простых изобретательских задач на уроках. «Придумать незамерзающую прорубь для использования пожарниками во время выполнения служебных обязанностей».  Это сразу вызывает у многих учащихся познавательный интерес, причём наибольшую активность проявляют ребята не особо склонные к обучению. Азарт и необычные «фантазии» представляют их совершенно иными. Затем задания усложняются, принимают практическую направленность, решение которых расширяет кругозор, умение применять полученные знания на практике. Назовите как можно больше функций системы «велосипед». Вот ещё одна из задач: "Указатель уровня бензина в баке автомобиля работает ненадежно. Как сделать, чтобы водитель знал, что бензина мало и надо ехать на заправку?" Инженеры долго мучаются с этой задачей, предлагая всевозможные измерительные приборы - хитроумные, с современной электроникой, сложные, дорогие... и ненадежные. Дети идут к ответу напрямик: "Идеально, если бензин сам закричит, когда его останется мало... У бензина нет "языка"… Надо ввести "язык". Какой-то предмет (шарик), который плавает на поверхности бензина. Когда бензина останется мало, предмет от тряски начнет стучать о дно бака. Бак превратится в громкий колокольчик..." Идеальное решение: дешевое и абсолютно надежное. Особый интерес представляют домашние задания, где не без участия остаются все члены семьи и соседи. И выдвигаются необычные проекты по улучшению качества приёма телевизионных сигналов в посёлке (поставить вокруг поселка старые комбайны), изобретаются домашние фонтаны, душевые установки, методы экономии электроэнергии и т.д. Применяя ТРИЗ можно вводить  творческие приёмы и методы обучения, которые активизируют ребят, разрабатываются проекты, ставятся проблемы, что в конечном итоге приводит к отходу от традиционных методов обучения. ТРИЗ можно изучать в любом возрасте, но особенно эффективно начинать изучение ТРИЗ в самом раннем детстве, с трех-пяти лет, т.е. в детских садах, далее в начальной школе, и "оставаться в ТРИЗ" всю жизнь.  Преподавание элементов ТРИЗ в школах должно быть не только по физике, но и по всем предметам. Задачи можно использовать на уроках, факультативных занятиях, а также в кружках в качестве дополнительного дидактического материала. Внедрение ТРИЗ со временем принесёт свои плоды, его элементы уже используются для эффективного решения многих задач практически во всех областях: техническое творчество, научные исследования,  изобретательство,  предпринимательство, маркетинг, реклама, журналистика, Интернет, создание текстов и сюжетов, педагогика, прикладная психология.

   Зная ТРИЗовские приемы решения задач, даже при скромных способностях можно решать очень сложные задачи. Для решения сложных творческих задач в ТРИЗ есть специальный Алгоритм Решения Изобретательных Задач (АРИЗ), который включает 40 шагов, десятки правил, приёмов и способов разрешения противоречий. Алгоритм довольно сложен, но зато весьма эффективен! Существуют и более простые алгоритмы. Для обучения детей ТРИЗ есть специальные методики. Ребята, осваивая методики маленьких человечков (ММЧ), метод гирлянд и другие, постоянно углубляют свои теоретические знания. Конечно, всё это требует больших затрат времени. Можно эту работу организовывать через различные творческие объединения, кружки, элективные курсы. У нас в районе было бы целесообразным вести эту работу на базе детского дома творчества, с привлечением технических специалистов.

     Несколько лет (точнее 11) ГОУ ДОД «Центр детско-юношеского технического творчества Забайкальского края» (директор С.С. Илясов) проводит краевой конкурс по теории решения изобретательских задач заочного и очного тура. Причём задания ежегодно усложняются, с применением различных методов АРИЗ. Учащиеся школы № 235 принимают активное участие в краевых заочных и очных конкурсах по решению ТРИЗ, занимают призовые места в краевой олимпиаде по решению ТРИЗовских задач.

Естественно, что ребенок, обладающий тризовским мышлением, натренированный решать различные проблемы, существенно отличается от ребенка с мышлением нетризовским. В чем же разница? Рассмотрим конкретнее возможности детей, обладающих тризовским мышлением:

1. такие дети более организованы в эмоциональном и психологическом плане, что позволяет им легко работать в группе, внимательно подходя к подобной деятельности;

1. у таких детей хорошо развито воображение, поэтому они могут легко переводить жизненные ситуации в игровые и наоборот;
2. у них развито умение обобщать, видеть в разнообразных вещах одинаковые, сходные черты и применять это умение для разрешения проблемных ситуаций;
3. умение легко переключаться от абстрактного к конкретному;
4. дети умеют находить не только один вариант решения трудных вопросов, но предлагать несколько подходов, и именно поэтому у них отсутствует страх перед противоречивыми и нестандартными проблемами и ситуациями;
5. такие дети менее подвержены стереотипизации мышления: они мыслят и действуют нестандартно, свежо, ново.

    Занятия  ТРИЗ - это всегда маленькое открытие, где как звезды на небе, зажигаются искорки таланта каждого ребенка. Даже маленькие успехи в познании самого себя и окружающего мира делают необыкновенно привлекательным весь процесс обучения. 

    В заключении назовем некоторые основные принципы ТРИЗ:

1.Жизнь на земле - высшая общественная ценность и мера всех вещей.

2. Начало всему - сильная идея. "Сначала было слово" (от греческого "логос" - слово, высказывание, суждение, основание, первостихия), то есть, сначала ИДЕЯ, а потом всё остальное. Не без оснований и нынче говорят, что богатство начинается с богатой идеи.

3. Идеология ТРИЗ - "Радость в жизни возможна, каждый день может и должен быть счастливым". Для этого надо: хорошо знать себя, много думать, много учиться и много работать! Учиться, кстати, тоже можно и надо с удовольствием и с радостью! В целом мировоззрение ТРИЗ - это активная оптимистическая жизненная позиция и четкое знание ответов на вопросы: "Что я хочу?", "Кто я есть?", "Что надо делать?" (Один из хороших ответов - ДУМАТЬ), "Зачем это делать?" (Это важнейший целевой вопрос), "КАК ДЕЛАТЬ?" (Это методический, ТРИЗовский вопрос). Из чего делать? (Ресурсный вопрос).  ТРИЗ не приемлет распространенный Российский менталитет: "авось", "небо в алмазах, но завтра", "бунт на кухне", "все плохо и ничего изменить нельзя", "а что я могу сделать?"...

4. ТРИЗ ориентирует общество на творчество. А это дает большие гарантии облагородить общество и вселяет надежду на возможность разумного решения глобальных экологических проблем на Земле.

5. Можно хорошо решать задачи и, не зная, как протекают мыслительные процессы в мозгу, но нельзя хорошо решать задачи, не зная систему, которую улучшаешь.

6. Принцип "И-И": "Тризовское" решение проблем - это решение, когда становится предельно хорошо всем участникам проблемы (и этому хорошо, и этому хорошо, и этому хорошо...). Это принцип наращивания добра. Это принцип "улучшать, не ухудшая". Принцип "И-И" близок понятиям: например, надо быть И здоровым, И счастливым, И смелым, И любимым, И умным...  При ТРИЗовском мышлении должны работать И левое, И правое полушария, И память, И внимание, И воображение, И воля...

7. Принцип "САМ". Идеально, когда задача решается САМА, "без ничего". К этому надо стремиться. Человек сам должен знать, кто он такой и что ему надо. Сам и всегда должен выполнять законы чести. Сам должен уметь себе помочь, сам должен о себе беспокоиться, сам должен себя охранять. Сам должен принимать решения. Сам должен увидеть, сам открыть, сам прочувствовать, сам догадаться, сам решить, сам выбрать, сам сделать... (Отметим в скобках, что это актуальнейший в наше время принцип, когда нельзя надеяться на государство, а только на себя). В педагогике принцип “Сам” крайне важен. Ребенок лучше осознает и запоминает то, что сам для себя открыл, сам додумался, сам создал. Творчество – это то, что сделал сам. Дети стремятся к самостоятельности и не надо им мешать делать то, что они могут сделать сами.

Человечество много веков тому назад выработало незыблемые моральные ценности: любовь, честь, справедливость, бескорыстие, достоинство. Проблема духовного очищения – одна из самых важных, если вообще не самая важная и не самая сложная проблема человечества. И в этой связи является актуальным принцип самосовершенствования.

8. ТРИЗ дает ответы, как приблизиться к идеалу.

9. ТРИЗ учит не только хорошо и стабильно решать уже возникшие задачи, но и прогнозировать появление новых задач, чтобы не допускать их появления или решать проблемы на "ранних подступах". Тризовцы в шутку говорят, что лучшее решение - это когда проблема не возникла. Здесь уместно вспомнить, чем отличается умный человек от мудрого: "Умный знает, как выбраться из затруднительной ситуации, а мудрый знает, как в нее не попасть".

10. Воображение и фантазия - основа всякой творческой деятельности. С их развития обычно начинают учить ТРИЗ и детей и взрослых.

11. ТРИЗ учит: "Нет такого вреда, который бы нельзя было обратить в пользу (хотя бы частично) и наоборот, нет такой пользы, которая не несла бы в себе вреда". (http://triz.natm.ru/trizz/triz1_02.htm).  

    Бытует изречение: раньше на одного изобретателя приходилось несколько изобретений, сейчас сто изобретателей работают над одним.