НО-9-13_Гин

Ред. Вишникина (26383) 25049

Анатолий Александрович Гин, научный руководитель международной ассоциации «Education for a New Era»

Творчеству можно и должно учить, считал И.Я. Лернер. Эти слова необычайно значимы в современных условиях, когда динамично изменяющийся социум ставит перед человеком нестандартные задачи, ответ на которые не известен и не известен способ решения — его надо самому открыть.

• творческие задачи
• алгоритмические процедуры
• теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)
• элективный курс

Сейчас в школе не учат решать нестандартные творческие задачи, на это не хватает времени. Чтобы научиться решать такие задачи, их нужно решать. Но, как показывает опыт, этого оказывается мало: большинство учеников, столкнувшись с нестандартной творческой задачей, начинают искать ответ путём перебора вариантов. Иногда приходится наблюдать ситуацию, когда задача ещё полностью не сформулирована, а у учащихся уже «лес рук» и огромное количество гипотез, не выдерживающих никакой критики.

Для того чтобы упорядочить умственные действия при решении творческих задач, мы использовали алгоритмические процедуры. Это не алгоритмы в полном смысле слова, ибо алгоритм представляет собой последовательность действий, гарантированно приводящую к решению задачи. Это пошаговые процедуры переформулирования первоначальной задачи и применения различных эвристических приёмов для её решения. Алгоритмические процедуры широко применялись в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) ¹. Решая задачу с использованием алгоритмических процедур, изобретатель по установленным правилам корректирует первоначальную формулировку задачи, строит модель задачи, определяет имеющиеся ресурсы, формулирует идеальный конечный результат, выявляет и анализирует противоречия, применяет специальные приёмы преодоления психологической инерции.

Для учащихся мы адаптировали алгоритмические процедуры, упростили их. Разработанную нами последовательность умственных действий назвали ПРИЗ (процедура решения исследовательских/изобретательских задач). Поскольку алгоритмические процедуры разработаны для детей, то используемая аббревиатура содержит в скрытом виде возможности эмоционального воздействия, символически обозначая решение задачи как ожидание «приза» — удовольствия от решения, эмоционального всплеска, вызванного пониманием «Я сумел!», «Я смог!».

ПРИЗ – 1

Часть 1. Подготовка к работе

Прочитайте условие задачи, сформулируйте его простыми словами без специальных терминов.

Запишите условие задачи в традиционной форме (дано, найти).

Часть 2. Системный подход

Проанализируйте условие задачи и ответьте на следующие вопросы:

1. Какой объект в данной задаче основной? Из каких частей или элементов он состоит?
2. Какие объекты находятся вокруг основного объекта? С какими объектами и как он взаимодействует?
3. Какие процессы протекают в самом объекте, с его участием и вокруг него?

Часть 3. Выдвижение гипотез

Подумайте, как перечисленные ниже явления могли бы способствовать получению необходимого в условии задачи результата. Сформулируйте гипотезы.

Далее часть 3 «Выдвижение гипотез» приобретает специфику при решении физических и биологических задач.

Для задач с физическим содержанием ученикам предлагается рассмотреть следующие явления: механические, акустические, тепловые, электрические, магнитные, электромагнитные, оптические, ядерные, химические, биологические, психологические.

Для задач, в которых требуется объяснить анатомические, физиологические или этологические особенности биологических существ, необходимо переформулировать задачу по приёму «Зри в корень» и использовать «ДОГОВОР с природой» (ДОГОВОР — это аббревиатура, но несущая определенный смысл, что позволяет облегчить запоминание: Любой организм живёт в окружающей среде. И чтобы жить, ему необходимо осуществлять все жизненно важные процессы. Эти процессы, направленные на сохранение жизни, можно зашифровать одним словом — ДОГОВОР (Дыхание, Обмен веществ, Гомеостаз, Обмен энергии, Выживание, Обмен информацией, Размножение). Образно говоря, организм как бы заключает ДОГОВОР с окружающей его природой об условиях своего существования и выживания в природе).

Суть приёма «Зри в корень» в том, что вместо общего вопроса «Почему этому биологическому существу присуща данная особенность» задаётся вопрос «Как особенность помогает биологическому существу выполнять функции, позволяющие ему существовать в природе» ² .

Часть 4. Отбор гипотез

Отберите наиболее вероятные гипотезы и расставьте их в порядке убывания правдоподобности.

Часть 5. Проверка гипотез

Предложите эксперименты (в том числе мысленные) по проверке каждой вероятной гипотезы.

Если можете, выполните соответствующие расчёты.

ПРИЗ-1 — самая простая, первая версия алгоритма решения творческой (исследовательской или изобретательской) задачи. Нами разработаны более сложные, но и более эффективные алгоритмы ПРИЗ-2 и ПРИЗ-3.

ПРИЗ-2 представляет собой алгоритм из четырёх частей: работа с условием, поиск идеи, отбор решений, проверка решений. Основное отличие от ПРИЗ-1 содержится в части второй: «Поиск идеи». Во-первых, здесь в качестве решательного механизма предлагается рекуррентная (повторяющаяся) процедура поиска «условий выполнения» решения. Во-вторых, добавляется использование ряда приёмов (наиболее «сильных») из списка приёмов устранения противоречий Г.С. Альтшуллера³.

ПРИЗ-3 отличается от ПРИЗ-2 тем, что во вторую часть добавлением решательного механизма ИКР (идеальный конечный результат) и наличием части пятой, цель которой — рефлексия по результатам решения задачи.

Применение алгоритмических процедур для решения творческих задач происходит на уроках (после изучения крупной темы по физике, химии, биологии), во внеурочной деятельности (на погружениях, специальных тренингах, в ходе ролевых игр), в процессе изучения элективного курса «Учись мыслить смело!», содержание которого мы приведём в данной статье.

Необходимость создания учебного курса «Учись мыслить смело!» обусловлена следующими причинами. Во-первых, для активной жизни в современном мире недостаточно знаний, умений и навыков, получаемых в школе. Резко возрастает объём информации, появляются неизвестные ранее сферы деятельности, высокие технологии, новые специальности. Сегодня востребовано умение действовать в нестандартной ситуации; анализировать информацию, принимать решения и прогнозировать результаты; быстро и продуктивно включаться в незнакомые виды деятельности; ставить перед собой цели и достигать их; устанавливать эффективные отношения с коллегами и партнёрами; уметь работать в команде; быть готовым к самообучению. Для успешной жизни в этих условиях требуются совсем другие качества личности выпускника школы, новые компетенции. Разработанный курс способствует решению поставленных перед образованием задач, вооружает педагогов соответствующими инструментами.

Во-вторых, резко падает интерес учащихся к изучению традиционных учебных предметов. Обучение подростков решению нестандартных творческих задач даёт возможность повысить успешность их творческой деятельности, испытать эмоциональный подъём в интеллектуальном процессе, что может послужить отправной точкой для формирования глубоких познавательных интересов.

В-третьих, учебный курс «Учись мыслить смело!», формирующий у учащихся умения работать с информацией, ставить и решать открытые задачи, является прообразом образования будущего, своеобразным «полигоном», на котором отрабатываются методики и технологии, которые постепенно станут приоритетными во всей системе образования.

Цель элективного курса: формирование творческой личности, которая способна планировать и осмысливать свою деятельность; отыскивать нестандартные решения проблем; эффективно работать в команде; энергично включаться в творческую деятельность; стремиться к самосовершенствованию.

Задачи курса:

• Формировать внутреннюю мотивацию учащихся к процессу обучения и познания.
• Развивать творческое воображение учащихся.
• Развивать системное, дивергентное и ассоциативное мышление учащихся.
• Научить работать с информацией: отыскивать, анализировать, структурировать.
• Научить работать в группе: слушать и слышать других, аргументировать, вырабатывать общее решение.
• Научить учащихся пользоваться инструментами и алгоритмами для решения творческих (открытых) задач из разных областей.
• Научить осмысливать и критически относиться к результату своей работы.
• Научить представлять свои результаты публично.

Концептуальная идея создания предмета — применение алгоритмических процедур в обучении школьников решению исследовательских и изобретательских задач. В ходе разработанного курса учащиеся осваивают ПРИЗ, знакомятся с эвристическими приёмами теории решения изобретательских задач, учатся работать с информацией, презентовать решения.

Разработанный курс в учебном плане может выступать как элективный, т.е. курс по выбору учащихся, наряду с другими курсами, развивающими креативность учеников в других областях. Учебный курс «Учись мыслить смело!» может выступать как факультативный, если он будет обогащать содержание обучения в физико-математическом, биолого-химическом и других профилях, входя в учебный план по желанию учеников. В условиях профильного обучения этот учебный курс может преподаваться и как спецкурс, входя в обязательную учебную программу.

Если обратиться к типологии учебных предметов, разработанных в культурологической концепции содержания образования, то в ней представлены учебные предметы, ведущим компонентом которых являются научные знания (физика, химия и т.д.), учебные предметы, ведущим компонентом которых являются способы деятельности (математика, русский язык и т.д.) и учебные предметы, в которых ведущим является эмоционально-ценностное отношение к миру (литература, предметы художественного цикла) ⁴ . Когда создавалась культурологическая концепция (1970-е годы), не существовало учебных предметов, ведущим компонентом которых являлся бы опыт творческой деятельности, выделенный И.Я. Лернером как четвёртый компонент содержания образования. И.Я. Лернер предсказывал, что в будущем такие учебные предметы должны появиться. Можно сказать, что разработанный курс «Учись мыслить смело!» — воплощение предвидения И. Я. Лернера. Ведущим компонентом содержания образования в нём является опыт творческой деятельности учеников.

Концептуальные основы учебного предмета «Учись мыслить смело!», ведущий компонент содержания образования — опыт творческой деятельности обусловили специфику его проведения.

Курс имеет чёткую практическую направленность: 70–80% времени занимают деловые игры, упражнения, тренинги, работа в группах, в парах. Только погружаясь в творческую деятельность, можно приобрести опыт такой деятельности. Занятия строятся на основе деятельностного подхода. Теоретические выводы, как правило, учащиеся получают как обобщение практической учебной деятельности.

Содержательная основа курса — элементы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ): открытые задачи; приёмы развития творческого воображения, системного мышления; психологическая инерция; противоречие и способы его разрешения; система; главная функция системы; идеальный конечный результат; эффекты; ресурсы. В курсе также осваиваются неалгоритмические приёмы активизации мышления: мозговой штурм, морфологический анализ, метод фокальных объектов.

Осознание себя как творческой личности, формирование творческого отношения к учёбе и жизни осуществляется птём создания преподавателем особой атмосферы курса, а также на основе разработанной в ТРИЗ жизненной стратегии творческой личности. На примерах биографий великих людей (учёных, изобретателей, путешественников, писателей) учащиеся знакомятся с понятием достойной жизненной цели и способами её достижения.

Общеучебные умения формируются с помощью специальных тренингов: «Искусство задавать вопросы», «Слушаем и слышим», тренинги по решению задач, «Да-Нетка» и др.

В курсе «Учись мыслить смело!» используются задачи, взятые из различных предметных областей: физика, биология, история, география, литература, химия и просто жизненные или производственные задачи. Общая методология решения задач из разных областей формирует у учащихся цельный взгляд на мир, нивелируя границы между школьными предметами.

Отдельные этапы курса завершаются публичным докладом и презентацией своего проекта или решения.

При построении занятий, выборе форм деятельности, подборе дидактического материала учитываются психолого-педагогические особенности учащихся подросткового возраста: потребность в самоутверждении и самовыражении; идентификация в коллективе; высокая значимость оценки сверстников; высокая способность к творческому воображению.

Программа элективного курса «Учись мыслить смело!»

(9–10 классы)

9 класс. 36 часов.

№	ТЕМА	Детализация	Комментарии	Часов
1	Введение в курс	Что такое изобретение или открытие? Понятие об изобретательских и исследовательских задачах. Оригинальность мышления. Почему трудно решать такие задачи? Можно ли научиться решать такие задачи?	Вводится понятие об изобретениях и открытиях как результатах креативной деятельности человеческого ума. Рассказывается несколько занимательных исторических случаев и историй из современной деятельности учёных и изобретателей. Показывается, насколько хитроумным может быть ход человеческой мысли. Ведётся проблемный диалог с учащимися о сложностях креативной работы, о способах, которые люди изобретают для повышения эффективности процесса решения творческих (открытых) задач.	1
2	Преодоление инерции мышления. Развитие творческого воображения	Что такое «инерция мышления» и почему она мешает решать задачи? Оригинальность мышления. Примеры оригинальных произведений искусства, дизайна, технических решений. Творческое воображение. Приёмы развития творческого воображения. Упражнения	Необходимость введения этой темы обусловлена тем, что человеческое мышление в значительной степени стереотипно. В этой теме наглядно демонстрируется, как человек попадает под действие стереотипов, как это мешает правильно понять задачу и найти решение. Показывается, что существуют приёмы развития творческого воображения, позволяющие частично нейтрализовать инерцию мышления. Учащимся предоставляется возможность поупражняться в применении таких приёмов	2
3	Мозговой штурм	Правила мозгового штурма. Решение задач, имеющих большой диапазон возможных решений: «Защита от тигров»; «Задачи Робинзона Крузо». Рефлексия: что нам мешает решать задачи коллективно? История мозгового штурма. Виды мозгового штурма. Практические занятия. Деловая игра: разработка нового предмета (оригинальная ёлочная игрушка, необычный чемодан...) Недостатки мозгового штурма.	Мозговой штурм в организационном плане — самый простой из методов решения нестандартных задач. Его специфической особенностью является возможность создания эмоционального настроя на творческий поиск, а также переживания всей гаммы эмоций интеллектуального процесса. В этом заключается его дидактическая функция, более того, мозговой штурм — средство обучения детей работать коллективно, слушать и слышать друг друга.	3
4	Метод фокальных объектов	Решение задач по аналогии. Метод фокальных объектов. Усиление метода фокальных объектов (алгоритм А.В. Кудрявцева).	Изучение метода фокальных объектов используется для подкрепления темы 2 (Преодоление инерции мышления). Этот метод также хорошо демонстрирует роль аналогий в процессе решения задачи. Метод применим при необходимости найти оригинальные идеи в сфере рекламы и маркетинга, организационных задач, например, задачи организации тематического школьного вечера.	2
5	Исследовательские задачи	Откуда берутся исследовательские задачи? Исследовательские задачи в технике, физике, биологии, истории и других науках. Решение несложных исследовательских задач. Деловая игра «Научно-исследовательская лаборатория».	На занятиях происходит более серьёзное погружение в тематику исследовательских задач, в котором мы добиваемся понимания учащимися того факта, что исследовательские задачи встречаются в очень широкой сфере человеческой деятельности, а не только в науке. Например, в производственной деятельности или в быту. Изучаются некоторые особенности деятельности по решению исследовательских задач.	5
6	Изобретательские задачи	Откуда берутся изобретательские задачи? Изобретательские задачи в разных сферах жизни. Решение несложных изобретательских задач. Деловая игра «Конструкторское бюро».	Погружение в тематику изобретательских задач с теми же целями, что и в предыдущей теме.	5
7	Приём обращения задачи	Постановка задачи, обращение задачи. Применение обращения задачи при антиаварийном анализе. Тренинг.	Приём обращения задачи (разработан Б. Злотиным) позволяет переводить открытую задачу из исследовательской формулировки в изобретательскую. В некоторых случаях, например, при решении исследовательской задачи по поиску скрытых причин производственного брака, приём очень плодотворен.	1
8	Изобретательская ситуация и изобретательская задача	Уровни сложности задач. Изобретательская ситуация как очень открытая задача. Уточнение условия задачи. Перепостановка задачи.	Цель темы — показать, что степень открытости условия задачи может быть разной. Задача далеко не всегда может быть изначально правильно поставлена, следовательно, необходима её переформулировка. На занятии проводится тренировка различения изобретательской ситуации и изобретательской задачи, перепостановка задач.	1
9	Анализ условия задачи	Информация в разных форматах. Скрытая информация. Расспрашивание. Игра «Да-нетка». Инерция мышления при анализе условия. Избавление от терминов как инструмент борьбы с инерцией мышления при анализе условия.	В этой теме ученики овладевают умением понимать информацию, поданную в разных форматах: картинка, график, диаграмма, видеосъёмка и пр. Знакомятся с некоторыми правилами и способами уточнения задачи. Учатся задавать вопросы.	2
10	Работа с информацией	Поиск информации. Скрытая информация. Работа с текстом (алгоритм). Фиксация информации. Опорный конспект. Передача информации. Доклад, презентация. Доклад о решённой задаче (кейс).	Тема вспомогательная. Деятельность по решению нестандартных задач подразумевает не только собственно нахождение идей, но и поиск информации, умение работать с массивами информации. А внедрение решения (изобретения) в значительной мере зависит от того, как его представили научной общественности.	5
11	Эффекты	Механические эффекты. Акустические. Тепловые. Химические. Электрические. Магнитные (+ Электромагнитые). Матрица эффектов.	Хорошее знание эффектов позволяет в некоторых случаях найти несколько красивых решений для выполнения одной технической функции. Эта тема доходчиво показывает учащимся, как знания физики, химии, геометрии и других наук служат подсказками для решения открытых задач. Тема хорошо стимулирует к изучению традиционных предметов.	5
12	Алгоритмическая процедура решения исследовательских задач — ПРИЗ	Повышение надёжности и эффективности решения задачи. ПРИЗ. Решение задач по ПРИЗ — практика.	Первая для детей алгоритмическая процедура решения открытых задач, которая приучает к последовательному промысливанию задачи, выдвижению нескольких гипотез и проверке их.	3
	Подведение итогов курса	Анкета-резюме	Анкета-резюме проводится с целью изучения мнения детей по поводу содержания и формы проведения курса, пожеланий по его изменению	1

10 класс. 36 часов.

№	ТЕМА	Детализация	Комментарии	Часов
1	Биологические эффекты	Биологические эффекты в решении изобретательских и исследовательских задач	Развитие 11-й темы предыдущего курса. В теме показывается, как биологические эффекты позволяют в некоторых случаях решать задачи за пределами чисто биологической сферы, например, в технике.	2
2	Понятие о ресурсах	Вещественные ресурсы. Полевые ресурсы. Информационные ресурсы. Упражнения на применение и поиск ресурсов.	Всё, что решатели могут применить для решения задачи, это ресурсы. В теме даётся классификация ресурсов и рекомендации по их поиску и применению.	2
3	ПРИЗ для решения биологических задач	Некоторые законы эволюции живого. Биологические ресурсы в эволюции. ДОГОВОР с природой — механизм поиска гипотез. Практикум по решению задач.	Развитие темы 12 предыдущего курса. В уже изученный ПРИЗ добавляется модуль для решения задач с биологическим содержанием.	5
4	Понятие о противоречиях	Техническое противоречие. Физическое противоречие. Разрешение противоречий. Способы разрешения противоречий.	Противоречие — важнейшее понятие, как современной философии, так и ТРИЗ. В ТРИЗ противоречие является индикатором изобретательской задачи. В ТРИЗ есть определённые правила формулирования противоречий, которые изучаются в этой теме.	2
5	Приёмы решения изобретательских задач	Приёмы работы с пространством. Приёмы работы с временем. Приёмы работы с структурой и системными уровнями. Ментальные приёмы.	В этой теме изучаются основные и наиболее эффективные из принятых в ТРИЗ приёмов устранения противоречий.	6
7	Системный подход	Системный фактор. Система, подсистемы и надсистемы. Системные уровни. Системные переходы при решении задач.	Тема является развитием темы 2 настоящего курса, так как системный подход используется как инструмент поиска ресурсов для решения задачи.	2
8	ПРИЗ-2	ПРИЗ-2 для решения сложных задач. Практикум решения задач по ПРИЗ-2	Обучение работе с усложнённой процедурой решения задач.	4
9	Понятие о красоте решения задачи	Оператор ИКР — идеальный конечный результат Идеальная машина по Г.С. Альтшуллеру Формулирование ИКР — тренинг	На занятиях школьники обучаются приступать к решению задачи с представления об идеальном решении. Идеальное решение (по Альтшуллеру) — исполнение функции без затрат. Идеальное решение часто позволяет найти направление решения задачи, в котором будет достигнуто реально и достаточно эффективное решение. Эта тема очень важна, так как в значительной мере формирует изобретательское мышление и готовит к освоению третьей версии ПРИЗ, наиболее продвинутой.	2
10	Верификация решений	Способы верификации. Доведение творческой задачи до математического расчёта. Оценочные задачи. (Сколько волос на голове? Сколько рыбы в пруду?) Построение модели задачи. Практикум по решению оценочных задач.	Школьники усваивают, что задачу недостаточно решить на уровне идеи, нужно ещё проверить практичность и возможность реализации идеи. Тема посвящена этому умению, в том числе решению оценочных задач.	3
11	ПРИЗ-3	ПРИЗ-3 для решения более сложных задач. Практикум решения задач по ПРИЗ-3	Обучение работе с наиболее сложной и эффективной в рамках данного курса процедурой решения задач.	4
Подведение итогов курса	Анкета-резюме	Анкета-резюме проводится с целью рефлексии изменений в мышлении, отношении к познанию, произошедших у учащихся

Список литературы

1. Альтов, Г. С. И тут появился изобретатель / Г. С. Альтов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Детская литература, 2000.
2. Альтшуллер Г. С. О психологии изобретательского творчества / Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. // Вопр. психологии. 1956. № 6. С. 37–49.
3. Альтшуллер Г. С. Найти идею: Введение в теорию решения изобретательских задач / Г. С. Альтшуллер. 3-е издание. М.: Альпина Паблишерз, 2010.
4. Гин А. А., Андржеевская И. Ю. 150 творческих задач о том, что нас окружает: учеб.-методич. Пособие. Изд. 2-е, перераб. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2010. Изд. 3-е, 2012.
5. Гин А. А., Андржеевская И. Ю. Как не стать добычей: Серия «Библиотека Мир 2.0». М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
6. Гин А. А., Андржеевская И. Ю. Хищники нападают: Серия «Библиотека Мир 2.0». М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
7. Гин А. А., Кавтрев А. Ф. Объяснить необъяснимое: Серия «Библиотека Мир 2.0». М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
8. Гин А. А., Кавтрев А. Ф. «Креатив-бой»: как его провести: метод. Пособие для общеобразоват. школ и учрежд. дополн. образования. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
9. Гин А.А., Кудрявцев А.В., Бубенцов В.Ю., Серединский А. Теория решения изобретательских задач: учебное пособие I уровня: Учеб.-метод. Пособие. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012. Изд. 2-е.
10. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Месяц под звёздами фантазии. Школа развития творческого воображения. Кишинёв: «Лумина», 1988.
11. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Изобретатель пришёл на урок. Кишинёв: «Лумина», 1990.
12. Иванов Г. И. Формулы творчества, или как научиться изобретать. Книга для учащихся старших классов. М.: «Просвещение», 1994.
13. Саламатов Ю. П. Как стать изобретателем. 50 часов творчества. Книга для учителя. М.: «Просвещение», 1990.

Элективный курс «Учись мыслить смело!» способствует развитию творческих способностей учащихся: способностей видеть проблемы, формулировать задачу, искать её решение, получать новый, неизвестный ранее результат и презентовать его. Элективный курс позволяет учащимся испытать гамму позитивных эмоций в ходе напряжённой интеллектуальной деятельности, поверить в свои силы, почувствовать себя успешными, получить возможность самореализоваться в познавательной деятельности.