Triz-Technologie im Chemieunterricht. Triz im Chemieunterricht. Problem aus einer Fantasy-Geschichte
M.A. Furzewa
MBOU Secondary School Nr. 47, Chemielehrer
Moderne Unternehmen, Institutionen und Firmen sind auf der Suche nach kreativen Mitarbeitern, die in der Lage sind, ungewöhnliche Lösungen für verschiedene Probleme bereitzustellen und kreative Probleme zu lösen. Daher wurde für eine moderne Schule im Rahmen des „Konzepts zur Modernisierung des russischen Bildungswesens“ das Hauptziel einer Gesamtschule formuliert – die Bildung eines ganzheitlichen Systems universeller Kenntnisse und Fähigkeiten, Erfahrung selbstständiger Tätigkeit und persönlicher Verantwortung der Studierenden... Gleichzeitig ist es wichtig, das Recht jedes Studierenden auf individuelle Entwicklung zu gewährleisten, die seinen natürlichen Fähigkeiten, Neigungen, Interessen nicht widerspricht, und gute Bedingungen für das Lernen, die Entwicklung und die Gesundheit zu schaffen Schüler mit unterschiedlichen Fähigkeiten.
Um dieses Problem in meinem Unterricht zu lösen, verwende ich Elemente eines adaptiven Lernsystems und der TRIZ-Methode (die Theorie der Lösung erfinderischer Probleme, Autor G.S. Altshuller). Schauen wir uns diese an. Der Aufbau einer Kreativstunde unterscheidet sich vom traditionellen und umfasst folgende Blöcke:
Motivation
Inhaltsteil
Puzzle
Betrachtung
Eine Person genießt jede Handlung, wenn sie sie aus freien Stücken ausführt. In diesem Teil der Lektion stößt er auf etwas, das seine Fantasie anregt und Neugier weckt. Dazu können Sie TRIZ-Methoden verwenden: Zweistufiges Rätsel
Lösung des Rätsels (Aluminium)
Wie sieht es aus?
Was ist der Unterschied?
Natrium
Kein Oxidfilm, aktiv
Magnesium
Bei Raumtemperatur reagiert es mit Sauerstoff
Metall, 3. Periode
Ein weißes, silbriges Metall, aber kein Natrium, brennt mit blendender Flamme, aber nicht Magnesium, ein Element der Gruppe 3, aber kein Bor, interagiert mit Alkalien, aber nicht mit einer Säure. Eine ähnliche Aufgabe kann zu Beginn der Unterrichtsstunde zur Festlegung des Unterrichtsthemas oder als Hausaufgabe gestellt werden
LEKTIONSZUSAMMENFASSUNG des TRIZ-Seminars „ TRIZ und Chemie“ (2007)
1. Wiederholungsvorlesung“ TRIZ im 21. Jahrhundert in Russland und der Welt“ 2 Stunden
1946 - Der Maschinenbauingenieur und Mitarbeiter der Patentabteilung Heinrich Altschuller begann anhand des Studiums des Patentfonds nach einer Methode zur Lösung erfinderischer Probleme zu suchen; (noch während seiner Schulzeit erhielt er ein AS für ein Taucheratemgerät mit H 2 O 2, er baute ein Raketenboot mit H 2 O 2), nach 3 Jahren stellte er fest, dass das Markenzeichen eines guten Patents die Auflösung eines ist technischer Widerspruch (eine der ersten Lösungen nach einer neuen Technik - ein Ortungsgerät für einen spurlosen Torpedo: Das Gerät sollte klein sein, aber sowohl nachts als auch tagsüber eine spürbare Spur hinterlassen - er schlug die Reaktion von Calciumphosphid mit Meer vor Wasser, das durch eine Pipette zugeführt wird, bildet aus einem Wassertropfen ein tausendmal größeres Gasvolumen; - Mischungen von Phosphin mit Polyphosphinen, letztere entzünden Phosphin in der Luft: Die Flamme ist nachts deutlich sichtbar und es bildet sich ein Rauchnebel durch Phosphoroxid ist tagsüber sichtbar; ein solches Gerät wurde schnell hergestellt und vor dem Autor des Vorschlags, der keine Genehmigung hatte, geheim gehalten. Ca 3 P 2 + H 2 O ==> Ca(OH) 2 + PH 3 / P 2 H 4 / P 3 H 5
P 3 H 5 + O 2 => P 2 O 5 + H 2 O + Q1; Q1 + PH 3 + O 2 => P 2 O 5 + Q2(hv); => +H 2 O => (H 3 PO 4 )(Rauch)
Zusammen mit einem Kollegen schrieben sie einen offenen Brief an I. Stalin über die Mängel der Erfindungsentwicklung in der UdSSR und die vorgeschlagene Methodik, den das NKWD als Verunglimpfung der Sowjetregierung mit einer Haftstrafe von 25 Jahren einschätzte in Workuta. Er und sein Co-Autor beteiligten sich zuvor an einem Wettbewerb zur Entwicklung eines Gasrettungsanzugs (insbesondere eines Atemgeräts mit flüssigem Sauerstoff, dessen Dampf den Anzug kühlt – ganz nach dem Prinzip). Verbände) – ihre drei Vorschläge für den Wettbewerb belegten unter Tausenden teilnehmenden Erfindern die ersten drei Plätze. Diese Entscheidung erfuhren sie im Lager. Nach fünf Jahren wurde G. Altshuller „mangels Beweisen für ein Verbrechen“ freigelassen, aber nach dem Lager stellte ihn niemand mehr ein – er begann unter dem Namen G. Altov als Science-Fiction-Autor zu veröffentlichen. Und all die Jahre arbeitete er weiter an der Methode der Erfindung. 1956 veröffentlichte er einen Artikel über die Psychologie der Erfindung und die Rolle von Widersprüchen.
1961 – sein erstes Buch „How to Learn to Invent“ erschien in Tambow, 1964 – das zweite Buch „Fundamentals of Invention“ erschien in Woronesch, in diesen Jahren las ich Artikel in den Zeitschriften I&R und Knowledge-Power von G. Altshuller und R. Bakhtamov (R. Shapiro). Ich erinnere mich, dass ich dann in Woronesch 10 Exemplare des Buches bestellt und an die Zentralbibliothek verteilt habe. Von der Knowledge Society hielt er einen Vortrag über die Wissenschaft des Erfindens. Ich glaubte damals, wenn ich etwas Nützliches wüsste, sollte ich darüber reden Sag es anderen.
1968 im Moskauer Verlag. Das Buch „Algorithm of Invention“ wurde 1971 veröffentlicht; das erste zweijährige Institut zur Ausbildung von Erfindern nahm in Baku seinen Betrieb auf. 1972 veranstaltete die MSM-Erfindungsabteilung in Dubna ein Seminar von G. Altshuller für Unternehmensmitarbeiter, zu dem mich die Leitung des Mayak-P/O schickte. Dann leitete ich bei TsL ein Seminar, das fünf Personen abschlossen, und zwei wurden bald Erfinder und einer wurde TRIZ-Lehrer, als ich nach Tscheboksary ging, und ein Absolvent des Seminars über die Regel der Dialektik wurde sein „Feind“. Mittlerweile lebt der TRIZ-Experte in Ozersk und ist von der Geschäftsführung nicht gefragt.
1979 veröffentlichte Sov.radio „Kreativität als exakte Wissenschaft“ – das Hauptbuch über TRIZ, das inzwischen in viele Sprachen der Welt übersetzt wurde und 2004 und 2006 in Petrosawodsk vom Beamten G. Altshuller neu veröffentlicht wurde Stiftung. In den 80er Jahren begannen in Petrosawodsk systematische TRIZ-Seminare; Mehr als 10 Bücher über TRIZ wurden dort und in Chisinau veröffentlicht, in der UdSSR gab es bis zu 100 Schulen für junge Erfinder und Volksuniversitäten – jetzt gibt es in St. Petersburg noch 1 MUNTR, das Personal für das Algorithmusunternehmen, Töchter von Pragmatic, ausbildet Vision (Boston, USA) gibt es auch eine Moskauer TRIZ-Schule (A. Kudryavtsev und V. Buentsov).
In den 70er und 80er Jahren begann NILIM in Minsk mit der Entwicklung des Projekts „Inventing Machine“ und veröffentlichte 1989 die Programme IM-1.3 (Netzwerk) und IM-1.5 (ein kombinierter Komplex aus drei TRIZ-Methoden); Gleichzeitig begann sie mit der Entwicklung der englischen Version des auf TRIZ basierenden Programms zur intellektuellen Unterstützung. 1991 nahm das von ihnen gegründete Unternehmen IMCorp seine Tätigkeit in Boston auf und produzierte Versionen von IM – TechnoOptimizerProfi (TOP) auf CDs und DVDs (für die neueste Version wurden 17.000 US-Dollar verlangt), aber in der Regel wird TOP nicht einzeln, sondern in Firmenpaketen von 1000-1500 Exemplaren verkauft. Datenträger und unterliegen der Schulung der Mitarbeiter von Einkaufsunternehmen - den größten mehr als 500 globalen TNCs in den USA, Südkorea usw. So arbeiten heute zusätzlich eine halbe Million Ingenieure im Ausland in der Russischen Föderation mit dem auf TRIZ basierenden TOP-Programm Es gibt 3 mittelständische Unternehmen mit 50-200 Mitarbeitern. Es gibt TRIZ-Experten, die Kunden bei der Lösung ihrer Entwicklungs- und Produktionsprognosen auf der Grundlage von ZRTS unterstützen. Außerdem gibt es Hunderte kleiner Unternehmen von TRIZ-Beratern, sowohl ehemalige Erfinder aus der UdSSR als auch Amerikaner der einen Tag lang am TRIZ-Kurs teilgenommen hat. Es gibt ein Paket TOP-2.5 (1997) auf zwei CDs (mit V/F).
Bei einem Treffen in Petrosawodsk im Jahr 1989 wurde beschlossen, die TRIZ-Vereinigung zu gründen, die mittlerweile international ist: Ihr gehören 20 TRIZ-NGOs aus der Russischen Föderation (z. B. Karelien, St. Petersburg, Krasnojarsk, Moskau, Tscheboksary usw.) an. ), mehrere Verbände aus Weißrussland, der Ukraine, den USA, EuroTRIZ, Frankreich, Vereine werden in Peru, Italien, Spanien, Südkorea, China usw. gegründet. TRIZ-Konferenzen und MATRIZ-Kongresse finden alle 2 Jahre in der Russischen Föderation statt; Konferenzen im AITRIZ in den USA und im EuroTRIZ jährlich. Im Jahr 2006 wurden in Mexiko erstmals TRIZ-Konferenzen auf Spanisch abgehalten. Im Ausland werden sowohl die Anwendung elementarer TRIZ-Grundlagen durch Firmeningenieure als auch tiefe Kenntnisse der TRIZ-Grundlagen durch TRIZ-Spezialisten aus der ehemaligen UdSSR entwickelt. Daher engagieren LV und Samsung TRIZ-Spezialisten im Rahmen eines Vertrags für 1-3 Jahre. In den USA lösen Unternehmen wie Investment Machine Corporation (IMCorp., Boston), Ideation International Incorp (III, Detroit), Pragmatic Vision (Boston) und etwa 100 kleine TRIZ-Beratungsfirmen Probleme für Unternehmen. Viele TRIZ-Spezialisten arbeiten in anderen Ländern: Deutschland, Frankreich, Österreich usw. TRIZ-Spezialisten unterstützen insbesondere Unternehmen, die an neuen Kraftstofftypen für Verbrennungsmotoren arbeiten (Ethanol, Biokraftstoff, Wasserstoff usw.).
In der Russischen Föderation wird die Entwicklung der TRIZ-Pädagogik für Kindergärten, Schulen und Universitäten fortgesetzt – an der Moskauer Staatsuniversität gibt es eine MNTsNKO, bei Inteko (Moskau) und Nord Service (Irkutsk) arbeiten TRIZ-Pro-Gruppen an der Anwendung von TRIZ in der Praxis und zur Entwicklung der TRIZ-Pädagogik arbeiten Kinderkreativitätszentren mit Kindern auf der Grundlage von TRIZ in St. Petersburg, Petrosawodsk, Sosnowy Bor, Uljanowsk, Norilsk, Nowosibirsk, Tscheljabinsk, Angarsk, Krasnojarsk und anderen Orten in der Russischen Föderation, in Minsk und Gomel RB, Odessa, Dnepropetrowsk in der Ukraine.
Im Laufe von 30 Jahren hat die Chuvash State University 500 Exemplare in der Bibliothek gesammelt. 25 Buchtitel zum Thema TRIZ für Studierende (Ausgaben 1968 – 2005), 1000 Exemplare. 11 Lehrbücher wurden an der ChuvSU veröffentlicht (1976 – 2005), etwa 17.000 Patente wurden für die Datenbank zu den Anwendungen der Chemie in TRIZ unter Beteiligung von 1.000 Studenten gesammelt, ein Fragment von 1.550 Abstracts wurde ausgestellt ru/(einschließlich 400 Referenzen vom 17. Mendeleev-Kongress (Kasan, 2003) und 300 Referenzen vom 18. Mendeleev-Kongress, der der Nanotechnologie gewidmet ist). Mehr als 80 Lehrbücher über TRIZ (ChuvSU, TolSU, SPbMUNTR usw.) und Materialien zu TRIZ und Chemie sind auf CDs gesammelt; 9 Videos über TRIZ sind auf DVDs.
Ich suche Menschen, die bereit sind, bei der Klassifizierung von etwa 10.000 Patenten auf der Grundlage der Anwendungen der Chemie und bei Umweltproblemen (Umweltschutz) mitzuarbeiten.
2. Moderne Methoden zur Problemlösung. 6 Uhr
Beispiele für den Einsatz von TRIZ in kreativen Lösungen am Mayak p/o (in den 70er Jahren): Fällung von Metallhydroxiden aus Kerosinlösungen ihrer Komplexe (basierend auf dem Prinzip Gleichmäßigkeit), galvanische Abscheidung von Metallen aus Lösungen in Kerosin (2 AS V. Mikhailova et al.: 75785, 1973; 79860, 1974 – basierend auf dem Prinzip Verbände); Reinigen der Sohlen von Werkstattschuhen (Energieressource), Reparieren eines Kopiergeräts (Prinzip). Gleichmäßigkeit), automatischer Abfallprobenehmer (A.S. 559 151, 1977; A.N. Orlov – Energieressource), Zentrierung von Blöcken in einem Rohr (A.G. Mokov), Druckübertragung einer heißen schädlichen Lösung (A. Zakirov, 1973 – Ressourcen-Supersysteme), Verschmutzung der Luft mit Dämpfen. In p/o Uralhalogen: Herstellung von Aluminiumbromid (V. Fomin, ac 316654, 1970; 387932, 1973 – nach den Grundsätzen Fragmentierung, Vermittler und Konsolidierung).
Eine der 40 Techniken zur Lösung technischer Widersprüche in Problemen ist Lokales Qualitätsprinzip wird in vielen Erfindungen verwendet, wie zum Beispiel: chemische Metallisierung – Beschleunigung der Reaktion NiSO 4 + NaH 2 PO 2 =(t)=> Ni(h) + NaH 2 PO 4 durch Erhitzen eines heißen Teils
In einem Strom kalter Lösung - (a.s. 186246); Gewinnung von PtF 6 – (RF-Patent 1419069), MoF 5 – (RF-Patent 1760642, 1999) durch Einwirkung von kaltem Fluorgas auf heiße Metalle; Reagens- Vermittler(Synthese von Pentafluorchlor aus Trifluorchlor, Cäsiumfluorid und Fluor – (UdSSR-Patent 290530, 1970)
CsF + ClF 3 =(100 o C)=> CsClF 4 ; CsClF 4 + F 2 =(100 o C)=> CsF + ClF 5,
Synthese von Al-Bromid (Al + SnBr 4 =(t)=> AlBr 3 + Sn(Schmelze), V. Fomin); Quantenaktivierung(direkte Synthese von BrF 5 im Bereich einer Glimmentladung – A.S. 380583, 1973), Hydroxide auf Polymeren(oder Sulfide) zur Verbesserung der Wasserreinigung – (in A.S. 231399, 247867, 1973; 412150, 412151, 1974; deutsches Patent 1045546; A.S. 498261, 1976) – Reduzierung der Sekundärverschmutzung von behandeltem Wasser:
Fe 3+ + (HO)mR => Fe 2+ O(HO)R =(+NaOH/NaHS)=> (HO)2FeO(HO)R / SFeO(HO)R ;
molekulare Dosierungреагентов для повышения качества и чистоты продуктов реакций синтезов (SiC из промежуточного продукта CH 3 SiHCl 2 - а.с. 327779, 1973; 2-amino-5-nitrotiazol из промежуточного нитрата амино-тиазола в среде серной кислоты - a.c. 498301, 1976) usw.,
Emulgieren von Milch (Widerspruch: Die Leitung mit Milch muss lang und kurz sein und der Kontakt der Milch mit Luft muss ausgeschlossen sein – erlaubt Aufteilung in Zeit und Raum), Tomaten schälen - die Schwierigkeiten einer solchen Reinigung werden mit Hilfe gelöst physikalische Wirkung(Tomaten in eine Gelatinelösung eines ferromagnetischen Kolloids tauchen, mit Dampf trocknen, durch einen Magneten passieren, der die Schale mit einem Ferromagneten entfernt, den Magneten mit einem Schaber reinigen), Polymerband (trocknet nicht gut in einem Lufttrockner - Nach dem Prinzip mit Schmelze trocknen Veränderungen im körperlichen Zustand; Wenn das horizontale Band aushärtet, hat das halbflüssige Polymer Zeit, zur Unterseite zu fließen – halten Sie es vertikal, bis es aushärtet – nach dem Prinzip Übergang in eine andere Dimension) (Inteko, 2006).
3. Kreative Suchmethoden basierend auf TRIZ: 16 Uhr
A) System von 40 Techniken zur Lösung technischer Widersprüche ( TP) und die GS Altshuller-Tabelle (das wichtigste Mittel zur Lösungsfindung in westlichen Ländern, Unternehmen und Universitäten [Invention Algorithm - M.: 1973; 40 Principles TRIZ Keys - Worcester, MA, 1997]) - Beispielsammlungen in technischen Lösungen zur Ökologie und Umweltschutz - [ IN. Mikhailov Vestnik TO REA – Kasan, 2005, 3, S. 19-20; 2006, 3, S. 17-18]), etc.);
B) Kombinationen von Techniken zur Lösung technischer Widersprüche unter Verwendung physikalischer, chemischer und geometrischer Effekte bei der Lösung von Problemen - System 76 Standards Lösung erfinderischer Probleme [G. Altschuller // Sa. Faden im Labyrinth – 1988, S. 165–230] – unter Berücksichtigung der Gesetze der Technikentwicklung (ZRTS);
IN) Wirkungsindikatoren: Verwendung von 500 physikalischen Effekten [col. Gewagte Formeln der Kreativität – 1987, S. 83-172] und 10 geometrische Effekte [Sammlung. Spielregeln ohne Regeln – 1989, S.71-176]; 100 Arten chemischer Effekte, die in Patenten verwendet werden (1960 – 2006) – in der Datenbank der Programme IM-1.5 (1989) und TO-2.5 (1997) / 3.5 (2006) sowie auf der Website: ru/;
D) GS Altschuller vermachte uns Erfindungsalgorithmus ARIZ-85v zur Lösung komplexer, nicht standardmäßiger Probleme [Find an Idea – 1986, 1991 und 2003, S. 186–206; 2007, S. 237-274; Sa. Spielregeln ohne Regeln – 1989, S. 11-50 usw.] unter Verwendung aller TRIZ-Werkzeuge: 10 Gesetze des RTS (Struktur und Vollständigkeit von Teilen des TS, Energieleitfähigkeit im TS, Koordination und Nichtübereinstimmung der Aktionen von Elemente des TS; Entwicklung des TS zur Idealität von TR – durch Optimierung des Ressourceneinsatzes, der Heterogenität der Entwicklung von Teilen des TS und der Entstehung technischer Widersprüche (TC), Identifizierung der physikalischen Ursachen von Widersprüchen als FP (Makro- und Mikro-FP); -Ebene – durch Veränderungen und Anwendungen von physikalischen und/oder chemischen Effekten [Sammlung von DFT – 1987, S. 67-74; Labyrinth-1988, S. 95-163 usw.].
Anwendungsbeispiele von ARIZ-85v: Blitzableiter für eine Radioteleskopantenne (Widerspruch: Die Antenne ist notwendig und schädlich); Problem des Transports flüssiger Schlacke (MI Sharapov, MMK. A.S. 400621 – der Deckel ist notwendig und schädlich); Modell im Wasserlauf (YuT-1981, 11, S. 12) – für Langzeitbeobachtungen braucht man viel Farbe, um die Beobachtungen nicht zu verfälschen, muss man wenig Farbe auf das Modell auftragen; Elektroabscheidung Me(OH)n aus Kerosin- nach Prinzip Verbände(RUZPOTRIZ-1992, S. 56-58) zur Vereinfachung des Hydroxid-Trennschemas:
(Me(TBPh)n)(sint) + HCl/NH 4 Cl + K - (katod) =(Pel)=> (Me(OH)n)(oc)/Katod + H 2 ,
Auto Sampler– Nutzung der Energieressource (RUZ nach TRIZ-1992, S. 51-54) zur Auflösung von TP: Probenloch d.b. klein (um ein bestimmtes Aliquot auszuwählen) und groß (um nicht durch Sediment verstopft zu werden); Herstellung von Ethylenoxid - nach dem Prinzip der Dynamik zur Auflösung des Widerspruchs: Bei hoher Reagenzienzufuhr überhitzt das System: 2 C 2 H 4 + O 2 =(kataliz)=> C 2 H 4 O + Q (superthermische Katalyse);
Übertragen heiße Lösung– Nutzung der Supersystem-Ressource (S. 82-83) – Luftverdrängung durch Wasserdampfdruck.
D) Programme intellektuelle Unterstützung bei der Suche nach Lösungen, einschließlich Datenbanken und Patentbeispielen für jedes TRIZ-Werkzeug: IM-15: IMP – Techniken, IMS – Standards (als Kombinationen von Techniken und Effekten), IMe – (physikalische, chemische, geometrische Effekte), IM-FSA – Funktionskostenanalyse (NILIM), TechnoOptimizerProfessional: IM-15 + IM-Lehrer (IMCorp., Boston); Entdeckungsmaschine MO-24 (St. Petersburg, V. Mitrofanov); Methode von Ishikawa und V. Sibiryakov und Bewertung der Ursachen unerwünschter Auswirkungen in der Situation (Staatliche Technische Universität Komsomolsk am Amur, Nowosibirsk Diol). Datenbank zur Nutzung physikalischer und chemischer Effekte in IM-1.5 (30 chemische Effekte und 300 Patente), IM-Phänomen, TOP-2.5 (60 chemische Effekte und 175 chemische Patente).
E) Prognose Entwicklung technischer Systeme (TS-Lebenslinie, 8 RTS-Gesetze, Brechlinien, Dynamik, Kontrollierbarkeit; Aktivierung von Reaktionen); Prognosen möglicher Notfallsituationen und Möglichkeiten, diese zu verhindern („Sabotage“-Technik von B. Zlotin – jetzt in den USA; und auch statt „wie man es erklärt“ – „wie man es macht“); Kombination alternativer Systeme (S. Litvin (USA), V. Gerasimov) und der besten Eigenschaften solcher Systeme (A. Pinyaev, in den USA).
Die Entwicklungslinie zur Aktivierung chemischer Reaktionen: Erhitzen und das Prinzip der lokalen Qualität (Temperatur), das Prinzip eines Mediators, Aktivierung bei niedrigen Temperaturen durch ein elektrisches Feld oder UV-Licht, Katalyse, Resonanzaktivierung von Reagenzien (einschließlich enzymatischer Katalyse). ).
UND) Funktionell-Kostenanalyse (L. Miles, Y. Sobolev; N. Moiseeva; S. Litvin und V. Gerasimov), Issikawa-Sibiryakov-Diagramm – als Mittel und Methoden zur Identifizierung von Aufgaben und Problemen, die gelöst werden müssen; Algorithmus zur Auswahl eines Problems aus einer erfinderischen Situation (G.I. Ivanova) – Bevor ein technisches Problem gelöst wird, ist es notwendig, die Quelle und den Ort seines Ursprungs genau zu identifizieren.
H) Über das Finden von Lösungen wissenschaftlich Aufgaben (Erklärungen zum Russell-Effekt – der Wirkung einer polierten Siliziumoberfläche auf einer Fotoplatte; und Überspannung bei der Wasserstoffentwicklung an Kathoden aus verschiedenen Materialien von V.V. Mitrofanov, St. Petersburg); Ersetzen der Erklärung eines Phänomens durch die Suche nach einer Antwort auf die Frage: „Wie geht das?“
UND) EINE KURZE LISTE DER ARTEN CHEMISCHER WIRKUNGEN:
Suchcode Inhalt des HE-Typs (zusammengestellt von VA Mikhailov, 2005; 110 Typen, 1200 Patente)
1-5 – Oxidation – Reduktion(13 Effekte werden im Folgenden kurz beschrieben und benannt):
C01oO- erhöhte Oxidation Sauerstoff: Anstieg des O2-Gehalts und dessen Aktivierung;
O 2 (20 %) => O 2 (50 %) => O 2 (100 %) => (P>1, t>100C) =(Epole/hvUV)=> O 2 * =(+E)= > O.
C01oz – Ozon: Anstieg; c01og – Halogene und ihre Verbindungen;
O 2 + E/hv => O 2 + O 3 J 2, J 3 (-), Br 2, Cl 2, HOBr, HOCl, Br 2 *, Cl 2 *, F 2, F 2 *
C01os – Lösungen von Oxidationsmitteln und c01ok – feste Oxidationsmittel;
H 2 O 2, FeCl 3, HNO 3, NO 2, HMnO 4, XeO 2 ...; CuO, Ag 2 O, MnO 2, V 2 O 5, NaBiO 3, PbO 2, CoO 2
C02oo – Abschwächung der Oxidation(d. h. durch die Wirkung von CO 2, H 2 O, NH 3, Entfernung von C in der CxHy-Umgebung);
C03no - Anwendung neutral Medien (flüssiges Wasser usw., CO 2, N 2, Ar, Ne, He, Vakuum);
C04rd - Bewerbungen Reduktionsmittel(Antioxidation: H 2, H 2 S, NaH 2 PO 2, Me-mi, H-Atome);
Cu, CO, H 2, H 2 S, SO 2, H 2 *, Fe, Zn, H 3 PO 2, H., MeHx, Ca, Sr, Ba, Li, Na, K, Elektrolyse
C05el - Übergang zu Elektrochemie und Wechselstrom: c05eo – (anodische Oxidation);
2 H 2 O – 4 e- =(Anode)=> 2 O. + 4 H + ; CxHyNwOz + O. => CO 2 + H 2 O + N 2 /NO
C05er – (Kathodenreduktion) ; c05es, c64ei – (elektrochemische Stromquellen);
Me n+ + ne- =(Katode)=> Me; oder (2 H 2 O + 2e- =(K-)=> H 2 + 2 OH-; Me n+ + n OH- => Me(OH)n)
C05em – Elektrochemie in geschmolzenen Salzen und deren Eutektika;
6-11 – Austausch Interaktionen: (8 Typen aufgelistet)
C06ob – Austausch (Gruppen, Radikale, Ionen) und Umwandlung von Salzen;
Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 + H 2 O =(Wasser)=> (Al(OH) 3 + CaCO 3 + CaSO 4 )(prec) + CO 2
C07cm – Komplexierung; c07cx – Bildung von Chelaten, zyklischen Komplexen;
MAn + x HA HxMA(n+x); M n+ + x(-A-B-) M(-A-B-)x; ;
C08s – Sorption; c08si – Ionenaustauschsorption;
(SiO 2 .Al 2 O 3 .OH 2) + AB (SiO 2 .Al 2 O 3 .OH 2)/AB; R-(OH)n + Me n+ R-(O)nMe + n H +
C09sc – Sorptionskonzentration; c10so – Sorption an Sedimenten;
Al(OH) 3 (prec) + Me n+ + H 2 O => Al(OH) 3 .Me(OH)n(prec)
C11hp – Sorption an auf Polymeren fixierten Hydroxiden (R);
R-(OH) + Fe 3+ + 2 NaOH => ROFe(OH) 2 ; + Me n+ + H 2 O => ROFe(OH) 2 /Me(OH)n
12-16 – Lösungen(8 Typen sind angegeben)
C12ff – Anwendungen von Schaum auf Tensidbasis;
C13sl – Auflösung in Flüssigkeit; c13sr – Auflösung in der Schmelze; c14sp– und in komprimiertem Gas;
C15cc – Koagulation von Kolloiden; c15ce – Koagulation von Emulsionen;
C16sg – Sol-Gel-Transformation; c16gl – Verwendung von Gelsystemen;
17-39 – Synthesen und/oder Zersetzungen(24 Arten von Effekten sind aufgeführt)
C17s – Synthesen; c18sg – SHS – selbstausbreitende Hochtemperatursynthese;
A + n B => ABn + x CD; Th(hart) + B(h) =(init-t, CBC)=> ThB + Q
C19tl – thermische Zersetzung; c20fl – Photozerfall; c20fs – Photosynthese, Biokatalyse;
AB =(t)=> A + B ; 2 AgCl + hv => 2 Ag + Cl 2 ; CO 2 + H 2 O + hv =(bk)=> C 6 H 12 O 6
C21sz – Synergie; c22or - Methoden zur Herstellung von Reagenzien (Hydrolyse oder Oxidation);
Ox1 + Ox2 > Summe(1+2); La 3+ + (RO) 2 C 2 O 4 + H 2 O =(t)=> La 2 (C 2 O 4) 3 (prec) + ROH
C23mp – präzise molekulare Dosierungsmethode;
(SiCl 4 + CH 4 ) =(t1)=> CH 3 SiCl 3 =(t2>t1)=> SiC (hart) + HCl(gas)
C24gc – Gastransportreaktionen (fest, Dampf/Gas, wieder fest);
2 NiO + 12 CO =(t1)=> (Ni 2 (CO) 10 )(gas) =(t2>t1)=> Ni(hart) + CO(gas)
C25pm – Oligomere (mittlerer Polymerisationsgrad) und Polymere (hoher Polymerisationsgrad);
CxHy(gas/liq) =(kt, t)=> (CxHy)m(liq) =(kt2, t2)=> (CxHy)n (n>>m, hart)
C26et – Elektrete (Polymere mit fester elektrischer Ladung);
C27ep – elektrisch leitfähige Polymere (Verbundstoffe und Brompolyene: (-CBr=CBr-)n);
C28ic – Zwischenverbindungen; c29uc – Verbindungen mit geringer Stabilität;
C30ve – Kombination verschiedener Effekte (physikalisch und chemisch): zum Beispiel Elektrolyse + Chinon;
Cu 2+ + 2e- =(K-)=> Cu; H 2 O + e- =(K-)=> H.+ OH-; H. + OC 6 H 4 O =(durch K-)=> HOC 6 H 4 OH ;
(Erzielung einer dichten Cu-Ablagerung bei hoher Stromdichte – ohne H 2 -Blasen);
Cu - 2e- =(A+)=> Cu 2+ ; H 2 O – 2e- =(A+)=> 2H + + O. ; O. + HOC 6 H 4 OH =(durch A+)=> OC 6 H 4 O
C31hr – homogene Reagenzien; c32hs – homogene Sorbentien;
SiO 2 + SiH 4 =(t)=> 2 Si + H 2 O: Sorption von Öl aus Wasser auf Steinmehl. Kohle
C33sh – Hydride und Lösungen von Wasserstoff in Metallen oder Polymeren;
N 2 + H 2 + Pd (/Ti+Mg) =(P1)=> N 2 (Gas) + H 2 (Lösung Pd/Ti+Mg) =(P2
H 2 + Pd (/Ti+Mg)
C34kh – kristalline Salzhydrate (Bildung und/oder Zersetzung in Lösung oder Wasserdampf);
Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) =(t2)=> Na 2 SO 4 (h) + 10 H 2 O(flüssig/gas) =(t1 Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) + Q ;
C35gh – Gashydrate (Bildung bei niedriger Temperatur und/oder hohem Druck);
H 2 O(gas) + CH 4 (gas) =(t1 1)=> CH 4 .H 2 O(hart) =(t2>0, P
H2O(flüssig) + CH4(gas)
C36ms – monomolekulare Schicht (flüssiges Öl auf Wasser usw.); c37ms – Isomere von Molekülen;
C38cp – Verbundstoffe (Mischungen aus zerkleinerten Stoffen); c39rp – Zwischenreagenzien;
Glasfaser, Stahlbeton; Sn + Br 2 => SnBr 4 (Gas) =(+ Al) => AlBr 3 (Gas) + Sn
(erhöhte Festigkeit, geringe Masse) (reduzierte Endreaktionswärme)
40-51 – Umweltüberwachung(12 Arten beschrieben)
C40em – Umweltüberwachung; c41dc – Analyse der Kontamination nach Komponenten,
(Mehrfachverunreinigungsanalyse) (Verwerfungserkennung anhand des Etiketts)
C42ad – Sedimentkontaminationsanalyse; c43ap – für Verbrennungsprodukte;
(Anreicherung von Verunreinigungen im Sediment) (Charakterisierung der Ausgangsstoffe)
C44ia – immunchemische Analyse; c45be – biochemische Analysemethoden;
C46bt – Biotest von Kontaminanten (Verunreinigungen); c47mb – Mikrowellenbestrahlung;
(Bewertung des Einflusses der Menge an Verunreinigungen) (Erwärmung des Forschungsobjekts)
C48la – Lumineszenzanalyse (Messung der Lumineszenz während oder nach UV-Bestrahlung);
(Senkung der Nachweisgrenze, Erhöhung der Empfindlichkeit der Analyse)
C49hr – Hydrochemie und Strömungsresonanz; c50ae – akustische Strahlung und Wirkung;
C51db – Nutzung von Datenbanken (zur Auswertung der Ergebnisse physikalischer und chemischer Messungen);
52-65 – Technologische Merkmale(15 Effekte angezeigt)
C52dp – dynamisch (Gegenstrom, Fluidisierung oder fliegender Katalysator);
(Steigerung der Effizienz heterogener chemischer Wechselwirkungen)
C53kz – Impfkristall; c54kc – Anwendung kritischer Bedingungen;
(Beschleunigung des Niederschlags) (Verstärkung der Wirkung einer Reaktion oder Lösung)
C55qa – Quantenaktivierung von Reagenzien; c56ss – Spektren bei niedriger Temperatur;
(Energiekosten minimieren) (Empfindlichkeit erhöhen)
C57kt – Katalysatoren; c57bk – Biokatalyse, Enzyme;
(Reaktionsbeschleunigung, (biologische Katalyse ist gekennzeichnet durch
Temperaturreduzierung (hohe Selektivität und niedrige Temperatur)
C58e – Sprengstoffe; c59gs – Gasbildung;
(Energiekonzentration) (Volumen- und/oder Druckanstieg)
C60hm – Härter; c61km – Klebstoff;
C62es – Elektrolytlösung; c63eh – Festelektrolyt;
(ionischer Leiter des elektrischen Stroms) (Ladungsübertragung entlang einer Molekülkette)
C64ei – Stromquelle; c65cl – Chemilumineszenz;
(Akkumulatoren und HIT-Batterien) (Lichtemission bei Kaltreaktion)
66-75 – Freisetzung und/oder Absorption ENERGIE(10 Arten aufgelistet)
C66ez – exotherme Substanz; c67ed – endotherme Substanz;
(Wärmeenergiekonzentrator) (Wärmeenergieabsorber)
C68hf – Hydrophilie; c69hb – Hydrophobie;
(gute Benetzung des Körpers mit Wasser) (keine Benetzung des Körpers mit Wasser)
C70ad – Assoziation-Dissoziation (reversible Umwandlung einer Substanz);
(Abnahme-Zunahme des Volumens des Gasgemisches, thermische Wirkung der Reaktion)
C71ap – Brandbekämpfungszusatz (reduziert die Brandgefahr);
C72mc – mechanochemische Aktivierung (einschließlich ultrafeiner Mahlung des Reagenzes);
(erhöhte Reaktionseffizienz, aktive Metalloberfläche ohne Luft)
C73ak – Wirkung von Schall und Ultraschall; c74sr – gekoppelte Reaktionen (möglicherweise Synergismus);
C75hr – Sintern (Festphasenreaktion, Hochtemperatursynthese);
76-81 – Heterogene Prozesse(6 Effekte beschrieben)
C76sv – Löslichkeit und Ausfällung aus Flüssigkeit; c77wp – wasserlösliches Polymer;
(Erhalt einer schwerlöslichen Verbindung) (aufgrund hydrophiler Radikalgruppen)
C78su - Bildung einer Suspension, einer Emulsion; c79pa – Verwendung von Tensiden;
(kleinste Partikel, fest, flüssig) (Kombination aus Hydrophilie und Hydrophobie)
C80me – mizellare Extraktion (Abtrennung von Stoffen unter Beteiligung schaumbildender Tenside);
C81le – Flüssigkeitsextraktion (Trennung organischer und anorganischer Substanzen);
(Extraktion von Verbindungen aus der wässrigen Phase aufgrund der Bildung von Komplexen, die in löslich sind
In schwach oder unpolaren organischen Lösungsmitteln).
82 - 86 – Die ökologischen Probleme(Lösungen sind in 10 Typen unterteilt)
C82mw – Reduzierung, Beseitigung von Verschwendung; c83wm – Verwendung von Abfällen als Rohstoff;
(Verbesserung der Haupttechnologie (Verarbeitung zuvor anfallender Abfälle).
Prozess, Änderung der Reagenzien) aufgrund alter Technologien)
C84ww – Abwasserbehandlung; c85gw – Abgasreinigung;
(Reagenzien und Elektrochemie) (Absorption und Produktion wertvoller Produkte)
C86br – Bioregulation; 87 – 92 – Ergänzungen (
C87ks – Korrosionsschutz (Wasser und Gas); c88mz – Bildung von Makrozyklen (Catenane, Fullerene usw.); c89sp – Spektrophotometrie (Bildung farbiger Komplexe und Verbindungen); c90es – elektrischer Sensor (Messung elektrischer Parameter in Abhängigkeit von der Masse); c91ps – Piezosensor (sorbative Massenmessungen); c92mm - Membran für Moleküle.
Es wird eine Datenbank zur Nutzung von mehr als 100 Arten chemischer Wirkungen vorgeschlagen. identifiziert bei der Lösung kreativer Probleme in 1200 Patenten und kreativen Lösungen in Chemie und Ökologie. Die Weiterentwicklung und Erweiterung der Datenbank der Patente in Chemie und Ökologie wird zu einer Erweiterung der derzeit vorgeschlagenen Liste der Arten chemischer Wirkungen führen, die eine detailliertere und umfassendere Berücksichtigung ermöglichen wird Jeder Ingenieur verfügt über erstklassige Erfahrung Erfinder. Es wird auch Material für eine detailliertere Beschreibung der vorgeschlagenen chemischen Wirkungen mit einer Veranschaulichung ihrer Wirkung in spezifischen technischen Lösungen vorbereitet. Es ist notwendig, die Fähigkeiten des Suchsystems zu erweitern, um den erforderlichen chemischen Effekt im Zusammenhang mit dem identifizierten physikalischen Widerspruch des technischen Systems oder der Aufgabe auszuwählen, weil Während der Übergang vom Widerspruch zur Wahl erfolgt, erfolgt die Suche nach einer Wirkung entweder zufällig oder aufgrund der Grenzen der psychologischen Trägheit von Spezialisten. [.ru/db.php];
[Mikhailov V. usw. // Sammlung. Modern inf. Technologien – Penza, PGTA, 2005, v.1, S. 31-35; 2006, V.3, S.56-59.]
4. Vorbereitung auf Entscheidungen praktische Aufgaben für Studierende (1. Stufe): 16 Stunden.
Funktions- und Kostenbewertungen der vorgeschlagenen Situationen – Primärbewertungen,
Anwendung eines Algorithmus zur Problemauswahl aus genannten Problemsituationen;
Klärung und Bewertung administrativer, technischer und physikalischer Widersprüche.
Reservequellen zur Verbesserung von Objekten: Ressourcen von Stoffen und deren Eigenschaften:
Ressourcen von Stoffquellen, Energie, Informationen, Grenzen zulässiger Änderungen;
Ressourcen sind bereit, abgeleitet, nicht vorhanden, verfügbar, teuer und billig.
5. Heim theoretische und praktische Ausbildung der Studierenden (1-2 Monate, 100 Stunden)
6. Berücksichtigung der Fortschritte der Schüler bei der Lösung von Problemen, die sie während der häuslichen Vorbereitung (ggf. mit der Hilfe) erzielt haben Berater). Schutz der gefundenen Lösungen und Beurteilung des Ausbildungsstandes der Studierenden. (2. Stufe) 14 / 22 Stunden.
7. Aussichten TRIZ in Theorie und Praxis, Testament von G. Altschuller 2 Stunden.
Werden wir auf Beweise für die Vorteile von TRIZ für russische Unternehmen aus dem Ausland warten (die letzten 15 bis 17 Jahre haben bereits gezeigt, dass TRIZ dort weit verbreitet ist, wenn auch vorerst hauptsächlich in Form von Anwendungen durch die Mehrheit der Ingenieure von G. Altschullers Tische – in unserem Land war dieser Ansatz in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts typisch)? Oder wird das Management unserer Produktionsunternehmen immer noch entscheiden, dass sie ihre Ingenieure in die Lösung kreativer Probleme einbeziehen müssen, indem sie das gesamte in TRIZ gesammelte Arsenal an Problemlösungswerkzeugen vollständig nutzen? Zu diesem Zweck ist es notwendig, Produktionsingenieure ständig sowohl mit der globalen Erfahrung in der Anwendung von TRIZ in der Produktion als auch mit der gesammelten Erfahrung in einer bestimmten Produktionsabteilung vertraut zu machen. Von den TRIZ-Kenntnissen der Ingenieure sollten Sie keine sofortigen Ergebnisse erwarten, denn... Ihr ganzes Leben lang wurde ihnen beigebracht, nicht kreativ zu sein, sondern nur die Anweisungen ihrer Führer auszuführen – Leben und Praxis zeigen, dass die Anweisungen der aktivsten und kreativsten Chefs nicht immer unbestreitbar sind – sie basieren nicht immer auf Wissen darüber die Gesetze der Entwicklung technischer Systeme, auf denen TRIZ beruht.
Sie können auch Spezialisten aus TRIZ-Pro-Gruppen gewinnen, wie zum Beispiel GI Ivanov aus Angarsk, AV Podkatilina aus Moskau (beide verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Lösung kreativer Probleme in der Verteidigungs- und Chemieindustrie). Ich bedauere, dass die Leitung der Mayak-Bildungseinrichtung einmal nicht auf meinen Aufruf reagiert hat: meinen besten Schüler AN Orlov (einen Einwohner von Ozersk) in die Lösung kreativer Probleme an der Bildungseinrichtung einzubeziehen.
Es ist auch notwendig, Lehrer von Schulen und Kreativitätszentren für Kinder mit den Erfahrungen im Umgang mit TRIZ vertraut zu machen, die in Schulen und Kreativitätszentren in verschiedenen Städten Russlands gesammelt wurden – diese Erfahrungen sind in Tscheljabinsk bekannt, wo auch jährlich pädagogische Konferenzen zur TRIZ-Pädagogik stattfinden wie in Saratow, Uljanowsk und auf Konferenzen MA TRIZ. Irgendwie wurden in den 70er und 80er Jahren Einführungskurse in TRIZ an der Ozersky TI (einer Zweigstelle von MEPhI) abgehalten. Ich halte es für notwendig, solche Kurse ständig wieder aufzunehmen und durchzuführen.
Gesamtumfang der Lehrveranstaltungen: Vorlesungen 16 Stunden, Übungen 24 Stunden,
Hausvorbereitung 100 Stunden, Beratung 8 – 16 Stunden, Verteidigung 6 Stunden.
GESAMT: 56 (oder 64) Stunden
Außerordentlicher Professor Tschuwaschisch. un-ta, khn Meister TRIZ Mikhailov VA
Literatur
1. Altshuller GS Kreativität als exakte Wissenschaft – Skandinavien: Petrosawodsk, 2006.
2. Altshuller GS Find an idea – Ebenda, 2003.
3. Ivanov GI Formeln der Kreativität: M., Bildung, 1994.
4. Mikhailov VA Lösung von Bildungsproblemen in TRIZ. – Hrsg. ChuvSU, Tscheboksary, 1992.
5. Lösungen für kreative Umweltprobleme mithilfe chemischer Effekte
Und das geistige System TRIZ / comp. In Mikhailov et al. – Tscheboksary, 1999.
6. Die Website www.altshuller.ru enthält über 500 Werke von Altshuller GS. Auf viele
Weltsprachen: Russisch, Englisch, Französisch usw.
7. Die Website www.aitriz.org/ enthält Materialien von jährlichen Konferenzen in den USA
(seit 1999), darunter Materialien aus Russland.
8. Die Website www.matriz.ru enthält Materialien der International TRIZ Association
9. Websites www.metodolog.ru, www.trizland.ru, www.triz-ri.ru und andere.
10. Die Site ru/ enthält eine Datenbank zur Nutzung
Chemische Effekte in Patenten auf Chemie und Ökologie
11. CD-Diskette (600 MB) / Tscheboksary, 2008 enthält:
12 an der Tschuwaschischen Universität veröffentlichte Lehrbücher (1976 – 2007) mit 600 Aufgaben zur Entwicklung der Vorstellungskraft, Elektrotechnik, Chemie, Ökologie usw.;
Datenbank mit 1550 Zusammenfassungen von Patenten und Forschungsarbeiten mit Erläuterungen und Anwendungsbeispielen, darunter 700 Zusammenfassungen von Arbeiten zu chemischen Wirkungen des 17. und 18. Mendelejew-Kongresses (2003 und 2007);
Ergänzung der Datenbank zu chemischen Wirkungen – 17.000 Patente (1960 – 2008)
60 Lehrbücher und Schulungsprogramme aus St. Petersburg, Minsk, Israel,
Tolyatti, gesammelt von Internetseiten. Materialien MATRIZ.
12. CD (600 MB): Sa. berichtet über den TRIZ-Tag 2006 in St. Petersburg (im Haus der Wissenschaftler).
Staatliche Technische Universität St. Petersburg, 13. – 21.11.06) (15 MB) und 120 Fotos von Teilnehmern des Treffens an der Staatlichen Technischen Universität St. Petersburg.
13. Die DVD enthält 6 Videofilme: 3 über G. Altshuller (1974, 1991 und 1997),
MATRIZ-Kongress in V. Novgorod (2001), 2 über TRIZ-Tage an der ChuvSU (2002 und 2004).
14. Heuristik-2: Sammlung. 70 Probleme zur TRIZ – Tscheboksary, 2002.
15. Lisichkin GV, Betaneli VI Chemiker erfinden (196 wissenschaftliche Arbeiten und Patente 1948 – 1986). – M.: Bildung, 1990.
16. Salamatov YP Heldentaten auf molekularer Ebene / Sammlung. Einfädeln im Labyrinth / comp. AB
Selyutsky – Petrozavodsk: Karelia, 1988, S. 95 - 164. (40 chemische Effekte).
17. TRIZ Journal (1990, Nr. 1 und 2, 1991, 1 und 2(4) 1992, 1 - 4(8); 1994, 1; 1995, 1(10);
1996, 1 und 2/3(13); 2005, 1(14); 2006, 2(15),)
18. Zeitschrift „Creativity Technologies“ (TRIZ-Info, Tscheljabinsk) (1998 – 2000)
19. Ivanov GI, Bystritsky AA Formulierung kreativer Aufgaben (AVIZ) - Tscheljabinsk:
TRIZ-Info, 2000.
20. Altshuller GS, Zhuravleva VN Bibliographischer Index 1956 - 1998. / komp.
L. Kozhevnikova, CHOUNB, - Tscheljabinsk: TRIZ-Info, 2000.
21. In CHOUNB (Tscheljabinsk, Lenina Ave., 60) wurde der Fonds in der Abteilung für technische Literatur gesammelt
Mehrere Tausend Literatur über TRIZ (gedruckt und handschriftlich).
/ L.A. E-Mail von Kozhevnikova:
22. Die wissenschaftliche Bibliothek der Chuvash State University enthält 25 veröffentlichte Bücher über TRIZ
1968 – 2004 in Moskau, Petrosawodsk, Chisinau, Nowosibirsk usw. mit einer Gesamtauflage von 600 Exemplaren; 12 pädagogische und methodische Handbücher, veröffentlicht an der ChuvSU in den Jahren 1976 – 2007, - 1000 Exemplare; Im Klassenzimmer des ChuvSU Information Computing Center sind an 10 Arbeitsplätzen 20 Lernprogramme für Computer (für Schüler und Studenten) platziert.
23. Urazaev V.G. TRIZ in der Elektronik – M.: Tekhnosphere. 2006, 320 S. (Über chemische Wirkungen S. 123 – 128, 189-212). Auch bekannt als „Reise ins Land der TRIZ: Notizen eines Erfinders“. M.: Solon-Press, 2003. (Feuchtigkeitsschutz von Leiterplatten und andere Erfindungen des Autors).
Valery Mikhailov; 428015 Tscheboksary-15, A.Ya. 16 Mikhailov V.A.
09.07.2001Über die Vorteile der Chemie
Fragment eines Kapitels aus dem Buch von A.B. Selyutsky „Der Faden im Labyrinth“, 1988Die Logik der Lösung eines Problems führt den Erfinder oft zu einer Kollision mit unveränderlichen physikalischen Gesetzen. Dies ist eine Falle, aus der sie seit Jahren einen Ausweg suchen, indem sie versuchen, das Unvereinbare zu versöhnen und das Unvereinbare zu vereinen. Und daneben steht die Chemie, ein Arsenal mächtiger Werkzeuge, als ob sie speziell geschaffen wurden, um physikalische Gesetze zu „täuschen“. Viele Effekte und Phänomene können jahrzehntelang in den Lagerhäusern der Chemie liegen, ohne technische Anwendung zu finden. Wir brauchen eine Brücke zwischen zwei Wissenszweigen – Chemie und Technologie. Zunächst einmal sollten Innovatoren diese Brücke bauen; auf diesem Weg erwarten sie freudige Entdeckungen. Ingenieure sind oft überwältigt von der Einfachheit einer „chemischen“ Lösung für ein Problem, mit dem sie seit Jahren zu kämpfen haben.
Eine der dramatischsten Erfindungsgeschichten betrifft die gewöhnliche elektrische Lampe. Ein scheinbar unlösbarer Widerspruch bremste lange Zeit die Entwicklung dieses technischen Gerätes. Um die Qualität der Strahlung zu verbessern und das Licht der Lampe dem Sonnenlicht ähnlicher zu machen, müssen Sie die Temperatur des Glühfadens erhöhen. Doch je höher die Temperatur des Fadens ist, desto schneller verdampft das Metall: Der Faden wird dünner und verbrennt.
Jeder Versuch, eine „optimale“ Lösung zu finden, warf die Ingenieure zurück: Auf der Innenfläche der Glühbirne bildete sich schnell eine dunkle Schicht aus verdampftem Wolfram, die den Weg des Lichts blockierte; Die Lampe erhitzte sich noch mehr, ihre Leuchtkraft ließ schnell nach und der Glühfaden brannte durch. Im Griff dieses Widerspruchs (es ist notwendig, die Temperatur zu erhöhen, und das ist nicht möglich) scheiterten Hunderte von raffinierten Plänen, diese Aufgabe frontal anzugehen. Wir haben so viele Legierungen und Legierungszusätze für Wolfram ausprobiert, solange wir die aktuellen Eigenschaften und Temperaturbedingungen nicht verändert haben!
Was passiert in der Lampe? Unter dem Einfluss hoher Temperaturen beginnen Wolframatome im Kristallgitter so stark zu schwingen, dass sie sich vom Faden lösen und wegfliegen. Wo? Alles folgt den Gesetzen der Physik: Wärme wird von einem stärker erhitzten Körper (Filament) auf einen weniger erhitzten Körper (Kolben) übertragen. Physikalische Gesetze sind schrecklicher als gesetzliche Gesetze, sie können nicht einmal mit einem sehr starken Verlangen gebrochen werden, es besteht keine Notwendigkeit, alles so laufen zu lassen, wie es der Physik zufolge soll. Das Problem ist ein anderes: wie man Wolframatome zum Laufen bringt Zurück und „landen“ am alten Ort? Gleichzeitig ist es wünschenswert, dass die Atome nicht irgendwo auf dem Faden landen, sondern genau dort, wo die meisten von ihnen herausfliegen, das heißt, es ist notwendig, einen geschlossenen zu organisieren Der Zyklus entlang des Wolframs im Inneren des Kolbens wird durch die Physik bestimmt. Die andere Hälfte ist die Übertragung von Wolfram aus der kalten Zone in die heiße Zone, die dem physikalischen Gesetz widerspricht Es ist notwendig, es zu „täuschen“, und die Chemie wird dabei helfen.
In der in unserem Land entwickelten leistungsstarken Quecksilberlampe wurde Brom in das Innere der Lampe eingebracht, es interagiert mit dem auf dem Kolben abgelagerten Wolfram, bildet Wolframbromid, das beim Verdampfen in eine Zone mit hoher Temperatur strömt, sich zersetzt und sich dort wieder absetzt wo es verdunstete. Darüber hinaus repariert sich selbst ein teilweise zerstörter Faden während des Betriebs selbst, wie der Schwanz einer Eidechse. Das Bemerkenswerteste ist, dass dieser Prozess keine Energie von außen verbraucht und keine zusätzlichen Wartungssysteme erfordert – alles wird durch das einwandfreie Verhalten „trainierter“ Moleküle gewährleistet. Können Sie ein Beispiel für ein idealeres System nennen?
Nun zur vorherigen Aufgabe.
Tauchproblem
Beim Trainingstauchen erleiden Sportler mitunter schwere Verletzungen. Ein erfolgloser Sprung – und die Person „spritzt“ schmerzhaft aufs Wasser. Was kannst du anbieten?Es wurden fünf Briefe mit zur Antwort passenden Lösungen verschickt.
Aus Ihren Briefen bin ich wieder einmal davon überzeugt, wie schwierig es ist, erfinderische Probleme zu lösen. Sie können sich den Algorithmus zur Lösung erfinderischer Probleme merken, erhalten aber keine Ergebnisse. Mit dieser Problematik stehen diejenigen, die eine Ausbildung absolvieren, bereits beim ersten eigenständigen Versuch, eine Ausbildungsaufgabe zu lösen. Wir brauchen das richtige Mindset. Hier gibt es eine Vielzahl von Nuancen. Wir brauchen jemanden, der diese Technik bereits kennt und auf gemachte Fehler hinweisen kann. Sie können sie selbst nicht sehen! Dies ist das Geheimnis der Beherrschung der Technik der Problemlösung auf der Grundlage der Analyse von Widersprüchen.
Antwort
Es wird vorgeschlagen, die oberste Wasserschicht mit Gasblasen zu sättigen. Die Dichte des Wassers sinkt. Der Aufprall auf das Wasser wird weicher.Eine weitere Aufgabe.
Ein Problem aus einer Science-Fiction-Geschichte.
„Warum“, überzeugt der Held von R. Sheckleys Geschichte „The Necessary Thing“, „2305 Namen von Ersatzteilen und Ersatzteilen bei sich zu haben. Es ist viel einfacher und logischer, das zu bekommen, was man zum richtigen Zeitpunkt braucht.“ ein Synthesizer.“ Und jetzt ist solch ein Moment gekommen. Bei einer missglückten Landung auf dem fernen Regenplaneten Dennett-4 wurde das Schiff beschädigt. Es mussten vier identische Elemente ersetzt werden. Aber der Synthesizer hat nur eines produziert – es stellt sich heraus, dass er darauf ausgelegt ist, neue Dinge zu erschaffen, und alles ist nur einmal neu. Was soll ich machen? Die Helden der Geschichte lösen dieses Problem nach vielen Versuchen und Irrtümern. Wie?Bis zum nächsten Mal.
Pädagogische Wissenschaften Theorie und Methoden des Lehrens und der Bildung
Zinchenko E.S., Lehrer an der Stavropol College of Communications, benannt nach dem Helden der Sowjetunion V.A. Petrova
TRIZ-TECHNOLOGIEN IM CHEMIE-UNTERRICHT (GENERALISIERUNG DER ARBEITSERFAHRUNG)
In der modernen Pädagogik gibt es viele verschiedene Technologien und Techniken zur Aktivierung der geistigen Aktivität von Schülern. Eine dieser Technologien ist die TRIZ-Technologie (die Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme). Ziel dieser Arbeit ist es, diese Technologie im Chemie- und Biologieunterricht zu berücksichtigen und anzuwenden. In dieser Arbeit werden Techniken zur Aktivierung der geistigen Aktivität von Studierenden vorgestellt, die bei der Lösung der ihnen gestellten Aufgabe helfen. Sie können in verschiedenen Formen der Arbeitsorganisation umgesetzt werden: Gruppen-, Einzel-, kollaboratives Lernen usw.
Die Arbeit präsentiert praktisches Material in Form einer Unterrichtszusammenfassung unter Verwendung der Techniken dieser Technologie sowie Material aus der Erfahrung innovativer Lehrer (1, S. 89-91), das der Autor im Unterricht verwendet.
TRIZ-Technologien
Derzeit gibt es in der Pädagogik viele verschiedene Technologien, die dabei helfen, den Schülern Material in einer zugänglicheren Form zu präsentieren. Um kognitive Aktivitäten im Bereich Chemie zu entwickeln, können Sie die TRIZ-Technologie (Theory of Inventive Problem Solving) verwenden. Diese Technologie zielt darauf ab, die natürlichen Fähigkeiten von Kindern zu entwickeln und bietet außerdem die Möglichkeit, sich auszudrücken und den Respekt der Klassenkameraden zu gewinnen.
Es gibt ein russisches Sprichwort: „Alles Neue ist längst vergessenes Altes.“ Dies gilt für die TRIZ-Technologie, da die Arbeit an der TRIZ-Technologie bereits 1946 von G. S. Altshuller und seinen Kollegen begonnen wurde. Die erste Veröffentlichung – im Jahr 1956 – ist eine Technologie der Kreativität, die auf der Idee basiert, dass „erfinderische Kreativität mit Veränderungen in der Technologie verbunden ist, sich nach bestimmten Gesetzen entwickelt“ und dass „die Schaffung neuer Arbeitsmittel unabhängig von der Subjektivität erfolgen sollte.“ Einstellung dazu, objektive Gesetze befolgen“ (5).
Diese Technologie kann im Unterricht sowohl in Schulen als auch in weiterführenden Bildungseinrichtungen eingesetzt werden.
Die Hauptfunktionen und Einsatzgebiete der TRIZ-Technologie sind:
Lösung erfinderischer Probleme jeglicher Komplexität und Ausrichtung;
Wecken, Trainieren und kompetenter Einsatz der natürlichen Fähigkeiten des Menschen im erfinderischen Handeln (hauptsächlich fantasievolle Vorstellungskraft und systemisches Denken).
Der Zweck dieser Technologie: „Wissen, verstehen, anwenden.“
Die TRIZ-Technologie bricht das Material in Fragmente. Der Lernprozess wird modular.
Es gibt drei Hauptprinzipien der TRIZ-Technologie:
Das Prinzip der objektiven Gesetze. Alle Systeme entwickeln sich nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten. Sie können erkannt und genutzt werden, um die Welt um uns herum zu verändern.
Das Prinzip des Widerspruchs. Alle Systeme entwickeln sich durch die Überwindung von Widersprüchen.
Das Prinzip der Spezifität. Die konkrete Lösung eines Problems hängt von den spezifischen verfügbaren Ressourcen ab.
Didaktische Möglichkeiten der TRIZ:
Lösung kreativer Probleme jeglicher Komplexität und Ausrichtung;
Lösung wissenschaftlicher und Forschungsprobleme;
Systematisierung von Wissen in jedem Tätigkeitsbereich;
Entwicklung kreativer Vorstellungskraft und Denkens;
Entwicklung kreativer Teams.
Als Beispiele können wir mehrere Aufgabenstellungen sowie mehrere Techniken dieser Technologie vorstellen.
1. Zu Beginn der Vergangenheit erfand der deutsche Chemiker Christian Schönbein eine neue sympathische Tinte, bei der es sich um eine Lösung von Mangansulfat handelt. Nach dem Trocknen wird der Text, den sie auf rosa Papier geschrieben haben, völlig unsichtbar. Stolz auf seine Erfindung schrieb Schönbein mit eigener Tinte einen Brief an den englischen Physiker und Chemiker Michael Faraday. Die Geschichte schweigt darüber, ob Faraday es geschafft hat, die Nachricht seines deutschen Kollegen zu lesen.
Frage. Überlegen Sie, wie Sie das, was Sie geschrieben haben, zum Ausdruck bringen könnten? (Mangansulfat hat eine blassrosa Farbe. Um das Geschriebene lesen zu können, müsste Faraday den Brief mit einem Reagenz behandeln, das eine intensiv gefärbte Verbindung mit Mangansulfat ergibt. Schönbein verwendete Ozon zur Entwicklung. Die resultierende Reaktion war Mangan Oxid, ist schwarz, so dass das Geschriebene deutlich sichtbar wird.)
2. Warum wachsen Zimmerpflanzen oft besser, wenn sie in eine Metalldose gepflanzt werden, als dieselben Pflanzen in Tontöpfen? (Die Dosen wurden aus einer speziellen Legierung hergestellt, die korrosionsbeständig ist und neben Eisen auch Zinn, Kupfer und Mangan enthält. Alle diese Elemente sind notwendige Bestandteile der mineralischen Ernährung von Pflanzen. Unter dem Einfluss lösen sie sich allmählich auf von Wasser und Bodensäuren liefern sie zusätzliche Nährstoffe und die Pflanze entwickelt sich besser)
3. Um die Oktanzahl von Benzin zu erhöhen, wird ein Antiklopfadditiv – Tetraethylblei – verwendet. Hierbei handelt es sich um eine sehr giftige Substanz, die in Benzindämpfen enthalten sein und somit in die Luft gelangen kann. Dies ist besonders gefährlich in Kraftverkehrsunternehmen. Schlagen Sie eine Methode zum Nachweis von Tetraethylbleidampf in der Luft vor. (Es ist notwendig, Tetraethylblei in schwarzes Bleisulfid oder goldgelbes Bleiiodid umzuwandeln. Um die Analyse durchzuführen, muss die analysierte Luft durch ein beheiztes Rohr mit einem Reagenz geleitet werden, in dem sich Tetraethylblei zersetzt und mit Schwefel reagiert Halogene.) (1, S. 90).
Märchen. Der Alchemist sitzt bei der Kerze, seine Tochter kommt auf ihn zu und fragt:
„Papa, was machst du?“ - „Ich möchte das Juwel erhalten, Tochter.“
„Von dieser Kerze?“ „Nein, von einem Kerzenhalter“, antwortet der Vater. Er wartete, bis schwarze Ablagerungen auf dem Kerzenhalter erschienen, kratzte ihn ab und warf ihn in Säure – die Lösung wurde blau; warf eine Prise Soda hinein – ein grünlicher Niederschlag fiel aus; Ätzalkali hinzugefügt - und das Sediment im Inneren wurde völlig blau. Er trocknete diese Mischung und es entstand eine Farbe von wundersamer Schönheit. Warum nicht ein Juwel? (Kupfer – Kupferoxid 1 – Kupferoxid 2 – Kupfersulfat – Kupfercarbonat; Kupfersulfat – Kupferhydroxid)
Warum brennen Sterne? Die Sterne und unsere Sonne bestehen aus einer Mischung zweier Gase, deren Umwandlung in das andere unter Freisetzung von Licht und Wärme erfolgt. Was sind das für Gase? Die in der Zusammensetzung enthaltenen Elemente sind Nachbarn im Periodensystem; Das erste Gas ist doppelt so leicht wie das zweite, die Moleküle des ersten Gases sind zweiatomig, das zweite einatomig und außerdem ist das zweite Gas inert. Benennen Sie diese Gase. (Wasserstoff und Helium)
Techniken dieser Technologie
Als Techniken für diese Technologie können Fälle, Rätsel usw. verwendet werden.
1. Erklären Sie die chemischen Prozesse, die in den Zeilen des Gedichts von A. Achmatowa erwähnt werden. „Auf meinem Waschtisch
Das Kupfer ist grün geworden. Aber der Strahl spielt darauf so, dass es Spaß macht, ihm zuzusehen.“
Antwort. Auf dem Waschbecken befindet sich eine Beschichtung oder Folie. Dabei handelt es sich um Patina – einen mehr oder weniger haltbaren Farbfilm, der sich auf der Oberfläche des Metalls durch dessen komplexe Wechselwirkung mit Säuren, Salzen und Gasen in der Atmosphäre oder im Erdwasser bildet. (Korrosion)
2. Bäume, Büsche und Drähte scheinen mit Spitze bedeckt zu sein. Und es scheint wie ein Märchen,
Aber im Wesentlichen - nur......
Wer und wann hat zum ersten Mal Wasser synthetisiert?
Welche Luft ist schwerer – trocken oder feucht?
Welches menschliche Organ enthält die größte Menge Wasser und welches die wenigste?
Nennen Sie acht in der Meteorologie akzeptierte Namen für den Zustand von Wasser.
Wie viele Wassermoleküle gibt es im Ozean?
Was sind Schneeflocken?
Zerfallen wassereigene Moleküle in Ionen?
Kann Wasser brennen?
Kann Wasser nach oben fließen?
Listen Sie die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Wasser auf.
Die Rolle des Wassers im menschlichen Leben. Rätsel um chemische Elemente.
1) Der Mensch weiß es schon lange: Es ist zähflüssig und rot,
Noch in der Bronzezeit
Es ist jedem beim Rafting bekannt. (Kupfer)
Erklären Sie seine Eigenschaften aus chemischer Sicht.
2) Wenn Sie grünes Gas einatmen, werden Sie jetzt vergiftet. (Chlor)
Wer hat Chlor entdeckt? Wo wird es verwendet? Wie wirkt es sich auf den Körper aus?
3) Ich bin ein leuchtendes Element,
Ich werde gleich ein Streichholz für dich anzünden. Sie werden mich verbrennen – und unter Wasser wird mein Oxid zu Säure. (Phosphor)
Welche Eigenschaften hat Phosphor? Wo wird es verwendet? Welche Allotropiemodifikationen kennen Sie? Erklären Sie den Glühmechanismus (2, S. 34). Bei der Beantwortung von Rätseln kommt eine Schritt-für-Schritt-Analyse zum Einsatz.
Abschluss
Moderne Bildungstechnologien, insbesondere die betrachteten TRIZ-Technologien, tragen dazu bei, die gesetzten Ziele pädagogischer Aktivitäten zu erreichen. Moderne pädagogische Technologien ermöglichen die Bildung und Entwicklung von Fach- und Bildungskenntnissen und -fähigkeiten im Prozess der aktiven mehrstufigen kognitiven Aktivität der Studierenden in einer emotional angenehmen Atmosphäre, die sich bei der Lösung erfinderischer Probleme entwickelt; eine positive Lernmotivation entwickeln.
Eines der Elemente der Technologie in meinem Chemieunterricht ist beispielsweise die Verwendung von „Fällen“, chemischen Rätseln, Elementen der Spieltechnologie, die es Ihnen ermöglichen, Fachwissen und Fähigkeiten anzuwenden, Fähigkeiten im Umgang mit chemischer Nomenklatur, Klassifizierung und grundlegenden chemischen Konzepten zu entwickeln (Am effektivsten ist es beim Studium der Grundkurse der anorganischen und organischen Chemie).
Der Einsatz der TRIZ-Technologie trägt dazu bei, die Fähigkeit der Schüler zu entwickeln, an einem allgemeinen Dialog teilzunehmen, Selbst- und gegenseitige Kontrolle auszuüben, sich selbst zu testen und ein angemessenes Selbstwertgefühl zu entwickeln. Durch die Arbeit in kleinen Gruppen können Sie Ihre Aktivitäten mit denen anderer vergleichen; der Schüler kann nicht nur eine Selbsteinschätzung, sondern auch eine Selbstkorrektur durchführen.
Das Material dieser Entwicklung trägt dazu bei, den Chemieunterricht abwechslungsreicher, interessanter und lehrreicher zu gestalten. TRIZ-Technologieaufgaben können abwechslungsreich gestaltet und auch bei außerschulischen Aktivitäten eingesetzt werden.
Es ist zu beachten, dass diese Technologie bzw. ihre besonderen Techniken nicht nur im Chemieunterricht, sondern auch im Biologieunterricht eingesetzt werden können.
Anwendung
Unterrichtsplan mit TRIZ-Technologie
Unterrichtsthema: Metalle. Allgemeine Charakteristiken. Physikalische und chemische Eigenschaften.
Lernziele:
Lehrreich – Wissen zum Thema Metalle zusammenfassen, die Bereitschaft der Studierenden ermitteln, das erworbene Wissen erfolgreich in der Praxis anzuwenden, Feedback und eine zeitnahe Anpassung des Bildungsprozesses ermöglichen.
SADIKOVA A.R. - 2010
Musagulova Bakhyt Rashitovna, Biologielehrerin Nazarbayev Intellectual School of Physics and Mathematics, Kokshetau [email protected]
Anwendung von TRIZ-Technologietechniken im Biologieunterricht
Anmerkung. Der Artikel diskutiert die Mechanismen der Verwendung von TRIZ (der Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme von G. S. Altshuller) im Biologieunterricht zur Entwicklung des kreativen Denkens von Schülern. Schlüsselwörter: neues Wissen, Fähigkeiten, kreatives Denken.
Derzeit lässt sich nicht leugnen, dass der größte Einfluss auf den Lernprozess und die Ergebnisse der Schüler nicht so sehr auf die Aktivitäten der Schulverwaltungen und Bildungsbehörden bei der Bereitstellung geeigneter Ressourcen für Lehrkräfte zurückzuführen ist, sondern vielmehr auf die darauf abzielende tägliche Arbeit des Lehrers selbst im Klassenzimmer die Bildung und Entwicklung von Studenten (Barber und Mourshed, 2007). Gleichzeitig sollte sich der Lehrer nicht nur um die Stärke des Wissens kümmern, das die Schüler in einem bestimmten Bereich erwerben, da sich dieses Wissen jedes Jahr ändert und dieses Wissen manchmal veraltet, bevor die Schüler es sich aneignen können. Viel wichtiger ist es, Studierende darauf vorzubereiten, selbstständig den Umgang mit Informationen zu erlernen und ihre Kenntnisse und Fähigkeiten in verschiedenen Bereichen selbstständig zu verbessern. Bei Bedarf neue Kenntnisse und Berufe erwerben, denn das ist es, was sie ihr ganzes Erwachsenenleben lang tun müssen. Die Geschwindigkeit, mit der Informationen einen Menschen erreichen, hat sich tausendfach erhöht. Daher ist es neben Wissen auch erforderlich, über Fähigkeiten zu verfügen. Fähigkeiten zum Sammeln, Verarbeiten und Systematisieren sowie zum Analysieren des Informationsarrays. Diese Fähigkeiten sind im Leben sehr wichtig. Sie können und sollten in der Schule unterrichtet werden. Die neue Art der Bildung steht in direktem Zusammenhang mit der Schaffung von Bedingungen für die Entfaltung des kreativen Potenzials des Schülers als Subjekt zielgerichteter Tätigkeit auf der Grundlage seiner Selbstentwicklung, Selbsterziehung als kreativer, intellektuell entwickelter Mensch. Triztechnology ist eine Technologie zur Lösung erfinderischer Probleme (Gründer G.S. Altshuller). Das Hauptziel dieser Technologie besteht darin, Kindern beizubringen, systematisch zu denken und zu verstehen, was geschieht und wie es geschieht. Die Triz-Technologie basiert auf der Lösung von Widersprüchen oder Situationen, die einen Ausweg aus der aktuellen Situation erfordern. Die Lösung solcher Probleme ist ohne einen kreativen Ansatz nicht möglich. Kreativität setzt kreatives Denken voraus, einen nicht standardmäßigen Ansatz bei der Auswahl einer Lösung. In diesem Fall ist das Prinzip der Problematik von grundlegender Bedeutung. Der Kern besteht darin, durch immer komplexere Aufgaben oder Fragen eine problematische Situation im Denken des Schülers zu schaffen, aus der er herauskommt, wenn ihm das vorhandene Wissen fehlt und er gezwungen ist, selbst aktiv neues Wissen zu bilden mit Hilfe des Lehrers und unter Beteiligung anderer Schüler, basierend auf seiner oder der Erfahrung eines anderen, Logik. Somit erhält der Schüler neues Wissen nicht in vorgefertigten Formulierungen des Lehrers, sondern als Ergebnis seiner eigenen aktiven kognitiven Aktivität. Die Besonderheit der Anwendung dieses Prinzips besteht darin, dass es auf die Lösung relevanter spezifischer didaktischer Aufgaben abzielen sollte: die Zerstörung falscher Stereotypen, die Bildung fortschrittlicher Überzeugungen, wirtschaftliches Denken. Das Wichtigste ist, dass der Inhalt des Problemmaterials unter Berücksichtigung der Interessen der Studierenden ausgewählt wird. Eines der Hauptziele des Unterrichts ist die Bildung und Verbesserung von Fähigkeiten und Fertigkeiten, einschließlich der Fähigkeit, neues Wissen anzuwenden. Die Arbeit liefert ein Beispiel für die Entwicklung eines kreativen Biologieunterrichts zum Thema „Aerobe und anaerobe Atmungsarten“. die 8. Klasse in Form von Blöcken. 1. Motivationsblock Die Lektion beginnt mit „Nützliche Übung“. Die Schüler senken ihre Arme seitlich und ballen ständig ihre Fäuste. Sie müssen zählen, wie oft sie drücken können, bevor ihr Arm anfängt zu schmerzen. Dann sollte die Hand eine Minute lang ruhen und das Gleiche wiederholen, jedoch mit über den Kopf erhobener Hand. 2. Wiederholungsblock. Hausaufgaben überprüfen. Der Lehrer bietet den Schülern die Übung „Biologischer Puls“ zum selbstständigen Arbeiten an. Markieren Sie „^“ für richtige Aussagen, „^“ für falsche Aussagen: 1. Durch die Atmung wird der gesamte Körper mit Energie versorgt 3. Verbal sieht die Atemgleichung wie folgt aus: Sauerstoff + Kohlendioxid, Glukose, 4. Die Zusammensetzung der eingeatmeten Luft beträgt 21 %. 6. Die Menge an Kohlenstoff Der Kohlendioxidanteil in der ausgeatmeten Luft beträgt 16 %. Das Kreislauf- und Atmungssystem ist eng miteinander verbunden, da es den Körper mit Sauerstoff versorgt. 8. Die Zellatmung ist der Austausch von Gasen zwischen Blutzellen und Körpergewebe Sauerstoff verändert sich beim Ein- und Ausatmen nicht. 10. Dank der Atmung ist eine Person in der Lage, Geräusche auszusprechen: ^
^ ^ ^ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 103. Kreativer Aufwärmblock Im nächsten Schritt wird eine Problemsituation geschaffen, indem die Frage gestellt wird: „Glauben Sie, dass es hier ein Problem gibt?“ Antwort: Problem – unterschiedliche Ergebnisse mit Händen nach unten und Händen nach oben. Warum gibt es bei gesenkter und erhobener Hand unterschiedliche Ergebnisse? Wie hängt das mit der Atmung zusammen? Der Lehrer kommuniziert die Notwendigkeit, eine Antwort auf die gestellte Frage zu finden, für die er das Unterrichtsthema vorschlägt.4. Theorieblock Um die Ziele des Unterrichts festzulegen, wird den Studierenden die Frage gestellt: Welche Fragen möchten Sie stellen, um das behandelte Thema zu verstehen? Daher werden gemeinsam mit den Schülern die Ziele der Lektion formuliert. Anschließend wird eine Definition der aeroben und anaeroben Atmung vorgeschlagen. 5. Versuchsblock Um die Ziele der Lektion zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Tabelle zu besprechen und auszufüllen Gruppen.
Tabelle 1 Vergleich des aeroben und anaeroben Stoffwechsels
Aerobe AtmungsartIndikatorenAnaerobe Atmungsart
Sauerstoff (verwendet/nicht verwendet)
Glukose (verwendet/nicht verwendet)
Freigesetzte Energie (viel/wenig)
Freigesetzt (Kohlendioxid/Milchsäure)
Verbale Formel des Prozesses
Vor dem Ausfüllen der Tabelle erklärt der Lehrer die Aufgabe und bittet darum, Kriterien zu entwickeln, die bei der Bewertung der zukünftigen Arbeit der Schüler helfen. Jeder schreibt 12 Kriterien in ein Notizbuch und schreibt dann alle Kriterien an die Tafel. Es werden Prioritäten identifiziert, anhand derer die Arbeit bewertet wird, beispielsweise die Richtigkeit der Antworten, die Einhaltung von Arbeitsvorschriften, die Verteilung der Verantwortlichkeiten, die Disziplin, die gegenseitige Unterstützung usw. Experiment 2. Den Paaren werden Karten mit den Symbolen und ausgehändigt Zahlen, die notwendig sind, um die richtige Formel für die aerobe Atmung zu schreiben. Zu zweit legen die Schüler die Karten in der richtigen Reihenfolge ab.
C6H12O6 O2 CO2 H2O 2875 kJ
Reis. 1. Formeln und Symbole
Die Gruppe, die die Aufgabe erledigte, war eine der ersten, die die Reaktionsgleichung an die Tafel schrieb. 6. Psychologische Entlastungsblockade In dieser Lektion wurde eine psychologische Entlastung durch Übungen zur richtigen Atmung durchgeführt. 7. Intellektueller Aufwärmblock Der Block besteht aus einem Aufgabensystem, das darauf abzielt, das kreative Denken der Schüler und die Fähigkeit, Wissen in einer nicht standardmäßigen Situation anzuwenden, zu entwickeln. Aufgabe: Radfahren, Laufen, Schwimmen – Aktivitäten, die mit einer erhöhten Herzfrequenz einhergehen , verbrennt Kohlenhydrate und Fette und versorgt die arbeitenden Muskeln mit Energie. Gewichtheben, Boxen und Sprinten
begleitet von einem noch stärkeren Anstieg der Herzfrequenz und Atmung. Es wird keine Energie produziert, sondern vorhandene Energie verbraucht. Als Ergebnis dieser Arbeit wird Milchsäure in die Muskeln und den Blutkreislauf abgegeben. Bestimmen Sie, welche der in der Aufgabe beschriebenen Sportarten zur aeroben Art der Atmung gehören. Unterstreichen Sie die Wörter im Text, die der Bedeutung entsprechen, indem Sie die Gleichung der chemischen Reaktion des Atmungsprozesses verwenden Atmung:__________________________________________________________________________________________________________________________________II.
Unterstreichen Sie die Wörter im Text, die mithilfe der Gleichung der chemischen Reaktion des Atmungsprozesses Sinn ergeben: CHO+ 6O→ 6CO+ 6HO + 2875 kJ.1. Die aerobe Art der Atmung geht mit der Ansammlung/Freisetzung von Energie einher, die für längere körperliche Betätigung aufgewendet werden kann. 2. Gleichzeitig gilt: Je mehr (Sauerstoff/Kohlendioxid) Sie einatmen, desto intensiver wird der Trainingsprozess. 3. Bei der aeroben Atmung wird Wasser in Form von Wasserdampf (freigesetzt/absorbiert). 4. Es ist fast unmöglich, die Muskelmasse während der aeroben Atmung stark zu steigern, da in diesem Fall Glukose (abgebaut/angelagert) wird.5. Es ist besser, an der frischen Luft oder in einem gut belüfteten Bereich zu trainieren, da ein Mangel an (Sauerstoff/Kohlendioxid) im Körper am häufigsten unsere Müdigkeit erklärt.8. Zusammenfassungsblock: Gibt den Schülern Feedback und hilft ihnen zu verstehen, wie gut sie die Lektion gelernt haben. Reflexion: „Erzählen Sie mir drei Dinge …“ Der Lehrer lädt sich gegenseitig ein, drei Dinge zu erzählen: Ich habe es gut gemacht Über ... Das habe ich vor 80 Minuten noch nicht gewusst. Wenn Sie Zeit haben, können die Schüler ihre Reflexion der Klasse präsentieren, wenn sie möchten. 9. Blockieren Sie differenzierte Hausaufgaben. Für eine Person mit einem schwachen, untrainierten Herzen Die beim Laufen an die Muskeln abgegebene Milchsäure reicht nur aus, um die Hälfte der Milchsäure zu oxidieren. Erklären Sie, wozu dies führen wird.T&O *Was würden Sie einem Marathonläufer (Langstreckenläufer) anbieten, um seine Kraft zu erhalten – heißer süßer Tee oder ein Stück Fleisch? Erklären.
Links zu Quellen 1. Utemov V. V., Zinovkina M. M., Gorev P. M. Pädagogik der Kreativität: Angewandter Kurs der wissenschaftlichen Kreativität: Lehrbuch. – Kirov: ANOO „Interregional CITO“, 2013. – 212 S. 2. Moskalenko, K.A. Modell pädagogischer Maßnahmen ein Mittel zur Aktivierung der kreativen Aktivität von Studenten / K.A. Moskalenko // Pädagogisches Erbe – Lipezk: Staatliche Pädagogische Universität, 1999. – S. 42–49.
