Технология триз. Теория об ммч. Я покажу вам и их фотографию:10.фото
Творчество как точная наука [Теория решения изобретательских задач] Альтшуллер Генрих Саулович
МОДЕЛИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ «МАЛЕНЬКИХ ЧЕЛОВЕЧКОВ»
С каждой новой модификацией детерминированность шагов АРИЗ возрастает. Усиливается и информационное обеспечение. Тем не менее АРИЗ не отменяет необходимости думать, он лишь управляет процессом мышления, предохраняя от ошибок и заставляя совершать необычные («талантливые») мыслительные операции.
Существуют очень подробные наставления по управлению самолетами и не менее подробные наставления по хирургическим операциям. Можно выучить эти наставления, но этого мало, чтобы стать пилотом или хирургом. Кроме знания наставлений, нужна практика, нужны выработанные на практике навыки. Поэтому в общественных школах изобретательского творчества планируется на основе АРИЗ примерно 100 учеб. часов занятий в аудитории и 200 ч. на выполнение домашних заданий.
На первых порах нередки очень грубые ошибки, обусловленные самым элементарным неумением организованно мыслить. Например, как решают задачу 31? Четыре человека из пяти в начале обучения указывают в качестве конфликтующей пары агрессивную жидкость и стенки камеры. Изделия (кубики сплавов), для обработки которых существует техническая система «сосуд - жидкость - кубики», не попадают в конфликтующую пару и, следовательно, в модель задачи. В результате скромная задача об обработке кубиков заменяется намного более сложной проблемой сохранения любой агрессивной жидкости (притом горячей) в сосуде из обыкновенного металла. Такая задача, разумеется, достойна всяческого внимания, на нее не жалко потратить и годы. Решение подобных задач обычно требует изменения всей надсистемы, в которую входит рассматриваемая система. Детализация, проверка и внедрение новых идей требуют в этих случаях огромной по объему работы. Прежде чем посвятить этому годы (а может быть, и всю жизнь), целесообразно потратить пять минут на решение более простой, но тоже нужной задачи: как все-таки быть с кубиками?..
Если в качестве конфликтующей пары взяты «кубик-жидкость», камера не попадает в модель задачи. На первый взгляд, это утяжеляет условия: раз дело не в стенках камеры, они могут быть любые (их даже может вообще не быть!); придется искать решение, при котором хранение агрессивной жидкости вообще не зависит от стенок сосуда... Как обычно, мнимое утяжеление фактически означает упрощение задачи. В самом деле, в чем конфликт теперь, когда осталась пара «кубик-жидкость», а «камера» оказалась «вне игры»? В агрессивном действии жидкости? Но ведь в этой паре жидкость обязана быть агрессивной - это ее полезное (и только полезное!) качество... Конфликт теперь в том, что жидкость не будет держаться (без камеры) у кубика. Она просто-напросто разольется, выльется, утечет. Как сделать, чтобы жидкость, не разлилась, а надежно держалась у кубика? Налить ее внутрь кубика - ответ единственный и достаточно очевидный. Гравитационное поле действует на жидкость, но это действие не передается на кубик и поэтому жидкость и кубик не взаимодействуют (механически). Простейшая задача на постройку веполя: пусть гравитационное поле действует на жидкость, а та передаст это действие кубику. Заменить кубики «стаканами» (полыми кубиками) - первая идея, которая приходит в голову, если в модели задачи взяты кубик и жидкость, а не жидкость и камера. Стенка есть (стенка кубика) и стенки нет (стенки камеры) - отличное устранение физического противоречия. Такое решение заведомо не надо проверять - оно абсолютно ясно и надежно, здесь не нужна конструкторская разработка, нет проблемы внедрения. А чтобы получить это решение, нужно всего-навсего выполнить прямое и простое предписание АРИЗ: в конфликтующей паре должны быть изделие и непосредственно действующий на него элемент системы. Или (как в задаче о молниеотводе) можно рассмотреть конфликт между двумя парами: «кубик-жидкость» и «жидкость-камера». ИКР: отсутствующая жидкость сама не действует на камеру, сохраняя способность действовать на образец. Здесь путь к решению еще короче, ибо с самого начала принято, что жидкость отсутствует. Сразу возникает четкое противоречие: жидкость есть (для кубика) и жидкости нет (для камеры). По условиям задачи разделить конфликтующие свойства во времени нельзя (жидкость должна непрерывно действовать на образец), остается одна возможность: разделить конфликтующие свойства в пространстве - жидкость есть там, где кубик, и жидкости нет там, где камера.
Текст АРИЗ-77 включает девять простых правил, но научиться выполнять эти правила, увы, не так просто. Сначала правила не замечают, «пропускают», потом их начинают неверно применять и лишь постепенно, где-то на второй сотне задач вырабатывается умение уверенно работать с АРИЗ. Любое обучение трудно, но обучение организованности мышления при решении творческих задач трудно вдвойне. Если дать задачу на вычисление объема конуса, человек может неверно записать формулу, неверно перемножить числа, но никогда не скажет, даже не заглянув на цифры: «Объем конуса? А что если он равен 5 см3 или 3 м3? В какой цвет окрашен конус? А может быть, дело совсем не в конусе? Давайте лучше вычислим вес какой-нибудь полусферы...» При решении изобретательских задач такие «пируэты» называются «поиском решения» и никого не смущают...
Есть много тонких механизмов решения, которые сегодня еще нельзя сформулировать в виде простых правил. Они пока не включены в текст АРИЗ, но их можно «встроить» по усмотрению преподавателя, когда обучающиеся привыкнут вести анализ, не обрывая его где-то в середине извечным: «А что если сделать так?..»
Как мы уже говорили, Гордон, создавая синектику, дополнил мозговой штурм четырьмя видами аналогий, в том числе эмпатией - личной аналогией. Сущность этого приема заключается в том, что человек, решающий задачу, «входит» в образ совершенствуемого объекта и старается осуществить требуемое задачей действие. Если при этом удается найти какой-то подход, какую-то новую идею, решение «переводится» на технический язык. «Суть эмпатии,- говорит Дж. Диксон, - состоит в том, чтобы «стать» деталью и посмотреть с ее позиции и с ее точки зрения, что можно сделать» . Далее Дж. Диксон указывает, что этот метод очень полезен для получения новых идей.
Практика применения эмпатии при решении учебных и производственных задач показывает, что эмпатия действительно иногда бывает полезна. Но иногда она бывает и очень вредна. Почему?
Отождествляя себя с той или иной машиной (или ее частью) и рассматривая ее возможные изменения, изобретатель невольно отбирает те, которые приемлемы для человека, и отбрасывает неприемлемые для человеческого организма, например разрезание, дробление, растворение в кислоте и т. д.
Неделимость человеческого организма мешает успешно применять эмпатию при решении многих задач, подобных, например, задачам 23-25.
Недостатки эмпатии устранены в моделировании с помощью маленьких человечков (ММЧ) - методе, который применяется в АРИЗ. Суть его состоит в том, чтобы представить объект в виде множества («толпы») маленьких человечков. Такая модель сохраняет достоинства эмпатии (наглядность, простота) и не имеет присущих ей недостатков.
В истории науки известны случаи, когда стихийно применялось нечто похожее на ММЧ. Два таких случая особенно интересны. Первый - открытие Кекуле структурной формулы бензола.
«Однажды вечером будучи в Лондоне, - рассказывает Кекуле, - я сидел в омнибусе и раздумывал о том, каким образом можно изобразить молекулу бензола С6 Н6 в виде структурной формулы, отвечающей свойствам бензола. В это время я увидел клетку с обезьянами, которые ловили друг друга, то схватываясь между собой, то опять расцепляясь, и один раз схватились таким образом. что составили кольцо. Каждая одной задней рукой держалась за клетку, а следующая держалась за другую ее заднюю руку обеими передними, хвостами же они весело размахивали по воздуху. Таким образом, пять обезьян, схватившись, образовали круг, и у меня сразу же блеснула в голове мысль: вот изображение бензола. Так возникла вышеприведенная формула, она нам объясняет прочность бензольного кольца» (цит. по ).
Второй случай еще более известен. Это мысленный эксперимент Максвелла при разработке им динамической теории газов. В этом мысленном опыте были два сосуда с газами при одинаковой температуре. Максвелла интересовал вопрос, как сделать, чтобы в одном сосуде оказались быстрые молекулы, а в другом медленные. Поскольку температура газов одинакова. сами по себе молекулы не разделятся: в каждом сосуде в любой момент времени будет определенное число быстрых и медленных молекул. Максвелл мысленно соединил сосуды трубкой с дверцей, которую открывали и закрывали «демоны» - фантастические существа примерно молекулярных размеров. Демоны пропускали из одного сосуда в другой быстрые частицы и закрывали дверцу перед маленькими частицами.
Два эти случая интересны, прежде всего тем, что объясняют, почему в ММЧ взяты именно маленькие человечки, а не, например, шарики или микробы. Для моделирования нужно, чтобы маленькие частицы видели, понимали, могли действовать. Эти требования естественнее всего ассоциируются с человеком: у него есть глаза, мозг, руки. Применяя ММЧ, изобретатель использует эмпатию на микроуровне. Сохранена сильная сторона эмпатии и нет присущих ей недостатков.
Эпизоды с Кекуле и Максвеллом описывались многими авторами. Но никто не связывал их вместе и не задумывался над вопросом: вот два случая в разных отраслях науки, почему бы не превратить эти случаи в метод, используемый сознательно? Историю с Кекуле обычно приводили, чтобы поговорить о роли случайности в науке и изобретательстве. А из опыта Максвелла делали и без того очевидный вывод, что ученому нужно воображение...
Техника применения метода ММЧ сводится к следующим операциям:
На шаге 3.3 надо выделить часть объекта, которая не может выполнить требования, указанные на шаге 3.2, и представить эту часть в виде маленьких человечков;
Надо разделить человечков на группы, действующие (перемещающиеся) по условиям задачи;
Полученную модель надо рассмотреть и перестроить так, чтобы выполнялись конфликтующие действия.
Например, в задаче 24 рисунок к шагу 3.3 обычно выглядит так, как показано на рис. 1, а : выделен внешний слой круга, который по структуре ничем не отличается от центральной части круга. На рис. 1, б показан тот же рисунок, но сделанный с использованием ММЧ. Маленькие человечки, соприкасающиеся с обрабатываемой поверхностью, удаляют частицы металла, а другие человечки придерживают «работников», не давая им вылететь из круга, упасть, быть отброшенными. Меняется глубина впадины - соответственно перестраиваются человечки. Рассматривая левый рисунок, не так просто прийти к выводу о необходимости раздробить наружную часть на «зерна», сделав эти зерна подвижными и в то же время «цепляющимися» за круг. Правый рисунок приводит к этой идее.
Однажды на семинаре по ТРИЗ слушателям была предложена задача об увеличении скорости движения ледокола: повысить скорость за счет увеличения мощности двигателей нельзя; современные ледоколы настолько «заполнены» двигателями, что почти не несут полезной нагрузки (подробные условия задачи и запись решения по АРИЗ, см. ).
Сначала задачу решали, используя эмпатию. Один из слушателей, вживаясь в «образ ледокола», сосредоточенно ходил по комнате, а потом подошел к столу «Это - лед, - сказал слушатель. - А я - ледокол. Я хочу пройти сквозь лед, но лед меня не пропускает... ». Он давил на «лед», наскакивал на него с разбега, временами ноги «ледокола» пытались пройти под столом, но туловище этому мешало, иногда туловище пыталось пройти над столом, но мешали ноги... Отождествив себя с ледоколом, слушатель перенес на ледокол неделимость, присущую человеческому организму, и тем самым усложнил задачу, эмпатия в данном случае только затрудняла решение.
На следующем занятии тот же слушатель решал задачу, используя метод ММЧ. Он подошел к столу, несколько секунд подумал, потом с некоторой растерянностью сказал: «Не понимаю, в чем задача... Если я состою из толпы маленьких человечков, верхняя половина толпы пройдет над столом, нижняя - под столом... По-видимому, задача теперь в том, как соединить две части ледокола - надводную и ту, что подо льдом. Прядется ввести какие-то стойки, узкие, острые, они легко пройдут сквозь лед, не надо будет ломать огромную массу льда...»
Метод ММЧ еще не исследован до конца, в нем много загадочного. Скажем, в задачах на измерение длины выделенную часть элемента лучше представлять, не в виде сплошной шеренги человечков, а как шеренгу «через одного». Еще лучше, если человечки расположены в виде треугольника. И еще лучше - неправильным треугольником (с неравными или криволинейными сторонами). Почему? Пока тут можно только строить догадки. Но правило действует...
Вспомним хотя бы задачу 7. Нужно измерить глубину реки с самолета. По условиям задачи вертолет применить нельзя, высадка людей недопустима, использовать какие-нибудь свойства радиоволн тоже нельзя, потому что нет возможности заказывать специальное оборудование. К тому же замеры глубины надо вы- полнить в сущности бесплатно (допустимы только расходы на оплату полета вдоль реки).
Используем метод ММЧ. Еще неизвестная «измерялка», которую придется использовать, бросив или направив с самолета, должна иметь форму неправильного треугольника. Мыслимы только два варианта расположения маленьких человечков (рис. 2), образующих эту «измерялку».
Верхние человечки должны быть легче воды, нижние - тяжелее. Предположим, что это деревяшки и камни, объединенные леской (рис. 3); реализовать такой треугольник нетрудно. Деревяшки А и Б соединены с камнем В лесками, причем длины обеих лесок заведомо превышают глубину реки (это можно проверить пробным сбросом). Чем глубже река, тем меньше расстояние АБ (деревяшки не связаны между собой). К одному из поплавков надо прикрепить (для «масштаба») метровую рейку, и можно сбрасывать это «оборудование», а затем фотографировать сверху. Зная АВ и БВ и измерив на снимке АБ, легко вычислить ВГ. Решение удивительно простое и красивое (а. с. № 180815), Прийти к нему без подсказки («Сбрось трех человечков, прикажи им расположиться в виде неправильного треугольника...») очень трудно, читатель сможет убедиться в этом, предложив задачу своим коллегам...
Рассмотрим теперь задачу 8, в ней речь идет об измерении радиуса шлифовального круга, поэтому здесь тоже должны помочь маленькие человечки.
Шлифовальный круг обрабатывает деталь - со шлифованием, таким образом, все в порядке (в отличие от задачи 24), веполь уже есть. Но круг работает внутри цилиндра, и надо определить изменение радиуса круга, не выводя инструмент из недр детали. Задача класса 14. Решение (по таблице типовых моделей): к В2 надо присоединить такое В3, которое меняет поле П в зависимости от состояния В3 и, следовательно, В2. Если на торец круга нанести электропроводную полоску и пропускать ток, то по изменению сопротивления можно судить об изменении радиуса круга (рис. 4).
К сожалению, такая схема не обеспечивает точность измерений. Сопротивление зависит не только от длины полоски, но и от силы прижатия круга к обрабатываемой поверхности и от состояния контакта «цепь-вал», и от температуры круга...
Попробуем расположить маленьких человечков цепочкой «через одного» (рис. 5).
Теперь об измерении радиуса круга можно судить по числу импульсов тока, а величина самих импульсов не имеет значения. Решение намного более эффективное, чем предыдущее. Правда, подвести ток к каждому человечку не так просто.
Перейдем к «треугольнику». Правильный «треугольник» ничего не дает. Зато неправильный - это еще одно решение (рис. 6), причем теперь уже без изъянов: с изменением радиуса меняется скважность (отношение сигнала к паузе) проходящих импульсов, это позволяет просто и надежно измерять радиус круга.
В методе ММЧ есть и другие, не вполне ясные хитрости. Придет время, мы поймем действующие здесь закономерности, и метод войдет в АРИЗ в виде обязательных шагов. Так получилось, например, с оператором РВС, который поначалу тоже казался странным и экзотическим.
РВС - это размеры, время, стоимость. Любая техническая система, данная в условиях задачи, имеет привычный для нас образ. Можно, например, убрать из текста задачи слово «ледокол», но
Рис.4., Рис.5. Рис.6
останется образ ледокола: нечто «кораблеобразное», примерно соответствующее по размерам ледоколу, действующее примерно в таком же темпе и стоящее примерно столько же. Термина уже нет, но образ исходной системы сохранился и несет сильный заряд психологической инерции. Цель оператора РВС - преодолеть эту инерцию, сломать навязчивый старый образ технической системы. Оператор РВС включает шесть мысленных экспериментов, перестраивающих условия задачи (шаг 1.9 в тексте АРИЗ-77). Эксперименты могут быть осуществлены на разных уровнях - тут многое зависит от силы воображения, от характера задачи и от других обстоятельств. Однако даже формальное выполнение этих операций резко сбивает психологическую инерцию, связанную с привычным образом системы.
Из книги Занимательная анатомия роботов автора Мацкевич Вадим Викторович3. Моделирование – экспериментальная основа роботостроения Пытаться конструировать радиоэлектронные системы роботов, не представляя хорошо их теории и физических основ, – это значит работать с очень низким коэффициентом полезного действия. Создать какую – либо
Из книги Создаем робота-андроида своими руками автора Ловин ДжонМодель и моделирование Современные научно – технические исследования и промышленное строительство ведутся с огромным размахом, и на них затрачивается много средств (вспомним хотя бы о космических исследованиях). Поэтому ошибки или просчёты могут привести к
Из книги Феномен науки [Кибернетический подход к эволюции] автора Турчин Валентин ФёдоровичМоделирование радиоэлектронных устройств из радиокубиков Радиокубики – это небольшие пластмассовые коробки, в которые вмонтированы различные радиодетали и магниты, притягивающие кубики один к другому и соединяющие их в единое работающее устройство (рис. 10). На каждом
Из книги автораМоделирование робото-технических радиоэлектронных устройств из модулей Типовые модули являются основой всех промышленных радиоэлектронных разработок. В этом отношении наиболее убедителен пример конструирования современных ЭВМ. Первые ламповые ЭВМ состояли из
Из книги автора4. Моделирование речи Искусственная речь и связанные с ней проблемы Говорящие машины уже существуют. Словарь их пока небольшой и состоит из слов, произнесённых человеком и записанных на магнитный барабан. Наиболее известный тому пример – говорящие часы, работающие на
Из книги автораМоделирование речи автоматов Как мы уже видели из рис. 23, спектр речи автомата – сирены значительно проще речи человека. Чтобы получить сигнал сирены, нужно сформировать звуковой сигнал, частота которого периодически изменялась бы по пилообразному
Из книги автора5. Моделирование слуха Бионика и слух Исключительное значение для роботостроения имеет совершенствование технических приборов, воспринимающих звуковые сигналы. Звук быстро позволяет передавать командные и управляющие сигналы. Разработка новых систем слуха, пригодных
Из книги автораМоделирование систем слуха Прежде чем приступить к конструированию устройства слуха роботов, смоделируем отдельные элементы этих систем.На рис. 34 – 37 показаны схемы усилителей звуковой частоты.Начинать конструирование моделей слуховых систем лучше всего с
Из книги автораТайна пляшущих человечков. Мы познакомили читателя с различными электронными устройствами, с помощью которых моделируют системы слуха. С этим багажом можно уверенно двигаться вперёд – использовать модели в создании роботов, принцип работы которых основан на сложных
Из книги автора6. Моделирование зрения Специалисты в области бионики ведут работы по моделированию некоторых функций человеческого глаза. Создана электронная модель сетчатки, воспроизводящая работу фоторецепторов в центральной ямке и на периферии, предложено устройство, аналогичное
Из книги автора8. Моделирование нервной системы (нейроны и нейронные сети) Кибернетика и нервная система Многое в работе нервной системы человека до сих пор непонятно учёным. Тем не менее общие закономерности управления, установленные кибернетикой, справедливы и для неё. Кибернетика
Из книги автора9. Моделирование памяти и вычислительных систем На пути к созданию искусственного мозга Важнейшим объектом исследования нейрокибернетики является самая сложная биологическая система – человеческий мозг. Исследуя процессы, происходящие в головном мозге, можно изучить
Из книги автораПроектирование и моделирование Роботы оказались способны к выполнению не только циклических операций. Компании – производители широко используют системы компьютерного проектирования (computer aided design CAD), управляемого компьютерного производства (computer aided manufacturing CAM) и
Из книги автораПлавание с помощью крыла Хвост рыбы можно рассматривать как подводное крыло. При движении хвоста из стороны в сторону он отбрасывает поток воды назад и соответственно движет рыбу вперед. Во время движения хвоста в воде за ним образуются вихри. Есть основания полагать,
Из книги автораПлавание с помощью хвоста Как уже утверждалось ранее, устройства, имитирующие движения рыб, имеют очень низкий КПД. Эта модель не является исключением. Однако тщательный сбор информации источников типа МТИ может способствовать созданию модели (здесь этого не сделано) с
Из книги автора3.8. Моделирование До сих пор, говоря об ассоциациях представлений, мы полностью игнорировали их динамический, временной аспект, т. е. рассматривали связываемые представления как статические и не имеющие никакой координаты во времени. Между тем идея времени может активно
Здравствуйте, читатели!
И еще один рассказ об очередной “ТРИЗ-субботе”. В этот раз попробовали новый формат: мастер-класс по методам ТРИЗ. За одно занятие знакомимся с каким-то методом, используем его для решения какой-то научной задачи и потом пытаемся какую-то из своих собственных жизненных проблем решить с помощью этого метода.
Смысл: сделать каждое занятие законченным и не связанным с другим, чтобы могли участвовать и дети, которые пришли впервые, и “старички”.
У нас под прицелом был метод маленьких человечков — ММЧ . С помощью этого метода можно представить любой объект, их систему или даже процесс. Здесь ключевое слово ПРЕДСТАВИТЬ. Часто слова атомы и молекулы не несут ясного визуального образа, особенно для детей. К тому же, участие маленьких человечков очень сильно снижает психологическую инерцию: само их появление уже немного сказочно и необычно. Поэтому многие расслабляются и начинают думать так, как никогда не стали бы, если бы представляли атомы и молекулы.
Знакомство с методом ММЧ:
Самое приятная и интересная игра для детей: самим превратиться в таких человечков — жидких, твердых или газообразных.
Со школьниками мы сразу попробовали смоделировать некоторые процессы:
- “погружение” пальца в стол
- погружение пальца в воду,
- погружение в пустой стакан с воздухом.
Многие изобретатели придумывали что-то, когда начинали наблюдать за процессом не извне, а представляли его и становились полноценным участником. Для детей это очень полезное упражнение, развивающее умение воображать и мыслить образами.
Следующий способ представить человечков — нарисовать их. Тут я столкнулась со сложностью: рисовать предметы с помощью человечков многим было сложно. Многие скатывались к рисованию не однородной субстанции, а не человечков. Для меня это означает, что не все поняли смысла и какое преимущество дает представление именно человечков, а не кирпичиков, например. Значит надо это преимущество показать очень-очень наглядно.
Кульминацией нашего мастер-класса был эксперимент, который мы пытались понять и объяснить с помощью маленьких человечков. Достаточно простой, но именно он должен был подтолкнуть ребят на правильные рассуждения при решении следующей задачи.
Эксперимент №1:
В пакет набрали немного воды и плотно завязали. Кладем в банку и прокалываем пакет. В итоге вода сначала начинает вытекать фонтанчиком, а потом прекращает. Почему?
С человечками этот эксперимент объясняется очень просто и главное понятно для детей.
Сначала человечкам очень тесно в пакете с водой. Это похоже на душную комнату в которую набилось очень много людей. Всем хочется выйти. И когда открывают дверь (делают прокол), то те человечки, что стоят рядом тут же начинают выбираться наружу. А те, что стоят далеко от входа ждут своей очереди. Но в какой-то момент, человечкам снаружи становится также тесно, как и внутри. Выходить уже нет смысла и человечки перестают выходить из пакета.
Сообщающиеся сосуды, давление — все это будет изучаться только в старших классах на уроках физики. Но уже сейчас можно на доступном языке объяснить детям многие процессы, а главное ДАТЬ им инструмент с помощью которого они могут объяснять многие вещи вокруг. И еще: потом через 5-6 лет на уроках физики все эти процессы и формулы будут не просто заучиваться детьми, а пониматься на абсолютно естественном уровне.
Эксперимент № 2
В стакан с водой кидаем маленький бумажный шарик. Воду переливаем из стакана в стакан и шарик тоже двигается вместе с потоком воды.
Опять моделируем ситуацию с помощью маленьких человечков. Вы оказались в толпе людей (те кто был в час пик в метро — очень хорошо понимают). Очень сложно оставаться неподвижным или идти вспять. Самое простое — идти вместе со всеми. Тоже самое происходит с нашими человечками. Жидкие толкают твердых и несут вместе с собой вперед.
Исследовательская задача:
Неподвижная рыба удильщик приманивает к себе добычу с помощью фонарика на одном из шипов. Одно мгновение и добыча во рту у удильщика. Каким образом, если рыба НЕ ДВИГАЕТСЯ?
Вот какие этапы дети должны пройти, чтобы решить задачку:
Рисуем рыбу и добычу. Но это еще не все? Надо догадаться о третьем участники нашего процесса? Это маленькие человечки воды! Рисуем их тоже.
Теперь надо понять, как эти человечки могут нам помочь? Они как и в эксперименте №2 могут перенести рыбку прямо в рот!
И последняя идея: как заставить человечком воды двигаться? Это посыл к эксперименту №1 . Ведь там человечки очень активно начали двигаться, когда открыли “вход”
ММЧ в жизни детей:
И в конце, я попробовала предложить детям найти свою собственную проблему. Из своей жизни. Считаю, это очень важная часть занятия, потому что фантазировать и придумывать на отвлеченные темы многие уже умеют и очень хорошо. А вот собственные проблемы даже не видят, не умеют их переводить в задачи и тем более решать. А ведь именно для этого нужен ТРИЗ!
Сначала рассказала им небольшую историю, про мальчика Дениса. В ходе истории дети должны были находить его проблемы и превращать их в задачи.
Потом каждый попробовал описать свой день и вспомнить какую-то проблему, а затем превратить ее в задачу.
- Проблема: Младший брат рушит замки из лего. Задача: Как сделать так, чтобы брат сам перестал трогать мои постройки?
- Проблема: Младший брат кричит и мешает учить уроки. Задача: Как сделать так чтобы крик брата помогал делать домашнее задание?
- Проблема: После вырезания на полу много обрезков. Как сделать так чтобы после вырезания НЕ образовывалось обрезков.
Получилось сумбурно, но в целом хорошо. Каждый попробовал решить свою проблему с помощью маленьких человечков и моделирования процесса. Это было уже совсем сложно. И пока актуальный навык все-таки проблемы превращать в задачи. На этим и будем тренироваться дальше.
С уважением, Несютина Ксения
Вера Вязовцева
Уважаемые коллеги, представляю вашему вниманию материал, который, на первый взгляд, может показаться сложным. Но если разобраться, уверяю – это очень увлекательно, интересно, результативно. Как для детей, так и для педагога. В работе со старшими дошкольниками я активно применяю метод, позволяющий наглядно увидеть и почувствовать природные явления, характер взаимодействия предметов и их элементов. Это метод - Моделирование Маленькими Человечками (ММЧ, который помогает формированию диалектических представлений о различных объектах и процессах живой и неживой природы, развивает мышление ребенка, стимулирует его любознательность. В играх и упражнениях с МЧ развиваются воображение и фантазия, следовательно, создается почва для формирования инициативной, пытливой творческой личности.
Есть множество вариаций использования ММЧ : карточки с нарисованными маленькими человечками , кубики, МЧ из пластика и картона, наконец, «живые» человечки , в роли которых выступают дети.
Сущность ММЧ заключается в представлении о том, что все предметы и вещества состоят из множества МЧ. В зависимости от состояния вещества МЧ ведут себя по-разному.
Человечки твердого вещества крепко держатся за руки и чтобы их разъединить, нужно приложить усилие.
В жидком веществе человечки стоят рядом , слегка касаясь друг друга. Эта связь непрочная : их можно легко отделить друг от друга (отлить воду из стакана и т. д.)
Человечки газообразных веществ постоянно в движении. Помимо основного названия – «бегущие» , дети характеризуют их как «летящие» или «летающие» .
Рассмотрим пример перехода вещества из одного состояния в другое.
Сосулька зимой не тает. Почему? Потому что МЧ (маленьким человечкам ) льда холодно, и они крепко держатся друг за друга. Но вот пришла весна, стало солнце пригревать. Человечки согрелись , начали двигаться, перестали держаться за руки – они лишь касаются друг друга. Лед из твердого состояния перешел в жидкое, т. е. получилась вода. Солнце греет сильнее, человечкам становится жарко . Они сначала отодвинулись друг от друга, а потом разбежались в разные стороны. Вода исчезла, превратилась в пар, т. е. испарилась.
Работа с детьми с применением метода ММЧ проводится в несколько этапов.
Сначала педагог вместе с детьми выясняет, что явления и объекты бывают твердыми, жидкими, газообразными, что можно отнести к этим понятиям. Дети учатся обозначать камень, воду в стакане, пар или дым с помощью нескольких МЧ. Так, например, при моделировании стены дома маленькие человечки являются своеобразными «кирпичиками» , а при моделировании дерева надо исходить из его образа (ствол, ветки) .
Затем моделируют объекты и явления , состоящие из сочетания разнообразных человечков : вода в аквариуме, чашка на блюдце и т. д.
На следующем этапе можно рассматривать объекты и явления не только в статике, но и в движении : льющаяся из крана вода, кипящий чайник. Это необходимо для того, чтобы плавно подвести детей к умению схематизировать взаимодействие , неизбежно возникающее между системами.
После освоения детьми механического ММЧ целесообразно выходить на новый уровень рассмотрения взаимодействия объектов и явлений – схематизацию.
Схема в отличие от механической модели позволяет показать многосложность взаимодействия окружающего мира и отдельно взятого маленького человечка , представляющего твердое, жидкое или газообразное состояние, с помощью определенных символов – математических знаков «+» , «-» . Таким образом, отпадает необходимость рисовать много маленьких человечков .
Чтобы показать соединение, используют «+» , знак «-» используется в том случае , когда мы убираем, отнимаем какой-либо элемент. Можно составлять схемы явления с несколькими знаками.
Например, как можно обозначить карандаш - снаружи деревянный корпус, внутри – графит? Эти 2 составляющих карандаша- твёрдые. Используя изображения человечков , обозначающих твёрдые вещества, и знак «+» , получаем следующую схему (на фото)
А вот так обозначим процесс, когда из лейки вылилась вода :
Вот так можно обозначить стакан с водой, коробку с соком, бутылку с лимонадом и т. д.
К этой схеме можно подобрать множество вариантов - от листка бумаги оторвали кусочек, отломили пластилин от бруска, отпилили сухую ветку от дерева и т. д.
На основе этого метода разработала игры и упражнения , в которые дети с удовольствием играют, обсуждают предложенные объекты, обучают друг друга. Расскажу об игре «Маленькие человечки » , которое изготовила по принципу обычного домино - прямоугольные костяшки домино (у меня они деревянные) разделены на 2 квадрата. На одном квадрате – человечек или схема из нескольких человечков со знаками - или + , а на другой части пластины - один предмет или несколько (кубик, мяч, гвоздь, чашка с горячим чаем, от которого поднимается пар, из крана течёт вода, из фена дует воздух и т. д.). Игроки делят между собой костяшки, устанавливают очерёдность и выстраивают цепочку.
Дети очень любят играть в подвижную игру «Мы - маленькие человечки » . Дети встают в круг и в зависимости от того, какое слово произносит взрослый, дети либо стоят, крепко держась за руки (если, например, воспитатель говорит «камень» , не очень крепко держатся за руки, т. е. взрослый может легко эти руки разъединить («бумага» , начинают бегать (слово «пар» , «дым» , «запах» , стоят рядом, касаясь плечами («вода» , «молоко» , «сок» и др).
С помощью ММЧ можно обыграть различные режимные моменты, объясняя сущность того или иного процесса или ситуации. Например, вот мыло. Мыльные человечки крепко держатся за руки пока сухие. Крепко прижимаются друг к другу пока между ними никого нет. Но вот мыльные человечки встречаются с водой , с которой они дружат. И начинают плавать, нырять, плескаться, невольно опуская руки и отделяясь от остальных. Сначала они плавают поодиночке, потом некоторые, взявшись за руки, водят в воде хоровод. Посмотрите, какие мыльные пузыри плывут по воде. Но они быстро лопаются, так как руки у мыльных человечков мокрые , скользкие, им трудно держаться друг за друга.
Могу назвать в качестве основного источника- статьи преподавателя ТРИЗ Богат В . Ф. в журналах «Ребёнок в детском саду» №5, 6, 2007г. Материал творчески перерабатывался мною, дополнялся. В дальнейшем представлю конспекты занятий с применением метода ММЧ.
Желаю творческих успехов!
МАСТЕР – КЛАСС
«Моделирование маленькими человечками»
Подготовила и провела:
Воспитатель
Курноскина Марина Анатольевна
Уважаемые коллеги! Тема моего мастер-класса: «Моделирование маленькими человечками».
Эпиграфом к нему я хочу взять слова
: А.И.Грина - «Обучение, построенное на усвоении конкретных фактов, изжило себя в принципе, ибо факты быстро устаревают, а их объем стремится к бесконечности».Презентация
Цель и задачи мастер-класса:
- Совершенствовать знания педагогов о технологии ТРИЗ;
- Показать способы моделирования объектов и явлений неживой природы (ММЧ);
- Повысить компетентность в сфере инновационных технологий.
ФГОС указывает на то, что «в настоящее время в системе образования начинают превалировать методы, обеспечивающие становление самостоятельной творческой образовательной деятельности дошкольников, направленные на решение жизненных задач».
Уважаемые коллеги, я хочу в рамках данного мастер - класса представить Вашему вниманию метод. Это метод - Моделирование Маленькими Человечками (ММЧ), который помогает мне реализовать задачи:
- Развитие познавательно-исследовательской деятельности;
- Формирование первичных представлений детей о явлениях и процессах, происходящих в неживой природе;
- Развитие умения устанавливать причинно-следственные связи между природными явлениями;
- Развитие воображения и творческой активности;
- Развитие умения моделировать объекты и явления неживой природы.
На первый взгляд, может показаться сложным, но если разобраться, уверяю – это очень увлекательно, интересно, результативно. Как для детей, так и для педагога.
«Метод Маленьких Человечков» разработан на основе синектики (символической и личной аналогии), позволяющий наглядно увидеть и почувствовать природные явления, характер взаимодействия предметов и их элементов; представления о внутренней структуре тел живой и неживой природы, предметов. Объяснять внутреннее строение тел и их свойства можно так: «Тела, окружающие нас состоят из человечков, но они очень малы и мы их не можем увидеть. Маленькие человечки – молекулы, из которых состоят вещества. Они постоянно движутся. В твердом теле человечков очень много, они держатся за руки и стоят близко друг к другу, в жидкостях человечки стоят свободнее и между ними могут «пройти» другие человечки, а в газах расстояние между человечками самое большое.Почему человечки?
- Могут думать, производить действия, вести себя по-разному;
- У них разные характеры и привычки, они подчиняются разным командам;
- При моделировании можно поставить себя на их место, почувствовать и понять через действия, ощущения, взаимодействия.
Обозначения целесообразно придумывать и нарисовать вместе с детьми, тогда символы лучше запомнятся и будут им понятны. Но есть определенные правила, которым надо следовать:
- Человечки твердого вещества: дерева, камня, стекла, ткани, пластмассы обладают общим свойством – держат форму, они держатся за руки, причем человечки камня держатся крепче, чем человечки стекла(на карточках-символах руки этих человечков опущены вниз).
- Человечки жидкого вещества: молока, чая, воды, киселя и т.д. – человечки капельки; они принимают форму того сосуда, в который их наливают: эти человечки не держатся за руки; руки у них на поясе;
- Человечки газообразного вещества постоянно в движении: они все время куда-то бегут, летят(газ, пар, дым).
С чего начать?
1 этап - построение с детьми простейших моделей;
2 этап – моделирование взаимодействий двух веществ;
3 этап – моделирование сложных взаимодействий и состояния окружающих предметов, переход их из одного состояния в другое.
Построение с детьми простейших моделей можно начинать со средней группы
Виды моделей маленьких человечков.
- Роли маленьких человечков исполняют дети;
- Карточки с изображением маленьких человечков. Это заранее заготовленные карточки: плоские изображения МЧ или схематично нарисованными.
- Кубики с изображением маленьких человечков;
- Схематичное изображение МЧ, которые рисуют сами дети.
Игры с педагогами.
Сейчас мы отправимся с вами в страну маленьких человечков, которые живут в разных городках.
Вы знаете, что это за маленькие человечки?
Твердые человечки крепко держатся за руки, чтобы ничего не произошло, чтобы никто и ничто не могло проскользнуть между ними.
Жидкие человечки держат руки на поясе, но касаются друг друга локтями, чтобы между ними можно было проскользнуть.
Газообразные или бегущие человечки живут в различных запахах, пузырьках жидкости. Они все время летают, т.е. бегают.
(Отбираю воспитателей, которые будут со мной играть)
Итак, по этой тропинке (маркер ТТ) пройдут в первый город те,
кто состоит из твердых природных человечков. Вы называете себя (объект, состоящий из твердых человечков). Например, «я – камень…». (Называя себя, педагоги проходят по тропинке в город твердых человечков)
Твердые МЧ сильные, крепкие, умеем держать свою форму).
Педагоги, проходя по дорожке, называют себя.
Хорошо ли вам здесь, в своем городке, жидкие человечки?
(Они любят течь, литься, менять форму, путешествовать, смешиваться).
Дорога привела нас к городу самых веселых газообразных человечков. Надо в него пройти. Жители страны газообразных человечков, проходите по тропинке! (Проходя, воспитатели называют себя: я –запах от цветка, я – запах от духов, я – воздушинка из пара, туман и т.д.)
А как вам живется в своем городе? (Мы не прочь везде побывать, не любим «сидеть» на месте, любим движение! Мы хотели бы подружиться с другими человечками.)
Второй этап – моделировании взаимодействий двух веществ, можно начинать осваивать с детьми старшего дошкольного возраста. И я предлагаю вам
отправиться в следующий город, в город смешанных Человечков. Наденьте шапочки с маркерами своих городов и, объединившись в пары, тройки, назовите себя.
ТЖ – вода в стакане, лед в воде…
ТГ – воздушный шарик,
ГЖ – минеральная вода, лимонад, пузырьки воздуха в воде…
ТГЖ – человек, растение, животное, аквариум…
Все, что окружает нас, и мы сами состоим из маленьких человечков, разница только в количестве разных человечков и в каждом отдельном объекте и их связях.
Игры.
«Назови твердое»
- упражнять в умении подбирать объекты по агрегатному состоянию.«Замри» - игра на умение моделировать твердые и жидкие вещества.
«Маленькие человечки»
- умение быстро реагировать на сигнал «твердые», «жидкие», «газообразные».«Волшебная дорожка»
- упражнять в умении подбирать объекты по двум признакам агрегатному состоянию и цвету.Игра «Кубики» - (на гранях которого изображены фигурки "маленьких” человечков и знаковые взаимодействия между ними) помогает совершать малышу первые открытия, проводить научно – исследовательскую работу на своем уровне, знакомиться с закономерностями живой и неживой природы. С помощью таких "человечков” дети составляют модели «Водоем” и т.д.
В подготовительной группе в непосредственно образовательной деятельности по О.О. «Познавательное развитие» при объяснении детям круговорота воды в природе можно использовать сказку.
Приключение дождевых капелек.
«Жили – были в тучке маленькие капельки-человечки. Их было очень много. Они были веселые, непоседливые, легкие. Однажды, разыгравшись, они даже не заметили, что оторвались от тучки и падают на землю. Но и на земле им не захотелось расставаться друг с другом. И те капельки – человечки, что упали далеко, побежали к своим друзьям. А когда собрались все вместе, получился ручеек. Обрадовались, что они опять все вместе, зажурчали, зашептались и побежали дальше, посмотреть, что там?
Бежали, бежали и прибежали к реке. Хорошо, что река была расположена ниже того места, где упали человечки – капельки, а то бы вверх было очень тяжело бежать, не добежали бы человечки до своих родственников.
А в речке таких же водных человечков еще больше. Обрадовались они встрече и давай веселиться, прыгать, перескакивать друг через друга. Речка забурлила, зашумела. Но постепенно человечки устали и успокоились. Решили отдохнуть. И вдруг почувствовали, как похолодало. Это морозные человечки очень хотели с ними поиграть, но пока водные прыгали, морозные не могли их ухватить, подойти к ним. А теперь, когда водные человечки устали и успокоились, морозные сели рядом, обняли водных. Водные, почувствовав, что замерзают, стали прижиматься друг к другу чтобы согреть МЧ. Они так тесно прижались, что превратились в лед. Но человечки не расстраивались. За лето они устали и захотели отдохнуть. Человечки знали что пройдет время и вновь пригреет солнце им станет тепло и можно будет бегать и кувыркаться играть в любые игры. И даже навестить бабушку – тучку. После прослушивания сказки – дети строят изменчивую модель переход из одного вещества в другое.
А сейчас вы самостоятельно попробуете создать модели, используя ММЧ.
Задание по группам:
1 группа – создание модели - стакан с водой;
2 группа- создание модели - стакан воды со льдом;
3 группа –создание модели- стакан с лимонадом.
Где можно еще использовать ММЧ?
- в режимных моментах;
- НОД по О.О. «Познавательное развитие» - формирование элементарных математических представлений. Можно измерять предметы по длине, закреплять понятия «больше - меньше», «тяжелее - легче» и т.д.
- В изобразительной деятельности – смешивание цвета.
- В О.О. «Развитие речи» - детям предлагается модель из различного сочетания гласных и согласных человечков.
- маленькими человечками можно моделировать социальные отношения.
Рефлексия
Название технологии | Технология решения изобретательских задач |
Прием технологии ТРИЗ | «Метод маленьких человечков» |
Что дает ребенку |
|
Что дает педагогу |
|
Уважаемые коллеги, Вы были благодарными слушателями и прекрасно справились с предложенными играми и игровыми упражнениями. Используйте различные приемы ТРИЗ в своей работе, и перед вами в полной мере раскроется неиссякаемый источник детской фантазии.
Оценка работы мастер – класса
Я предлагаю оценить свой мастер – класс. На тропинку прилетели листочки.
- Понравились игры. Буду применять их в своей работе, пусть прилетит желтый листочек.
- Неплохо было. Но о том, буду ли применять игры в своей работе, не знаю, пусть прилетит зеленый листик.
- Ничего не поняла. Было не интересно, пусть прилетит красный листик.
Литература:
- Сидорчук Т.А., «Я познаю мир» Методический комплекс для работы с дошкольниками. – Ульяновск, ООО «Вектор – С», 2014г.
- Гуткович И.Я. Методическое пособие по организации и проведению развивающих знаний с дошкольниками/ Науч.-метод. центр развив. образования N242 "Садко". - Ульяновск, 1996.
- Педагогика + ТРИЗ: Сборник статей для учителей, воспитателей.
- Н.М.Журавлева, Т.А.Сидорчук, Н.В.Хижняк, «ОТСМ – ТРИЗ – РТВ-технологии как универсальное средство формирования ключевых компетентностей детей дошкольного возраста», Методическое пособие для педагогов дошкольных образовательных учреждений, 2007г.
- http://volga-triz.org/ (Официальный сайт Волга - ТРИЗ)
- www.altshuller.ru (официальный фонд Г.С. Альтшуллера)
Следующий важный этап обсуждения вопроса о регистрации открытий в области общественных наук был связан с законодательным введением в СССР правовой охраны открытий и принятием Положения об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях (1959 г.), где после обсуждения этой проблемы было оговорено, что на открытия в области общественных наук дипломы не выдаются. Таким образом, законодательство СССР, признавая возможность научных открытий в общественных науках, исключило их из сферы государственного правового регулирования. Указанная норма благополучно была перенесена и в новое Положение об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях (1973 г.). “На открытия географические, археологические, палеонтологические, на открытия месторождений полезных ископаемых и на открытия в области общественных наук настоящее Положение не распространяется” (п. 10 Положения).
Основным доводом для исключения из законодательных актов регистрации открытий в области общественных наук, было мнение специалистов гражданского права о том, что введение правовой стороны открытий в области общественных наук вызовет отрицательный эффект, так как выводы общественных наук не могут быть оценены с достаточной степенью достоверности в отличие от выводов в области естественных наук. Для проверки таких открытий нужен длительный общественный опыт, а проведение эксперимента ограничено или исключено.
Эти выводы были продиктованы, скорее всего, идеологическими соображениями, а не стремлением повысить заинтересованность ученых в проведении фундаментальных исследований в области общественных наук.
Данная позиция в отношении открытий в области общественных наук, хотя и в несколько смягченном виде , нашла свое отражение в тексте Женевского договора о международной регистрации научных открытий (1978 г.), разработанного и принятого ВОИС по инициативе СССР. В статье 1(2) Договора сказано, что “любое Договаривающееся государство имеет право не применять настоящий Договор к географическим, археологическим и палеонтологическим открытиям, открытиям залежей полезных ископаемых и открытиям в области общественных наук”.
При рассмотрении вопроса о научных открытиях, и в частности о научных открытиях в области общественных наук, нередко проводится аналогия с Нобелевскими премиями. Не отрицая правомерность проведения такой аналогии и не вдаваясь в подробный анализ существенных отличий относительно порядка присуждения Нобелевской премии, и признания научного положения открытием, отметим, что деятельность Нобелевского фонда не только не отрицает возможность регистрации открытий в области общественных наук, а фактически подтверждает необходимость проведения этой работы .
По завещанию А. Нобеля премии присуждаются “... первая часть тому, кто сделает наиболее важное открытие или изобретение в области физики, вторая - тому, кто сделает наиболее важное открытие или усовершенствование в области химии, третья - тому, кто сделает наиболее важное открытие в области физиологии или медицины, четвертая - создавшему наиболее значительное литературное произведение идеалистической направленности, пятая - тому, кто внесет весомый вклад в сплочение народов, ликвидацию или сокращение численности постоянных армий или в развитие мирных инициатив”.
Нобелевский фонд был создан в 1900 году, а в 1968 г. к пяти традиционным Нобелевским премиям добавилась ежегодная премия по экономике, учрежденная по инициативе Шведского банка и присуждаемая Шведской королевской академией наук. За истекший период Нобелевские премии по экономике были присуждены целому ряду ученых - экономистов, обогативших своими открытиями мировую науку, причем оценке достижений этих открытий не помешали приведенные выше сомнения и утверждения о ее невозможности.
Так, первым лауреатом Нобелевской премии по экономике стал Р. Фриш (1969 г.) за создание и применение динамических моделей к анализу экономических процессов.
В 1971 г. Нобелевская премия по экономике была присуждена ученому-экономисту С. Кузнецу за эмпирически обоснованное толкование экономического роста, которое привело к более глубокому пониманию как экономической и социальной структуры, так и процесса развития, в 1973 г. - В.В. Леонтьеву за разработку метода “затраты - выпуск” и за его применение к важным экономическим проблемам. Нобелевские премии по экономике были присуждены также Р. Солоу (1987 г.) за теоретическую разработку актуальных проблем современной рыночной экономики, Г. Беккеру (1992 г.) за расширение сферы макроэкономического анализа и исследования поведения и взаимоотношений людей и целому ряду других известных ученых-экономистов в последующие годы. В 2004 году ученым Ф. Кидланду и Э. Прескотту за вклад в изучение влияния фактора времени на экономическую политику и за исследования движущих сил деловых циклов, в 2005 г. – Р. Ауманну и Т. Шеллингу за углубление понимания сути конфликта и сотрудничества путем анализа теории игр.
Решение о присуждении Нобелевских премий по экономике объясняется, на наш взгляд, прежде всего возрастающим интересом к изучению экономических проблем научными методами и стремлением повысить заинтересованность ученых-экономистов к фундаментальным исследованиям, результаты которых могут оказать существенное влияние на развитие общества.
При рассмотрении зарегистрированных научных открытий, представляющих собой результат экспертной оценки поступающего массива заявок, можно определить характерные приоритетные направления, связанные с изучением человека, теорией информации, социологией, что, на наш взгляд, является закономерным и отражающим современное состояние научных исследований в этих направлениях.
Изучение человека в настоящее время превратилось в общую проблему, поскольку такими исследованиями занимаются представители различных наук, часто не соприкасающихся друг с другом, что снижает эффективность научных исследований. В связи с этим очевидны попытки синтеза научных знаний о человеке с формулировкой обобщенных понятий и проведением комплексных исследований для получения нового фундаментального результата.
Что касается другого приоритетного направления - теории информации, то в науке на сегодняшний день нет единого определения понятия информации, однако информация, по мнению известных ученых-специалистов (К.К. Колин), является главным движущим фактором в самоорганизующихся системах любой природы. Именно информация и информационные процессы играют особую роль в развитии природы и общества. Осознание главенствующей роли информации в природе и социальных явлениях обусловило появление нового фундаментального подхода научного познания - информационного подхода, суть которого заключается в том, что при изучении любого объекта в первую очередь выявляются и анализируются наиболее характерные для него информационные аспекты, определяющие состояние этого объекта и позволяющие прогнозировать его поведение, что дает возможность на практике принимать обоснованные решения.
Третье направление – это открытия , связанные с изучением социологических проблем, в частности, проблем личности, психологии взаимодействия и поведения человека.
