Мусагулова Бахыт Рашитовна,учитель биологии Назарбаев Интелектуальная школа физикоматематического направления, г. Кокшетау[email protected]

Применение приёмовТРИЗ–технологии на уроках биологии

Аннотация. В статье рассматриваются механизмы применения ТРИЗ (теории решения изобретательских задач Г. С. Альтшуллера) в обучении биологии для развития творческого икреативного мышления учащихся.Ключевые слова: новые знания, навыки, креативность мышления.

В настоящее время неоспорим факт наибольшего воздействия на процесс обучения и результаты учеников не столько деятельности администрации школ и органов управления системой образования по обеспечению учителей соответствующими ресурсами, сколько повседневной работы самого учителя в классе, направленной на воспитание и развитие учащихся (Barber and Mourshed, 2007). Учителя при этом должна беспокоить не только прочность приобретаемых учащимися знаний в той или иной области, поскольку эти знания подвергаютсяизменениям каждый год,и эти знания устаревают подчас раньше, чем учащиеся сумеют их усвоить. Гораздо важнее подготовить учащихся, умеющих самостоятельно учиться работать с информацией, самостоятельно совершенствовать свои знания и умения в разных областях. Приобретая, если окажется необходимым, новые знания, профессии, потому что именно этим им придется заниматься всю их сознательную жизнь. Скорость прихода информации к человеку увеличилась в тысячи раз. Поэтому наряду со знаниями необходимо владеть навыкам. Навыками сбора, обработки и систематизации, анализа информационного массива. Эти навыки очень важны в жизни. Им можно и нужно обучаться в школе. Новый тип образования напрямую связан с созданием условий для развития творческого потенциала школьника как субъекта целесообразной деятельности на основе его саморазвития, самообразования как креативного, интеллектуальноразвитого человека. Тризтехнология –это технологиярешения изобретательских задач (основатель Г.С.Альтшуллер). Основная цель этой технологии научить детей мыслить системно, с пониманием того, что происходить и как происходит. В основу Тризтехнологии положено решение противоречий или ситуаций требующих,найти выход из создавшегося положения. Решение задач такого типа невозможно без использования творческого подхода. Творчество предполагает креативность мышления, нестандартный подход в выборе решения. При этом основополагающим является принцип проблемности. Суть,его состоит в том, чтобы путём последовательноусложняющихся задач или вопросов создать в мышлении учащегося такую проблемную ситуацию, для выхода из которой ему не хватает имеющихся знаний, и он вынужден сам активно формировать новые знания с помощью преподавателя и с участием другихслушателей,основываясь на своём или чужом опыте, логике. Таким образом, учащийся получает новые знания не в готовых формулировках преподавателя, а в результате собственной активной познавательной деятельности. Особенность применения этого принципа в том, что оно должно быть направлено на решение соответствующих специфических дидактических задач: разрушение неверных стереотипов, формирование прогрессивных убеждений, экономического мышления. Cамое главное, что содержание проблемного материала должно подбираться с учётом интересов учащихся. Одной из главных задач обучения является формирование и совершенствование умений и навыков, в том числе умения применять новые знания .В работе приводится пример разработки креативного урока по биологии по теме «Аэробный и анаэробный типы дыхания» в 8м классе в виде блоков. 1. Блок мотивацииУрок начинается с «Полезной зарядки». Учащиеся опускаютрукувниз по бокам и непрерывно сжимают свои кулаки. Они должны посчитать, сколько сжиманий они могут сделать до того, как их рука начнёт болеть. Затем руке следует дать отдохнуть на одну минуту и повторить то же самое, но уже с рукой, поднятой выше головы. 2. Блок повторенияПроверка домашнего задания. Учитель предлагает учащимся для самостоятельной работы упражнение «Биологический пульс».Упражнение «Биологический пульс»Верные утверждения отметьте «^», неверные утверждения «»:1.Дыхание обеспечивает энергией весь организм.2.Во время дыхания выводится из организма кислород.3.Словесно уравнение дыхания выглядит так кислород + углекислый газ глюкоза + вода.4.В составе вдыхаемого воздуха присутствует 21% кислорода.5.В дыхании принимает участие глюкоза.6.Количество углекислого газа в выдыхаемом воздухе –16 %.7.Кровеносная и дыхательная системы тесно связаны между собой, так как обеспечивают организм кислородом.8.Клеточное дыхание –это газообмен между клетками крови и тканями организма.9.Количество кислорода при вдохе и выдохе не изменяется.10.Благодаря дыханию человек способен произносить звуки.Ответы: ^

^ ^ ^ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 103.Блок творческого разогреваНа следующем этапе происходит создание проблемной ситуации путём постановки вопроса: «Как вы считаете, существует ли здесь проблема?Почему?»Ответ: Проблема –разные результаты с опущеннойи поднятойруками. Почему разные результаты с опущеннойи поднятойруками? Как это связано с дыханием?Учитель сообщает о необходимости найти ответ на поставленный вопрос, для чего предлагает тему урока.4. Теоретический блокДля определения целей урока учащимся задаётся вопрос:Какие вопросы вы хотели бы задать, чтобы понять изучаемую тему? Таким образом,цели урока формулируются совместно с учащимися.Далее предлагается определение аэробного и анаэробного дыхания.5.Блок экспериментовДля реализации поставленных целей урока предлагается в группах обсудить и заполнить таблицу.

Таблица 1Сравнение аэробного и анаэробного обмена веществ

Аэробный тип дыханияПоказателиАнаэробный тип дыхания

Кислород (используется/не используется)

Глюкоза (используется/не используется)

Выделяется энергии (много/мало)

Выделяется (углекислый газ /молочная кислота)

Словесная формула процесса

Перед заполнением таблицы учитель объясняет задание и проситразработать критерии, помогающие оценить будущую работу учеников. Каждый записывает 12 критерия в тетрадь, затем выносятся все критерии на доску. Выделяются приоритетные, с помощью которых и будет оцениваться работа, например, правильность ответов, соблюдение регламента в работе, распределение обязанностей, дисциплина, взаимопомощь и т.д.Эксперимент 2.Парам раздаютсякарточки, содержащие символы и номера, необходимые для написания правильной формулы аэробного дыхания. В парах учащиеся раскладывают карточки в правильном порядке.

C6H12O6 O2 CO2 H2O 2875 кДж

Рис. 1.Формулы и символы

Группа, выполнившая задание одной из первых записывает уравнение реакции на доске. 6. Блок психологической разгрузкиНа данном уроке психологическая разгрузкаосуществлялась при помощи упражнения на правильное дыхание. 7.Блок интеллектуальная разминкаБлок представлен системой заданий,направленных на развитие у учащихся творческого мышления и умения применять знания в нестандартнойситуации.Задание: Езда на велосипеде, бег, плавание –занятия, сопровождающиеся учащением пульса, сжиганием углеводов и жиров, обеспечивая энергией работающие мышцы. Поднятие тяжестей, бокс и спринт

сопровождаются ещёболее сильным учащением пульсаи дыхания. Энергия не производится, а расходуется уже имеющаяся. В результате такой работы в мышцы и кровоток выделяется молочная кислота. Определите, какие из описанных в задании видов спорта, относятся к аэробному типу дыхания.Подчеркните в тексте подходящие по смыслу слова, используя уравнение химической реакции процесса дыхания.I.Виды спорта, относящиеся к аэробному типу дыхания:__________________________________________________________________________________________________________________________________II.

Подчеркните в тексте подходящие по смыслу слова, используя уравнение химической реакции процесса дыхания:CHO+ 6O→ 6CO+ 6HO + 2875кДж.1. Аэробный тип дыхания сопровождается (накоплением/выделением)энергии, которая может тратиться на продолжительные физические упражнения. 2. При этом, чем больше (кислорода/углекислого газа)вы будете вдыхать, тем интенсивнее будет идти процесс тренировки. 3. В процессе аэробного дыхания вода в виде водяных паров будет (выделяться/ поглощаться). 4. Резко повысить свою мышечную массу при аэробном дыхании практически невозможно, так как глюкоза в этом случае (расщепляется/ накапливается).5. Тренироваться лучше на свежем воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, так как нехваткой (кислорода/углекислого газа)в организме чаще всего объясняется наша усталость.8. Блок резюме.Обеспечиваетобратную связь с учащимися и помогает учащимсяпонять насколько качественноони усвоили урок.Рефлексия: Партнёры по обсуждению «Скажи мне три вещи…»Учитель предлагаетрассказать друг другу три вещи:Я справился хорошо.Я хочу узнать больше о …Я узналто, что 80 минут назад не знал.При наличии времени по желанию учащихся можно представить свою рефлексию классу.9.Блок дифференцированное домашнее заданиеУ человека со слабым нетренированным сердцем кислорода, доставляемого к мышцам во время бега, хватает лишь на окисление половины молочной кислоты. Объясните, к чему это приведёт.ТиО*Что бы вы предложили марафонцу (бегун на длинные дистанции) для поддержания сил –горячий сладкий чай или кусок мяса? Объясните.

Ссылки на источники1.Утёмов В. В., Зиновкина М. М., Горев П. М. Педагогика креативности: Прикладной курс научного творчества: учебное пособие.–Киров: АНОО «Межрегиональный ЦИТО», 2013. –212 с.2.Москаленко,К.А.Образецучебныхдействийкаксредствоактивизациитворческойдеятельностиучащихся/К.А.Москаленко//Педагогическоенаследие.–Липецк:ЛГПУ,1999.–С.42–49.

09.07.2001

О пользе химии

Фрагмент главы из книги А.Б. Селюцкого "Нить в лабиринте", 1988 г.

Логика решения задачи часто приводит изобретателя к столкновению с незыблемыми физическими законами. Это ловушка, из которой годами ищут выход, пытаясь примирить непримиримое и совместить несовместимое. А рядом - химия, арсенал мощнейших инструментов, как бы специально созданных для "обмана" физических законов. Многие эффекты и явления могут десятилетиями лежать в запасниках химии, не находя технического применения. Нужен мостик между двумя отраслями знаний - химией и техникой. Строить этот мостик в первую очередь должны новаторы, на этом пути их ждут счастливые находки. Инженеров часто ошеломляет простота "химического" решения задачи, над которой они бились многие годы.

Одна из самых драматических историй в изобретательстве связана с обыкновенной электрической лампой. Неразрешимое, казалось бы, противоречие надолго затормозило развитие этого технического устройства. Чтобы улучшить качество излучения, сделать свет лампы более похожим на солнечный, нужно повысить температуру нити накала. Но чем выше температура нити, тем быстрее идет испарение металла: нить становится тоньше, перегорает.

Любые попытки найти "оптимальное" решение отбрасывали инженеров назад: на внутренней поверхности колбы быстро образовывался темный налет испарившегося вольфрама, преграждавшего путь свету; лампа еще больше разогревалась, светимость ее быстро падала и нить перегорала. В тисках этого противоречия (надо повышать температуру и нельзя этого делать) погибли сотни хитроумных планов штурма задачи "в лоб". Каких только сплавов и легирующих добавок к вольфраму не перепробовали, как только не меняли характеристики тока и температурный режим!

Что происходит в лампе? Под действием высокой температуры атомы вольфрама настолько сильно начинают раскачиваться в кристаллической решетке, что отрываются от нити и улетают. Куда? Все идет по законам физики: теплота переносится от более нагретого тела (нити) к менее нагретому (колба). Физические законы страшнее" юридических, их невозможно нарушить даже при очень сильном желании. А нарушать и не надо, пусть все идет как положено по физике. Проблема в другом: как заставить атомы вольфрама вернуться назад и "приземлиться" на старое место? При этом желательно, чтобы атомы садились на нить не где попало, а именно там, откуда их больше всего вылетает, то есть нужно организовать замкнутый цикл по вольфраму внутри колбы. Одну половину цикла обеспечивает физика. Другая половина - перенос вольфрама из холодной зоны в горячую и точная "посадка" на нить накала-противоречит физическому закону. Значит, надо "обмануть" его, и поможет в этом химия.

В разработанной у нас в стране мощной ртутной лампе использовали бром, добавленный внутрь лампы, он взаимодействует с осевшим на колбу вольфрамом, образует бромид вольфрама, который, испаряясь, устремляется в зону с высокой температурой, разлагается, и вольфрам оседает туда, откуда он испарился. При этом даже частично разрушенная нить самовосстанавливается в процессе работы, как хвост у ящерицы. Самое замечательное то, что процесс этот не потребляет энергии извне, не требует никаких дополнительных обслуживающих систем - все обеспечивается безупречным поведением "дрессированных" молекул. Сможете ли вы привести пример более идеальной системы?

Теперь о прошлой задаче.

Задача о прыжках в воду

Во время тренировочных прыжков в воду у спортсменов иногда бывают серьезные травмы. Неудачный прыжок - и человек больно "шлепается" о воду. Что вы можете предложить?

Было прислано пять писем с решениями, совпадающими с ответом.

Из ваших писем в который раз убеждаюсь, в чем собственно сложность решения изобретательских задач. Можно наизусть помнить алгоритм решения изобретательских задач, но результата не получить. Те, кто проходят обучение, сталкиваются с этой проблемой уже при первой самостоятельной попытке решения учебной задачи. Нужна верная постановка мышления. Здесь огромное число нюансов. Нужен тот, кто уже владеет этой методикой и может указать на допущенные ошибки. Самому их не видно! Вот в чем заключается секрет овладения техникой решения задач на основе анализа противоречий.

Ответ

Предложено насыщать верхний слой воды пузырьками газа. Плотность воды падает. Удар о воду становится мягче.

Очередная задача.

Задача из фантастического рассказа.

"Зачем, - убеждает своего компаньона герой рассказа Р. Шекли "Необходимая вещь", - тащить с собой 2305 наименований запасных частей и деталей. Гораздо проще и логичнее получать необходимое в нужный момент с помощью синтезатора". И вот такой момент наступил. При неудачном приземлении на далекую дождливую планету Деннет-4 корабль получил повреждения. Потребовалось заменить четыре одинаковых элемента. Но синтезатор выдал только один - оказывается, он настроен на создание новых вещей, а любая вещь бывает новой лишь однажды. Как быть? Герои рассказа после многих проб и ошибок решают эту задачу. Как?

До следующей встречи.

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЙ ТРИЗ-семинара “ ТРИЗ и химия” (2007 год)

1. Обзорная лекция «ТРИЗ в ХХ1-м веке в России и мире» 2 часа

1946 – инженер-механик и работник патентного отдела Генрих Альтшуллер начал искать методику решения изобретательских задач путём изучения патентного фонда; (ещё в школе он получил а.с. на дыхательный прибор водолаза с Н 2 О 2 , делал ракетный катер с Н 2 О 2), через 3 года он установил, что отличительный признак хорошего патента – разрешение технического противоречия (одно из первых решений по новой методике – прибор следности для бесследной торпеды: прибор д.б. маленьким, но давать след, заметный и ночью, и днём – он предложил реакцию фосфида кальция с забортной водой, подаваемой капельницей; из капли воды образуется в тысячу раз больший объём газа - смеси фосфина с полифосфинами, последние на воздухе поджигают фосфин: пламя хорошо видно ночью, а дым-«туман», образуемый оксидом фосфора, виден днём; такой прибор был быстро изготовлен и засекречен от автора предложения, не имевшего допуска.). 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 }(дым)

Вместе с коллегой они написали открытое письмо И. Сталину о недостатках развития изобретательства в СССР и предлагаемой методике, которое в НКВД было оценено как очернение советской власти приговором на 25 лет лагеря в Воркуте. Он с соавтором ранее приняли участие в конкурсе по разработке костюма газоспасателя (в частности, дыхательный прибор с жидким кислородом, пар которого при этом охлаждает костюм – по принципу объединения ) – их 3 предложения по конкурсу заняли три первых места среди тысячи участников изобретателей. Это решение они узнали в лагере. Через 5 лет Г. Альтшуллера выпустили «за отсутствием состава преступления», но после лагеря никто не брал на работу – он под именем Г. Альтова стал печататься как писатель-фантаст. И все годы продолжал работать над методикой изобретательства. В 1956 напечатал статью О психологии изобретательства и роли противоречий.

1961 – в Тамбове напечатали его первую книгу «Как научиться изобретать», в 1964 – в Воронеже вышла вторая книга «Основы изобретательства», я читал в те годы статьи в журналах ИиР и Знание-сила Г. Альтшуллера и Р. Бахтамова (Р. Шапиро). Помню, я выписал тогда из Воронежа 10 экземпляров книги и распространил в ЦЗЛ. От общества Знание читал лекцию Наука изобретать. Я полагал тогда, что если я знаю полезное дело - надо о нём рассказать другим .

1968 в изд-ве Моск. рабочий вышла книга «Алгоритм изобретения», в 1971 – в Баку начал работать первый двухлетний институт подготовки изобретателей. В 1972 г. в Дубне проведен отделом изобретательства МСМ семинар Г. Альтшуллера для работников предприятий, на который меня послало руководство п/о Маяк. Потом в ЦЗЛ я провёл семинар, который окончили 5 человек, а двое вскоре стали изобретателями и один стал преподавателем ТРИЗ, когда я уехал в Чебоксары, а один выпускник семинара по правилу диалектики стал его «врагом». Сейчас знаток ТРИЗ живёт в Озёрске и невостребован руководством.

В 1979 Сов.радио напечатало «Творчество как точная наука» - основную книгу про ТРИЗ, которая ныне переведена на много языков мира, а в 2004 и 2006 переиздана в Петрозаводске официальным Фондом Г. Альтшуллера. В 80-е годы начались систематические семинары по ТРИЗ в Петрозаводске; там и в Кишиневе изданы более 10 книг про ТРИЗ, в СССР работало до 100 школ молодых изобретателей и народных университетов – сейчас остался 1 в СПетербурге МУНТТР, готовит кадры для фирмы Алгоритм, дочьки Pragmatic Vision (Boston, US), есть также Московская школа ТРИЗ (А. Кудрявцев и В. Буьенцов).

В 70-80-е годы в Минске стала работать НИЛИМ, разрабатывающая проект Изобретающая Машина и в 1989 выпустила программы ИМ-1.3 (сетевую) и ИМ-1.5 (объединённый комплекс трёх ТРИЗ-методик); одновременно она начала разрабатывать английскую версию программы интеллектуальной поддержки на основе ТРИЗ, в 1991 заработала в Бостоне созданная ими фирма ИМКорп, выпускающая версии ИМ – ТехноОптимайзерПрофи (ТОП) на СД- и ДВД-дисках (за последнюю версию запросили 17 тысяч дол. США), но как правило, по штучно ТОП не продают, а корпоративными пакетами по 1000-1500 экз. дисков и при условии обучения работников фирм-покупателей – крупнейших более 500 мировых ТНК США, ЮКореи и др. Итак, сегодня полмиллиона инженеров за рубежом РФ работают с программой ТОП, основанной на ТРИЗ, к тому же там есть 3 средние фирмы на 50-200 знатоков ТРИЗ, которые помогают заказчикам решать их задачи развития и прогноза производства на основе ЗРТС, есть также сотни мелких фирм ТРИЗ-консультантов как из бывших изобретателей из СССР, так и из американцев, прослушавших курс ТРИЗ 1 день. Имеется пакет TOP-2.5 (1997) на двух СД-дисках (с в/ф).

На встрече в Петрозаводске в 1989 было решено создать Ассоциацию ТРИЗ, которая ныне стала международной: в неё входят 20 ОО ТРИЗ из РФ (например, Карелии, СПетербурга, Красноярска, Москвы, Чебоксар и др.), несколько объединений Белоруссии, Украины, США, ЕвроТРИЗ, Франции, создаются объединения в Перу, Италии, Испании, ЮКорее, Китае и др. Проводятся ТРИЗ конференции и съезды МАТРИЗ раз в 2 года в РФ; конференции в АИТРИЗ в США и в ЕвроТРИЗ ежегодно. В 2006 в Мексике стали проводить ТРИЗ конференции на испанском языке. За рубежом развиваются как применения элементарных основ ТРИЗ инженерами фирм, так и глубоких знаний основ ТРИЗ-специалистами из бывшего Союза ССР. Так, ЛЖ и Самсунг привлекают по контракту специалистов ТРИЗ на 1-3 года. В США на основе ТРИЗ решают проблемы для корпораций такие фирмы, как ИнвешнМашинКорпорейшн (IMCorp., Boston), ИдеайшнИнтернейшнлИнкорп (III, Detroit), Pragmatic Vision (Boston) и около 100 мелких фирм ТРИЗ-консультантов, много ТРИЗ-специалистов работают в других странах: ФРГ, Франции, Австрии и др. В частности, ТРИЗ-спецы помогают фирмам, работающим над новыми видами топлив для ДВС (этанол, био-топливо, водород и др.).

В РФ продолжаются разработки ТРИЗ педагогики для детсадов, школ и вузов – в МГИУ есть МНЦНКО, в Интеко (Москва) и Норд Сервис (Иркутск) работают группы ТРИЗ-профи по применениям ТРИЗ на практике и по развитию ТРИЗ-педагогики, Центры детского творчества работают с детьми на основе ТРИЗ в Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Сосновом Бору, Ульяновске, Норильске, Новосибирске, Челябинске, Ангарске, Красноярске и др. местах РФ, в Минске и Гомеле РБ, Одессе, Днепропетровске Украины.

За 30 лет в Чувашском ГУ собрано в библиотеке 500 экз. 25 наименований книг про ТРИЗ для студентов (изданий 1968 – 2005), 1000 экз. напечатанных в ЧувГУ 11 учебных пособий (1976 – 2005), собрано для базы данных по применениям химии в ТРИЗ около 17 тысяч патентов при участии 1000 студентов, фрагмент 1550 рефератов выставлен в ru/ (включающий также 400 реф. с 17-го Менделеевского съезда (Казань, 2003) и 300 реф. с 18 Менделеевского съезда, посвященного нано-технологиям). Собраны на СД-диске более 80 учебных пособий про ТРИЗ (ЧувГУ, ТолГУ, СПбМУНТТР и др.) и материалы по ТРИЗ и химии, на ДВД-дисках 9 видеофильмов про ТРИЗ.

Ищу желающих сотрудничать по вопросам классификации около 10000 патентов, основанных на применениях химии и в проблемах экологии (охраны окружающей среды).

2. Современные методы решения задач. 6 час.

Примеры применения ТРИЗ в творческих решениях на п/о Маяк (в 70-е годы): осаждение гидроксидов металлов из керосиновых растворов их комплексов (на основе принципа однородности ), электроосаждение металлов из растворов в керосине (2 а.с. В. Михайлова и др.: 75785, 1973; 79860, 1974 – на основе принципа объединения ); очистка подошв цеховой обуви (ресурс энергии), ремонт светокопировальной машины (принцип однородности ), автоматический пробоотборник стоков (а.с. 559 151, 1977; А.Н. Орлов – ресурс энергии), центровка блоков в трубе (А.Г. Моков), передача давлением горячего вредного раствора (А. Закиров, 1973 – ресурс надсистемы), загрязняющего парами воздух. В п/о Уралгалоген: получение бромида алюминия (В. Фомин, ас 316654, 1970; 387932, 1973 – по принципам дробления, посредника и объединения ).

Один из 40 приёмов разрешения технических противоречий в задачах - принцип местного качества применён во многих изобретениях, как-то: химическая металлизация – ускорение нагревом горячей деталью реакции NiSO 4 + NaH 2 PO 2 =(t)=> Ni(h) + NaH 2 PO 4

В потоке холодного раствора – (а.с. 186246); получение PtF 6 – (пат. РФ 1419069), MoF 5 – (пат. РФ 1760642, 1999) действием холодного газа фтора на горячие металлы; реактива-посредника (синтез пентафторхлора из трифторхлора, фторида цезия и фтора – (пат. СССР 290530, 1970)

CsF + ClF 3 =(100 o C)=> CsClF 4 ; CsClF 4 + F 2 =(100 o C)=> CsF + ClF 5 ,

Синтез бромида Al (Al + SnBr 4 =(t)=> AlBr 3 + Sn(melt), В. Фомин) ; квантовая активизация (прямой синтез BrF 5 в поле тлеющего разряда – а.с. 380583, 1973), гидрооксиды на полимерах (или сульфиды) для улучшения очистки вод – (в а.с. 231399, 247867, 1973; 412150, 412151, 1974; пат.ФРГ 1045546; а.с. 498261, 1976) – уменьшение вторичного загрязнения очищенных вод:

Fe 3+ + (HO)mR => Fe 2+ O(HO)R =(+NaOH/NaHS)=> (HO)2FeO(HO)R / SFeO(HO)R ;

молекулярное дозирование реагентов 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) и др.,

Эмульгирование молока (противоречие: труба с молоком должна быть длинная и короткая, причём контакт молока с воздухом должен быть исключен – разрешено разделением во времени и пространстве), очистка помидоров – трудности такой очистки разрешены с помощью физэффекта (макнуть помидоры в желатиновый раствор коллоида-ферромагнетика, подсушить паром, пропустить через магнит, который снимет оболочку с помощью ферромагнетика, магнит почистить скребком), полимерная лента (плохо сушится в воздушной сушилке – сушить расплавом по принципу изменения агрегатного состояния ; полужидкий полимер при затвердевании горизонтальной ленты успевает перетечь на нижнюю сторону - выдерживать до затвердевания вертикально – на основе принципа перехода в другое измерение ) (Интеко, 2006).

3. Методы творческого поиска, основанные на ТРИЗ : 16 час.

А) Система 40 приёмов разрешения технических противоречий (ТП ) и таблица ГС Альтшуллера (основное средство поиска решений в западных странах, фирмах и университетах [Алгоритм изобретения – М.: 1973; 40 Principles TRIZ Keys – Worcester, MA, 1997]) – подборки примеров в техрешениях по экологии и охране ОС – [В. Михайлов Вестник ТО РЭА – Казань, 2005, 3, с.19-20; 2006, 3, с.17-18]) и др.);

Б) комбинации приёмов разрешения технических противоречий с использованием физических, химических и геометрических эффектов при решениях задач – система 76 стандартов решения изобретательских задач [Г. Альтшуллер //сб. Нить в лабиринте – 1988, с.165-230] – с учётом законов развития техники (ЗРТС);

В) указатели эффектов : использования 500 физических эффектов [сб. Дерзкие формулы творчества – 1987, с.83-172] и 10 геометрических эффектов [сб. Правила игры без правил – 1989, с.71-176]; 100 видов химических эффектов, используемых в патентах (1960 – 2006 гг.) – в БД программ ИМ-1.5 (1989) и ТО-2.5 (1997) / 3.5 (2006), а также в сайте: ru/;

Г) ГС Альтшуллер нам завещал алгоритм изобретения АРИЗ-85в для решения сложных, нестандартных задач [Найти идею - 1986, 1991 и 2003, с.186-206; 2007, c.237-274; сб. Правила игры без правил – 1989, с.11-50 и др.], использующий все средства ТРИЗ: 10 законов РТС (структура и полнота частей ТС, энергопроводимость в ТС, согласование-рассогласование действий элементов ТС; развитие ТС в сторону идеальности ТР - путём оптимизации применений ресурсов, неоднородность развития частей ТС и возникновение технических противоречий (ТП), выявление физических причин противоречий как ФП (макро- и микро- ФП); переход ТС от развития в С к изменениям в НС; изменения в ТС путём изменений на микро-уровне – путём изменений и применений физических и/или химических эффектов; увеличение степени «вепольности» ТС [сб. ДФТ – 1987, с.67-74; Нить в лабиринте-1988, с.95-163 и др.].

Примеры применений АРИЗ-85в: молниеотвод для антенны радиотелескопа (противоречие: антенна нужна и вредна); задача о перевозке жидкого шлака (МИ Шарапов, ММК. А.с. 400621 – крышка нужна и вредна); макет в водяном потоке (ЮТ-1981, 11, с.12) – для длительных наблюдений надо много краски, чтобы не искажать наблюдения надо мало краски наносить на макет; электроосаждение Ме(ОН)n из керосина – по принципу объединения (РУЗпоТРИЗ-1992, с.56-58) для упрощения схемы выделения гидрооксида:

{Me(TBPh)n}(sint) + HCl/NH 4 Cl + K - (katod) =(Pel)=> {Me(OH)n}(oc)/Katod + H 2 ,

Автоматический пробоотборник – использование ресурса энергии (РУЗ по ТРИЗ-1992, с.51-54) для разрешения ТП: дырка пробоотборника д.б. малой (чтобы отбирать заданную аликвоту) и большой (чтобы не забивалась осадками); получение окисла этилена – по принципу динамичности, чтобы разрешить противоречие: при большой скорости подачи реагентов происходит перегрев системы: 2 C 2 H 4 + O 2 =(kataliz)=> C 2 H 4 O + Q(superthermal kataliz);

Передача горячего раствора – использование ресурса надсистемы (с.82-83) – вытеснение вместо воздуха давлением водяного пара.

Д) Программы интеллектуальной поддержки при поиске решений, включающие базы данных и примеры патентов к каждому ТРИЗ-средству: ИМ-15: ИМп - приёмы, ИМс – стандарты (как комбинации приёмов и эффектов), ИМэ – (физ-, хим-, геометрические эффекты), ИМ-фса – функционально-стоимостный анализ (НИЛИМ), ТехноОптимайзерПрофессионал: ИМ-15 + ИМ-учитель (ИМКорп., Бостон); машина открытий МО-24 (СПбрг, В. Митрофанов); метод Исикава и В. Сибирякова и оценки причин нежелательных эффектов в ситуации (Комсомольск-на-Амуре ГТУ, Новосибирск Диол). База данных по использованию физ-, химэффектов в ИМ-1.5 (30 хим-эффектов и 300 патентов), IM-Phenomenon, TOP-2.5 (60 химэффектов и 175 химпатентов).

Е) прогнозирование развития технических систем (линия жизни ТС, 8 Законов РТС, линии дробления, динамичности, управляемости; активации реакций); прогнозы возможных аварийных ситуаций и способов их предупреждения (“диверсионная” методика Б. Злотина - ныне в США; а также вместо как объяснить – “как сделать”); объединение альтернативных систем (С. Литвин (США), В. Герасимов) и наилучших свойств таких систем (А. Пиняев, в США).

Линия развития активизации химических реакций: нагрев и принцип местного качества (температуры), принцип посредника, активации при низких температурах электрическим полем или УФ-светом, катализ, резонансная активация реагентов (в том числе ферментативный катализ).

Ж) Функционально -стоимостный анализ (Л. Майлз, Ю.Соболев; Н. Моисеева; С. Литвин и В. Герасимов), диаграмма Иссикавы-Сибирякова – как средства и способы выявления задач и проблем, требующих разрешения; алгоритм выбора задачи из изобретательской ситуации (Г.И. Иванова) – прежде чем решать технзадачу надо точно выявить источник, место её возникновения.

З) О поиске решений научных задач (объяснения эффекта Рассела – действие на фотопластинку полированной поверхности кремния; и перенапряжения при выделениях водорода на катодах из разных материалов В.В. Митрофановым, СПбг); замена объяснения явления на поиск ответа на вопрос: «как это сделать?».

И) КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ ХИМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ:

Поисковый код Содержание вида ХЭ (Составлен ВА Михайловым, 2005; 110 видов, 1200 патентов)

1-5 – Окисление – восстановление (далее кратко описаны-названы 13 эффектов):

C01oO - усиление окисления кислородом: увеличение содержания О 2 и его активация;

O 2 (20%) => O 2 (50%) => O 2 (100%) => (P>1, t>100C) =(Epole/hvUV)=> O 2 * =(+E)=> O.

C01oz – озоном: увеличение ; c01og – галогенами и их соединениями;

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 – растворами окислителей и c01ok - твердыми окислителями;

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 – ослабление окисления (т.е. действием CO 2 , H 2 O, NH 3 удаление С в среде СхНу);

C03no - применение нейтральных сред (жидкими водой и др., CO 2 , N 2 , Ar, Ne, He, Vakuum);

C04rd - применения восстановителей (anti-oxidation: Н 2 , H 2 S, NaH 2 PO 2 , Ме-ми, атомами Н.);

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, electroliz

C05el - переход к электрохимии и переменный ток: c05eo – (анодное окисление) ;

2 H 2 O – 4 e- =(Anode)=> 2 O. + 4 H + ; CxHyNwOz + O. => CO 2 + H 2 O + N 2 /NO

C05er – (катодное восстановление) ; c05es, c64ei – (электрохимические источники тока) ;

Me n+ + ne- =(Katode)=> Me; or {2 H 2 O + 2e- =(K-)=> H 2 + 2 OH-; Me n+ + n OH- => Me(OH)n}

C05em – электрохимия в расплавах солей и их эвтектик;

6-11 – Обменные взаимодействия: (перечислены 8 видов)

C06ob – обмен (группами, радикалами, ионами) и конверсия солей;

Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 + H 2 O =(Water)=> {Al(OH) 3 + CaCO 3 + CaSO 4 }(prec) + CO 2

C07cm - комплексообразование; c07cx– образование хелатов, циклических комплексов;

MAn + x HA HxMA(n+x); M n+ + x(-A-B-) M(-A-B-)x; ;

C08s - сорбция; c08si – ионообменная сорбция;

(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 - сорбционное концентрирование; c10so - сорбция на осадках;

Al(OH) 3 (prec) + Me n+ + H 2 O => Al(OH) 3 .Me(OH)n(prec)

C11hp – сорбция на гидрооксидах, закрепленных на полимерах (R);

R-(OH) + Fe 3+ + 2 NaOH => ROFe(OH) 2 ; + Me n+ + H 2 O => ROFe(OH) 2 /Me(OH)n

12-16 – Растворы (приведены 8 видов)

C12ff - применения пены на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ);

C13sl - растворение в жидкости; c13sr– растворение в расплаве; c14sp– и в сжатом газе;

C15cc - коагуляция коллоидов; c15ce – коагуляция эмульсий;

C16sg - золь-гель превращения; c16gl – применение гель систем;

17-39 – Синтезы и/или распад (перечислены 24 вида эффекта)

C17s – синтезы; c18sg – СВС - самораспространяющийся высокотемпературный синтез;

A + n B => ABn + x CD; Th(hard) + B(h) =(init-t, CBC)=> ThB + Q

C19tl - термо-распад; c20fl - фото-распад; c20fs – фото-синтез, bio-kataliz;

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 - синэргизм; c22or - методы возникающих реагентов (гидролиз или окисление);

Ox1 + Ox2 > Sum(1+2); La 3+ + (RO) 2 C 2 O 4 + H 2 O =(t)=> La 2 (C 2 O 4) 3 (prec) + ROH

C23mp – метод точного молекулярного дозирования;

{SiCl 4 + CH 4 } =(t1)=> CH 3 SiCl 3 =(t2>t1)=> SiC (hard) + HCl(gas)

C24gc - газотранспортные реакции (твердое, пар/газ, снова твердое вещество);

2 NiO + 12 CO =(t1)=> {Ni 2 (CO) 10 }(gas) =(t2>t1)=> Ni(hard) + CO(gas)

C25pm – олигомеры (средняя степень полимеризации) и полимеры (высокая степень);

CxHy(gas/liq) =(kt, t)=> (CxHy)m(liq) =(kt2, t2)=> (CxHy)n (n>>m, hard)

C26et – электреты (полимеры с фиксированным электрическим зарядом);

C27ep - электропроводные полимеры (композиты и бром-полиены: {-CBr=CBr-}n);

C28ic - промежуточные соединения; c29uc - малоустойчивые соединения;

C30ve – объединения разных эффектов (физ-ких и химических): например, электролиз + хинон;

Cu 2+ + 2e- =(K-)=> Cu; H 2 O + e- =(K-)=> H.+ OH- ; H. + OC 6 H 4 O =(by K-)=> HOC 6 H 4 OH ;

(получение плотного осадка Cu при высокой плотности тока – без пузырьков H 2);

Cu - 2e- =(A+)=> Cu 2+ ; H 2 O – 2e- =(A+)=> 2H + + O. ; O. + HOC 6 H 4 OH =(by A+)=> OC 6 H 4 O

C31hr - однородные реагенты; c32hs – однородные сорбенты;

SiO 2 + SiH 4 =(t)=> 2 Si + H 2 O: сорбция нефти из воды на порошке каменного. угля

C33sh – гидриды и растворы водорода в металлах или полимерах;

N 2 + H 2 + Pd (/Ti+Mg) =(P1)=> N 2 (gas) + H 2 (solv. Pd/Ti+Mg) =(P2
H 2 + Pd (/Ti+Mg)

C34kh– кристаллогидраты солей (образование и/или распад до раствора или пара воды);

Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) =(t2)=> Na 2 SO 4 (h) + 10 H 2 O(liq/gas) =(t1 Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) + Q ;

C35gh – газогидраты (образование при низкой температуре и/или высоком давлении);

H 2 O(gas) + CH 4 (gas) =(t1 1)=> CH 4 .H 2 O(hard) =(t2>0, P
H 2 O(liq) + CH 4 (gas)

C36ms - мономолекулярный слой (жидкого масла на воде и т.п.); c37ms – изомеры молекул;

C38cp – композиты (смеси измельченных веществ); c39rp - реагенты-посредники;

Стеклопластик, железобетон; Sn + Br 2 => SnBr 4 (gas) =(+ Al)=> AlBr 3 (gas) + Sn

(увеличение прочности, малая масса) (уменьшение теплоты конечной реакции)

40-51 – Экологический мониторинг (описаны 12 видов)

C40em - экологический мониторинг; c41dc – анализ загрязнения по компоненту,

(анализ многих примесей) (определение сброса по метке)

C42ad – анализ загрязнения по осадку; c43ap - по продуктам сгорания;

(в осадке обогащение примеси) (характеризующим исходные вещества)

C44ia - иммуно-химический анализ; c45be – биохимические методы анализа;

C46bt – биотестирование загрязнений (примесей); c47mb - микроволновое облучение;

(оценка влияния суммы примесей) (нагрев объекта исследования)

C48la – люминесцентный анализ (измерение свечения при или после УФ-облучения);

(понижение предела обнаружения, повышение чувствительности анализа)

C49hr – гидрохимия и резонанс потока; c50ae - акустическое излучение и действие;

C51db - использование баз данных (для оценок результатов физико-химических измерений);

52-65 – Технологические особенности (приведены 15 эффектов)

C52dp – динамичность (противоток, псевдоожижжение или летящий катализатор);

(усиление эффективности гетерогенного химического взаимодействия)

C53kz – затравка-кристалл; c54kc - применение критических условий;

(ускорение осаждения) (повышение эффекта реакции или раствора)

C55qa - квантовая активация реагентов; c56ss - спектры при низкой температуре;

(минимизация затрат энергии) (повышение чувствительности)

C57kt - катализаторы; c57bk – биокатализ, ферменты;

(ускорение реакции, (биологический катализ характеризуется

Понижение температуры) высокой селективностью и низкой температурой)

C58e – взрывчатые вещества; c59gs - газообразование;

(концентрирование энергии) (увеличение объема и/или давления)

C60hm – твердеющее вещество; c61km – клеющее вещество;

C62es - электролит-раствор; c63eh - твердый электролит;

(ионный проводник электротока) (передача заряда по цепной молекуле)

C64ei - источник тока; c65cl - хемилюминесценция;

(аккумуляторы и батареи ХИТ) (излучение света при холодной реакции)

66-75 – Выделение и/или поглощение ЭНЕРГИИ (перечислены 10 видов)

C66ez – экзотермическое вещество; c67ed – эндотермическое вещество;

(концентратор тепловой энергии) (поглотитель тепловой энергии)

C68hf – гидрофильность; c69hb - гидрофобность;

(хорошее смачивание тела водой) (несмачивание тела водой)

C70ad - ассоциация-диссоциация (обратимое превращение вещества);

(уменьшение-увеличение объема газовой смеси, тепловой эффект реакции)

C71ap - противопожарная добавка (уменьшение пожароопасности);

C72mc - механохимическая активация (включая ультратонкое измельчение реагента);

(увеличение эффективности реакций, активная поверхность металла без воздуха)

C73ak - действие звука и ультра-звука; c74sr - сопряженные реакции (возможно, синэргизм);

C75hr – спекание (твердофазная реакция, высокотемпературный синтез);

76-81 – Гетерогенные процессы (описаны 6 эффектов)

C76sv - растворимость и осаждение из жидкости; c77wp - водорастворимый полимер;

(получение малорастворимого соединения) (за счет гидрофильных групп-радикалов)

C78su - образование суспензии, эмульсии; c79pa - применения поверхностно-активных веществ;

(мельчайшие частицы твердые, жидкие) (сочетание гидрофильности и гидрофобности)

C80me - мицеллярная экстракция (разделение веществ с участием ПАВ, образующих пену);

C81le - жидкостная экстракция (разделение органических и неорганических веществ);

(извлечение соединений из водной фазы за счет образования комплексов, растворимых в

В мало- или неполярных органических растворителях).

82 - 86 – Экологические проблемы (решения подразделены на 10 видов)

C82mw - уменьшение, ликвидация отходов; c83wm - применение отхода как сырья;

(улучшением технологии основного (переработка ранее накопленных отходов

Процесса, изменение реагентов) в результате старых технологий)

C84ww - очистка сточных вод; c85gw - очистка сбросных газов;

(реагентами и электрохимией) (поглощение и получение ценных продуктов)

C86br - биорегуляция; 87 – 92 – Дополнения (

C87ks- защита от коррозии (водой и газом); c88mz – образование макроциклов (катенаны, фуллеренов и пр.); c89sp – спектрофотометрия (образование окрашенных комплексов и соединений); c90es – электросенсор (измерение электрических параметров в зависимости от массы); c91ps – пьезосенсор (измерения массы сорбатива); c92mm - мембрана для молекул.

Предложена база данных по использованию более 100 разновидностей химических эффектов. выявленных в решениях творческих задач в 1200 патентах и творческих решениях по химии и экологии . Дальнейшее развитие и расширение БД патентов в химии и экологии приведет к расширению предложенного ныне перечня видов химических эффектов, что позволит подробнее и полнее учесть каждому инженеру достижения мирового опыта изобретателей. Готовится также материал по более подробному описанию предлагаемых химических эффектов с иллюстрацией их действий в конкретных технических решениях. Необходимо расширить возможности поисковой системы для выбора требуемого химического эффекта в связи с выявленным физическим противоречием технической системы или задачи, т.к. пока переход от противоречия к выбору, поиску эффекта происходит или случайно, или на основе ограничений психологической инерции специалистов. [.ru/db.php];

[Михайлов В, и др. //сб. Совр. инф. технологии- Пенза, ПГТА, 2005, в.1, с31-35; 2006, в.3, с.56-59.]

4. Подготовка к решениям практических задач слушателей (1-й этап): 16 час.

Функционально-стоимостные оценки предложенных ситуаций – первичные оценки,

Применения алгоритма выбора задач из заявленных проблемных ситуаций;

Выяснения и оценки административных, технических и физических противоречий.

Источники резервов совершенствования объектов: ресурсы веществ и их свойств:

Ресурсы источников веществ, энергии, информации, границы допустимых изменений;

Ресурсы готовые, производные, отсутствующие, доступные, дорогие и дешевые.

5. Домашняя теоретическая и практическая подготовка слушателей (1-2 мес., 100 ч.)

6. Рассмотрение хода решений задач слушателями, полученных при домашней подготовке (возможно, с помощью консультанта ). Защита найденных решений и оценка уровня подготовки обучающихся. (2-й этап) 14 / 22 часа.

7. Перспективы ТРИЗ в теории и практике, завещание Г. Альтшуллера 2 часа.

Будем ли ждать ДОКАЗАТЕЛЬСТВ пользы ТРИЗ для российских предприятий из-за рубежа (последние 15-17 лет уже показывают на широкое распространение ТРИЗ там, пусть даже пока в основном в виде применений большинством инженеров таблицы Г. Альтшуллера – у нас такой подход был характерен в 70-е годы ХХ века) ? Или руководство наших п/о решат всё же, что надо привлекать своих инженеров к решениям творческих задач на основе полного применения всего накопленного в ТРИЗ арсенала средств решения задач? С этой целью надо постоянно знакомить инженеров п/о как с мировым опытом применений ТРИЗ в производстве, так и с накапливаемым опытом в данном п/о. Не следует ожидать моментального результата от знаний ТРИЗ инженерами, т.к. их всю жизнь учили не творчеству, а быть только исполнителями указаний руководителей – жизнь же и практика показывают, что указания и самых активных и творческих начальников не всегда бесспорны – не всегда опираются на знания законов развития технических систем, на которые опирается ТРИЗ.

Можно также привлекать специалистов из групп ТРИЗ-профи, как ГИ Иванова из г. Ангарска, АВ Подкатилина из Москвы (оба имеет богатый опыт решения творческих задач в оборонной и химической отраслях промышленности). Я сожалею, что в своё время руководство п/о Маяк не откликнулось на мой призыв: привлекать к решениям творческих задач в п/о моего лучшего ученика АН Орлова (жителя Озёрска).

Надо также знакомить преподавателей СШ и Домов детского творчества с опытами применения ТРИЗ, накопленными в СШ и Домах творчества в разных городах России – этот опыт известен в Челябинске, там ежегодно проводятся педагогические конференции по ТРИЗ-педагогике, а также в Саратове, Ульяновске и на конференциях МА ТРИЗ. Как-то проводились ознакомительные занятия по ТРИЗ в Озерском ТИ (филиале МИФИ) в 70-80-х годах, полагаю, надо возобновить и проводить такие занятия постоянно.

Общий объём занятий: лекций 16 ч., практики 24 ч.,

Домашней подготовки 100 ч., консультирование 8 – 16 ч., защита 6 часов.

ВСЕГО: 56 (или 64) часа

Доцент Чуваш. ун-та, кхн Мастер ТРИЗ Михайлов ВА

Литература

1. Альтшуллер ГС Творчество как точная наука – Скандинавия: Петрозаводск, 2006.

2. Альтшуллер ГС Найти идею – Там же, 2003.

3. Иванов ГИ Формулы творчества: М., Просвещение, 1994.

4. Михайлов ВА Решение учебных задач по ТРИЗ. – Изд. ЧувГУ, Чебоксары, 1992.

5. Решения творческих экологических задач с использованием химических эффектов

И интеллектуальной системы ТРИЗ/ сост. В Михайлов и др.- Чебоксары, 1999.

6. Сайт www.altshuller.ru содержит свыше 500 работ Альтшуллера ГС. на многих

Языках мира: русском, английском, французском и др.

7. Сайт www.aitriz.org/ содержит материалы ежегодных конференций в США

(начиная с 1999), среди них и материалы из России.

8. Сайт www.matriz.ru содержит материалы Международной ассоциации ТРИЗ

9. Сайты www.metodolog.ru, www.trizland.ru, www.triz-ri.ru и другие.

10. Сайт ru/ содержит Базу данных по использованию

Химических эффектов в патентах по химии и экологии

11. СД-диск (600 Мб) / Чебоксары, 2008 содержит:

12 учебных пособий, изданных в Чувашском университете (1976 – 2007 годы), содержащих 600 задач по развитию воображения, электротехнике, химии, экологии и др.;

База данных 1550 рефератов патентов и НИР с пояснениями и примерами применений, включая 700 рефератов работ по химэффектам 17 и 18-го Менделеевских съездов (2003 и 2007);

Дополнение к БД химэффектов – 17000 патентов (1960 – 2008 гг.)

60 учебных пособий и обучающих программ, полученных из СПетербурга, Минска, Израиля,

Тольятти, собранных из Интернет-сайтов. Материалы МАТРИЗ.

12. СД-диск (600 Мб): сб. докладов в День ТРИЗ-2006 в СанктПетербурге (в Доме учёных

СПбГТУ, 13 – 21.11.06) (15 Мб) и 120 фотографий участников встречи в СПбГТУ.

13. ДВД-диск содержит 6 видео-фильмов: 3 про Г Альтшуллера (1974, 1991 и 1997 гг.),

Съезд МАТРИЗ в В.Новгороде (2001), 2 про дни ТРИЗ в ЧувГУ (2002 и 2004 гг.).

14. Эвристика-2: сб. 70 задач про ТРИЗ – Чебоксары, 2002.

15. Лисичкин ГВ, Бетанели ВИ Химики изобретают (196 а.с. и патентов 1948 – 1986 гг.). – М.: Просвещение, 1990.

16. Саламатов ЮП Подвиги на молекулярном уровне /сб. Нить в лабиринте/ сост. АБ

Селюцкий – Петрозаводск: Карелия, 1988, с. 95 - 164. (40 химэффектов).

17. Журнал ТРИЗ (1990, №№ 1 и 2, 1991, 1 и 2(4) 1992, 1 - 4(8); 1994, 1; 1995, 1(10);

1996, 1 и 2/3(13); 2005, 1(14); 2006, 2(15),)

18. Журнал “Технологии творчества” (ТРИЗ-Инфо, Челябинск) (1998 – 2000)

19. Иванов ГИ, Быстрицкий АА Формулирование творческих задач (АВИЗ) - Челябинск:

ТРИЗ-Инфо, 2000.

20. Альтшуллер ГС, Журавлёва ВН Библиографический указатель 1956 - 1998 гг. / сост.

Л. Кожевникова, ЧОУНБ, - Челябинск: ТРИЗ-Инфо, 2000.

21. В ЧОУНБ (Челябинск, пр. Ленина, 60) в отделе технической литературы собран Фонд

Литературы про ТРИЗ (печатной и рукописной), насчитывающий несколько тысяч

/ Л.А. Кожевникова E-mail:

22. В научной библиотеке Чувашского госуниверситета собраны 25 книг про ТРИЗ, изданных

В 1968 – 2004 гг. в Москве, Петрозаводске, Кишиневе, Новосибирске и др., общим тиражом 600 экз.; 12 учебно-методических пособий, изданных в ЧувГУ в 1976 – 2007 гг., - 1000 экз.; в учебном классе ИВЦ ЧувГУ на 10 рабочих местах размещены 20 обучающих программ для ЭВМ (для школьников и студентов).

23. Уразаев В.Г. ТРИЗ в электронике – М.: Техносфера. 2006, 320 с. (О химэффектах с. 123 – 128, 189-212). Он же Путешествие в страну ТРИЗ: записки изобретателя. М.: Солон-пресс, 2003. (Влагозащита печатных плат и другие изобретения автора).

Valery Mikhailov ; 428015 Чебоксары-15, А.я. 16 Михайлов В.А.

М.А. Фурцева

МБОУ СОШ № 47, учитель химии

Современные предприятия, учреждения, фирмы ищут для работы творческих людей, способных давать нестандартные решения различных проблем, умеющих решать творческие задачи. Поэтому перед современной школой, в рамках «Концепции модернизации российского образования» , сформулирована основная цель общеобразовательной школы – формировать целостную систему универсальных знаний и умений, опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся… при этом, важно обеспечить право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое не противоречит его природным возможностям, склонностям, интересам и создать хорошие условия для обучения, развития, здоровья ученика с разными возможностями .

Для решения поставленной задачи на своих уроках использую элементы адаптивной системы обучения и метод ТРИЗ (теория решения изобретательских задач, автор Г.С. Альтшуллер). Рассмотрим эти . Структура креативного урока отличается от традиционного и включает в себя следующие блоки :

1. 
   Мотивация
2. 
   Содержательная часть
3. 
   Головоломка
4. 
   Рефлексия

У всех педагогов одна цель - учить , развивать, воспитывать. Но мы часто сталкиваемся, что желание научиться у детей нет . Возникает вопрос, как же преодолеть данное противоречие. Давайте обратимся к психологии человека. Ребенок рождается исследователем. Богоявленская Д.Б. на основании экспериментальных данных сделала вывод о том, что становление творческих способностей не идет линейно , а имеет в своем развитии два пика : наиболее яркий всплеск их проявления отмечается к 3 классу (возраст 10 лет), а второй приходится на юношеский возраст. Именно в 14-15 лет (8 класс) учащиеся впервые начинают изучение химии, поэтому правильно организованная деятельность учащихся на уроке химии и во внеурочное время будет способствовать развитию креативности в этом возрасте.

Человек, получает удовольствие от любого действия, если выполняет его по собственному желанию. В этой части урока он встречается с чем то, что поражает его воображение и будит любопытство. Для этого можно использовать методы ТРИЗ: загадка в два шага

Ответ загадки (алюминий)

На что похож?

Чем отличается?

натрий

Не покрыт оксидной пленкой, активный

магний

При комнатной температуре взаимодействует с кислородом
Металл, 3 период

Белый, серебристый металл, но не натрий, горит ослепительным пламенем, но не магний, элемент 3 группы, но не бор, взаимодействует с щелочами, но не кислота. Подобное задание можно давать в начале урока , для определения темы урока, либо как домашнее задание, в

Организация: МОУ СОШ №3

Населенный пункт: Республика Марий Эл, Пгт Советский

Стратегической целью модернизации российской системы образования на этапе школьного обучения является обеспечение нового современного качества образования, ориентированного на формирование у молодого поколения ключевых компетенций: универсальной системы знаний, умений, опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности обучаемых.

Именно поэтому перед современной школой стоит нелегкая задача - подготовить ребенка к будущей взрослой жизни. Еще недавно в школе появлялись все новые и новые предметы, учебный план расширялся, но все равно не удовлетворял всех потребностей. Нельзя всему научить впрок. Сегодняшний школьник только по естественнонаучным предметам должен усвоить около 10 тыс. различных понятий, терминов и законов. Во-первых, осмыслить такое астрономическое число понятий вряд ли возможно, во-вторых, нужно ли это? На уроках химии плотность учебного материала высока, ведь особенностью традиционной методики является ее ориентированность на среднего ученика, где функциональные формы организации уроков обеспечивают мощный информационный поток, но психологический аспект развития личности недопустимо редуцируется, и как следствие, дети считают предмет трудным, и теряют к нему интерес. Действующие учебники не отвечают на практические вопросы ребенка. Получается, что ребенок, призванный в ходе обучения сформировать собственное понимание мира, собственное отношение к нему, не может, не имеет права вступить в прямой диалог с этим миром, это возможно только через посредников: ученых-исследователей и авторов учебников. Но всякое подлинное знание - результат собственного опыта познания.

Именно поэтому для меня сегодня актуален вопрос: как эффективнее учить детей, какие методы использовать в обучении, чтобы оно способствовало дальнейшей самореализации и самоопределению личности. Я считаю, что одним из путей решения данной проблемы является творческий путь обучения и его можно успешно реализовать через использование технологии технического творчества – ТРИЗ (теории решения изобретательских задач), созданной в середине 20 века изобретателем, инженером, писателем-фантастом Г.С.Альтшуллером.

Задачи творческие (изобретательские) всегда содержат противоречие, а значит тайну и загадку. Из-за этой тайны и возникает интерес детей к учебному процессу, усиливается их интеллектуальная активность, обучение приносит психологическое удовлетворение. «Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека, - это ощущение таинственности» - это слова великого Альберта Эйнштейна.

Я считаю, что нужно сочетать в методике рациональное и эмоциональное, факты и обобщения, коллективное и индивидуальное, информационное и проблемное. Именно использование ТРИЗ позволяет мне вовлекать обучающихся в различные виды деятельности, включать их воображение, развивать память, мышление, речь. Вот один из примеров использования ТРИЗ «Для очистки трубопровода от отложений ила раз в месяц в трубопровод вводят обломки кирпичей. Подхваченные потоком, они движутся в трубе и сдирают иловые наросты. К сожалению, трудно подобрать размер обломков. Мелкие обломки не сдирают ил, крупные часто застревают, закупоривая трубопровод. Как быть?» Новички тщетно пытаются что-то сделать с обломками кирпичей: «Пусть уж лучше обломки будут маленькими... Нет, пусть они будут большими... Может быть, обломки должны быть средними?..» Идут «пустые» пробы, «пустые» потому, что не удается преодолеть гипноз термина «кирпич». Как ни крути, а с «кирпичом» задачу не решишь. Дети, освоившие азы ТРИЗ, знают: термины надо убирать, они мешают придумывать новое (термины - носители психологической инерции): Обломки должны быть не из кирпича, надо использовать крупные куски льда. Они будут сдирать ил - как кирпич. А если застрянут, образовав пробку, ничего страшного: поток воды растопит лед.

Итак, столкнувшись всего с одной изобретательской задачей, мы узнали следующие новые понятия:

* ТРИЗ – теория решения изобретательских задач;

* ИКР – идеальный конечный результат;

* ТП – техническое противоречие;

* ФП – физическое противоречие;

* ИП − изобретательский приём.

Используя ТРИЗ, поставив ученика в проблемную ситуацию, интересную для всего класса, я получаю возможность растормозить механизм его мышления. Моя задача, как учителя, направить изучение учебного материала путем ухода от прямого однозначного ответа на вопросы учеников, от подмены их познавательного опыта своим.

Именно поэтому с целью рационализации и оптимизации работы в этом направлении мной разработан учебно-методический комплект, который включает программу поэтапного введения элементов ТРИЗ в образовательный процесс, основанный на интеграции основного и дополнительного образования, методические разработки, рабочую тетрадь для учащегося на печатной основе, содержащую справочные материалы и дифференцированные задания для осуществления самостоятельной творческой деятельности, позволяющие дозировать информационный поток, исключив перегрузку детей.

Это комплект позволяет мне создать условия для того, чтобы познание начиналось на уроке, но не ограничивалось его рамками, а продолжалось и за его пределами. Поэтому я практикую занятия-погружения. Расписание занятий – погружений является гибким, оно распределяется не по неделям, а составляется предварительно на месяц или на учебную четверть. Наряду с занятиями – погружениями, в структуру включаются такие занятия, как: «занятия – инструкции», «занятия – консультации», «занятия – разбавители».

Изобретательские задачи имеют множество вариантов решения, причем не всегда можно определить, какое из них самое удачное. Многое зависит от того, в каких условиях данное решение будет использовано. Поэтому, решение любого ученика

может стать изобретением. Каждое изобретение способствует повышению самооценки школьников. Самое важное - организовать, запустить процесс поиска. Здесь нужен индуктор, который обеспечит мотивацию дальнейшей творческой деятельности, сработает интерес на личностно-значимом уровне. В качестве индуктора хороши любые задания.

После индуктора - деконструкция знаний. Прежние достаточно стройные представления превращаются в хаос, обнаруживается дефицит знаний и умений, возникает огромное количество вопросов-вот оно творчество!!! Дети начинают придумывать, изобретать, сравнивать, анализировать и даже фантазировать. Каждый предлагает свой способ решения, и аргументировано его обосновывает.

После анализа всех идей идет реконструкция знаний– осуществляется проверка выдвинутых гипотез через наблюдение, опыт, эксперимент, поиск новых вариантов ответов, попытка иного осмысления. В результате появляется индивидуальный образовательный продукт.

И в завершение- необходимость осознания пройденного пути, сделанного открытия, оценка их личностной значимости. И здесь в корне меняются отношения учитель-ученик. На всех этапах я выступаю в роли консультанта и помощника, а не эксперта.

При этом делается акцент не на содержание учения, а на процесс применения знаний в повседневной жизни, меняется и роль детей - они выступают активными участниками процесса, а не пассивными статистами. Я всегда помню слова Леонардо да Винчи «Знания, не рожденные опытом бесплодны и полны ошибок». Я как учитель из носителя готовых знаний превращаюсь в организатора деятельности учеников, между нами нет барьера ученик-учитель, мы работаем по формуле сотрудничества, которая формирует самостоятельные творческие способности ученика как наиболее востребованные в жизни качества.

Наличие в структуре ТРИЗ материала, содержащего реальные проблемы и методы осознанного овладения мыслительными операциями, позволяет применять ТРИЗ в качестве методологической базы для развития творческого мышления в школе.

Основной термин ТРИЗ – противоречие. Противоречие – двигатель развития. Развитие науки, техники, общества - это непрерывная борьба с противоречиями. Научить видеть противоречие, формулировать и разрешать его – главная цель в обучении ТРИЗ.

Реализация учебно-методического комплекса позволяет обучающимся расширить свой практический и социальный опыт и на этой основе строить содержание собственного образования, открывая возможности для творческой и практической самореализации. Это подтверждается результатами тестирования, проводимого при помощи тестов П.Торренса которые позволяют исследовать интеллектуальное развитие, определить эффективность индивидуализации обучения.

Принцип интеграции основного и дополнительного образования, на котором основывается реализуемая модель, позволяет формировать правильную самооценку деятельности обучающихся, которая формирует способность адекватно оценивать свои действия, проявлять и развивать коммуникативные качества личности и реализовать изначально заложенную «ситуацию успеха» для каждого обучающегося. Определение уровня самооценки проводилось по методике С.В. Ковалева.

В ходе апробирования представленной системы в рамках работы школьной экспериментальной площадки и сравнения полученных данных в контрольном и экспериментальном классе в классе оказалось, что уровень мотивации обучающихся в экспериментальном классе увеличился на 35%. Ребята стали активными участниками, призерами и победителями различных мероприятий.

Сегодня я могу с уверенностью сказать, что ТРИЗ – технология может быть использована в изучении любого предмета. Она ориентирована на достижение целей самих обучающихся, поэтому она уникальна. Она формирует невероятно большое количество умений и навыков, и поэтому она эффективна. Она формирует опыт деятельности, и поэтому она незаменима. Смыслу жизни нельзя научить, он должен быть найден человеком самостоятельно, обретён своим собственным путём в каждой конкретной ситуации. В жизни нет готовых рецептов поведения, есть свобода, выбор, деятельность и неповторимое торжество творчества.

Библиографический список:

Альтов Г. И тут появился изобретатель. - М.: Детская литература, 1984.

Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. О психологии изобретательского творчества. // Вопросы психологии. - 1956. - № 6. - С.37-49.

Альтшуллер Г.С. Активизация человеческого фактора в учебно-воспитательном процессе. - М.: изд. "Знание", 1987. - С. 46-62.

Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования (Стандарты второго поколения). – М.: Просвещение, 2009, с. 28.

Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.trizland.ru/trizba/books/1741