Содержание программы ТРИЗ - теория решения изобретательских задач (1 год обучения) - Учебно-методические материалы и программы дополнительного образования детей

≈ 11 мин чтения

 

1. Понятие о теории решения изобретательских задач (10 часов)

1.1. Понятие об изобретательских задачах.

Практика. Знакомство с изобретательскими задачами и их решение. Формулировки методов решения изобретательских задач и составление их списка в виде «копилки» изобретательских приёмов.

1.2. Технические и физические противоречия. Разрешение противоречий с помощью изобретательских приёмов: «сделать наоборот», «принцип однородности».

Практика. Решение задач с помощью изученных приёмов. Дальнейшее оформление «копилки» изобретательских приёмов и «реестра» изобретательских задач. Классификация задач в «реестре»:

- по видам использованных изобретательских приёмов,

- по видам научных дисциплин, эффекты и явления которых использовались для решения.

1.3. Противоречия в обществе, науке, культуре. Формирование изобретательских задач на основе выявленных противоречий.

Практика. Поиск и разрешение противоречий, заключённых в художественных произведениях и сравнение полученных результатов с решениями их авторов.

1.4. Метод «воображения ИКР (идеального конечного результата)» и его использование для решения проблем. Изобретательские приёмы: «принцип объединения», «принцип дробления», «принцип частичного или избыточного решения».

Практика. Пополнение «копилки изобретательских приёмов» и «реестра изобретательских задач» новыми сведениями. Решение задач с помощью известных и вновь изученных методов и приёмов.

2. Место ТРИЗ в истории развития науки о творческом мышлении (24 часа)

2.1. История развития науки о творческом мышлении: метод проб и ошибок (МПиО), мозговой штурм (брейнсторминг) А. Осборна.

Практика. Решение задач с помощью метода «проб и ошибок (МПиО)», игра в «брейнсторминг (мозговой штурм)».

2.2. История развития науки о творческом мышлении: синектика У. Гордона. 4 вида аналогий в синектике (прямая аналогия, эмпатия, символическая аналогия, фантастическая аналогия).

Практика. Поиск применения аналогий в достижениях науки, техники, культуры и искусства.

2.3. Прямая аналогия и эмпатия в науке, технике, литературе и произведениях искусства. Применение ММЧ (метода маленьких человечков) для решения изобретательских задач.

Практика. Поиск и анализ прямой аналогии и эмпатии в научных теориях, в технических изобретениях, в литературе и в произведениях искусства. Создание аналогий (прямой и эмпатии) к предложенным объектам и понятиям.

2.4. Символическая и фантастическая аналогии в науке, технике, литературе и произведениях искусства.

Практика. Поиск и анализ символической и фантастической аналогий в научных теориях, в технических изобретениях, в литературе и в произведениях искусства. Создание символических и фантастических аналогий.

2.5.  История развития науки о творческом мышлении: морфологический анализ Ф. Цвикки. Структура морфологической карты (предмет воздействия; инструмент воздействия; морфологические оси).

Практика. Создание морфологической карты предложенной изобретательской проблемной задачи. Решение задачи с её помощью.

2.6. История появления ТРИЗ (теории решения изобретательских задач). Структура ТРИЗ. Изобретательские приёмы «принцип посредника», «принцип обратить вред в пользу».

Практика. Самостоятельное построение структуры ТРИЗ. Сравнение предложенных структур со схемой Г. Альтшуллера. Пополнение «копилки изобретательских приёмов» и «реестра изобретательских задач» новыми сведениями.

2.7. Основные идеи теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) Г. С. Альтшуллера и их использование для разрешения технических противоречий физическими, химическими и биологическими способами. Использование полей в сочетании с ферромагнитными частицами в изобретательстве. Приёмы «применение фазовых переходов», «замена механической схемы оптической, акустической, полевой (электрической, магнитной)».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью известных и вновь изученных сведений.

2.8. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) в культуре и искусстве. Изобретательские приёмы: «принцип универсальности», «принцип перехода в другое измерение», «принцип копирования».

Практика. Поиск в шедеврах искусства и культуры приёмов ТРИЗ, использованных их авторами стихийно, по озарению. Решению изобретательских задач художественной тематики с помощью известных и вновь изученных сведений. Пополнение «копилки изобретательских приёмов» и «реестра изобретательских задач». Начало создания классификации изобретательских задач по профессиям.

3. Теория систем (24 часа)

3.1. Случайные открытия в истории изобретательства (открытия: стекла, пластмассы, пенициллина, радиоактивности, электродвигателя, щелочного аккумулятора, сахарина, газового освещения, телескопа, закона тяготения, строения бензола и т.д.). Направленная деятельность (1), везение (2) и системный подход (3) в истории изобретательства (работы Эдисона, А. Нобеля, Д. Менделеева, Циолковского). Гносеологические барьеры в принятии обществом нового.

Практика. Классификация предложенных историй создания научных открытий и изобретений по признакам а) «случайности», б) «перебора вариантов», в) «системного подхода».

3.2. Системное видение мира. Системы в природе, обществе, науке, технике, культуре, искусстве. Изобретательский приём «принцип матрёшки».

Практика. Найти систему, надсистему и подсистему в предложенных объектах, явлениях и понятиях. Решение изобретательских задач с помощью приёма «принцип матрёшки».

3.3. Обязательные составные части любой системы: 1) орган управления; 2) двигатель, как источник энергии; 3) трансмиссия, как способ передачи воздействия; 4) рабочий орган, выполняющий главную функцию системы.

Практика. Анализ структуры предложенных биологических, технических, социальных и художественных систем, поиск четырёх их обязательных компонентов.

3.4. Этапы развития систем: первый этап в жизни системы - сочетание частей (1); второй этап развития системы – её усовершенствование, «притирка» частей (2) ; третий этап – динамизация, работа в движении (3); четвёртый этап – переход к само-развивающимся системам (4). Отсутствие наличия частей структуры или несоответствие её развития обязательным этапам - причины плохой работы, разрушения или смерти системы.

Практика. Анализ структуры и развития предложенных конкретных систем, причин их разрушения или плохой работы.

3.5. Главный универсальный закон развития (понятия, объекта) - образование системы. Законы развития систем: 1-ый - закон полноты частей системы; 2-ой - закон энергетической проводимости системы; 3-ий - закон перехода систем в процессе развития с макро- на микроуровень. Знания о внутреннем (тонком) строении веществ - инструмент использования в изобретениях закона «перехода систем в процессе развития с макро- на микроуровень».

Практика. Решение творческих задач и построение фантастической аналогии «надсистемные цивилизации» с помощью знаний о структуре, этапах и законах развития систем.

3.6. Линии (графики) развития систем.

Практика. Составление линий развития предложенных систем. Сравнение полученных графиков (линий) с теоретическими.

3.7. Организмы – высшие биохимические саморазвивающиеся системы.

Практика. Выявление аналогии (в 1) структуре, 2) этапах развития 3) и законах развития) технических, социальных и художественных систем с природными биологическими структурами как объектами высшего уровня творчества.

3.8. Природа – система высшего творческого начала. Учение о биосфере и ноосфере с точки зрения системного подхода.

Практика. Использование системного подхода в сочетании с изученными изобретательскими приёмами для решения творческих задач биологической направленности.

3.9.  Системный подход в изобретательстве.

Практика. Решения технических и физических проблем с помощью системного анализа.

3.10.  Творческие возможности химии в сочетании с теорией систем.

Практика. Решение технических и физических проблем с помощью химии и системного анализа.

3.11.  Системный подход и общественные науки. Использование системного подхода в решениях социальных и исторических проблем.

Практика. Решение социальных задач с помощью системного подхода. Сравнение полученных результатов с решениями авторов.

3.12. Произведения культуры и искусства с точки зрения системного подхода.

Практика. Решение изобретательских задач художественной направленности. Сравнение полученных результатов с решениями авторов.

4. Творчество и творческие личности (32 часа)

4.1. Что такое творчество. Стереотипы творческой личности.

Практика. Поиск общих закономерностей в судьбах, характерах и творчестве известных учёных, изобретателей, авторов художественных произведений.

4.2. Число творческих личностей - показатель духовных богатств общества.

Практика. Создание реестра творческих личностей, их изобретений, открытий. Поиск применяемых ими стихийно (по озарению) изобретательских приёмов.

4.3. Типы творчества.

Практика. Распределение известных и предложенных изобретений, открытий, художественных приёмов по типам творчества.

4.4.  Уровни творчества. Критерии оценки уровня творчества.

Практика. Определение уровня творчества предложенных изобретений и художественных произведений. Решение изобретательских задач на разных уровнях творчества.

4.5.  Причины сопротивления творчеству.

Практика. Анализ причин сопротивления творчеству в предложенных ситуациях.

4.6.  Основные качества творческой личности: уметь выбрать цель (1), искусство строить планы (2), умение ставить и решать задачи (3), умение «держать удар» (4).

Практика. Выбор цели. Разбивка цели на задачи.

4.7.  Первое качество творческой личности – уметь выбрать цель. Эволюция цели. Пути достижения цели. Основные препятствия в выборе и достижении цели.

Практика. Анализ и коррекция выбранной цели в соответствии с вероятностными путями её достижения, эволюцией и возможными препятствиями.

4.8. Теория. Основные двенадцать качеств цели (новизна, целесообразность /насущность/, конкретность, перспективность, значительность, «еретичность», отсутствие конкуренции, индивидуальная принадлежность, независимость, «посильность», ранний срок появления, вариативность).

Практика. Анализ соответствия качеств собственной цели теоретическому обоснованию.

4.9.  «Еретические» цели и их реализация в истории науки, общества, культуры, искусства.

Практика. Решение изобретательских задач с «еретичностью» в содержании.

4.10.Средства для творчества. Средства для достижения цели. Итоги реализации цели.

Практика. Анализ целей и средств их достижения у известных личностей. Диспут на темы «Оправдывает ли цель любые средства её достижения?», «Является ли война средством достижения цели?», «Моё отношение к компромиссу» и т.п.

4.11. Второе качество творческой личности – искусство строить планы. Условия реализация второго качества: хорошее образование, забота о здоровье, наличие картотеки знаний. Анализ и контроль путей выполнения планов.

Практика. Составление картотеки знаний в соответствии с собственной целью.

4.12.  Третье качество творческой личности - умение ставить и решать задачи. Условия реализация третьего качества: кропотливый труд, рациональное планирование, разбивка плана на задачи, определение класса задач (административные, технические, художественные).

Практика. Разбивка собственной цели на задачи и определение их класса.

4.13.  Противоречия в изобретательских задачах и пути их разрешения.

Практика. Выявление противоречий в предложенных технических, художественных и административных задачах и их разрешение.

4.14.  Четвёртое качество творческой личности - умение «держать удар». Что мешает творческим личностям преодолевать бюрократические препоны для достижения своей цели. Причины и виды сопротивлений новшествам. Трагические судьбы творческих личностей и «счастливчики в науке». Компромисс как разновидность применения вариантов системы нескольких изобретательских приёмов. Приёмы: «принцип предварительного исполнения», «принцип заранее подложенной подушки».

Практика. Использование знаний о необходимых творческим личностям качеств для достижения поставленных целей. Пополнение «копилки» изобретательских приёмов.

5. Изобретательские приёмы (50 часов)

5.1. Развитие методов поиска решений изобретательских задач (на примере жизни и деятельности Г. С. Альтшуллера).

Практика. Решение изобретательских задач, ответы на которые разработал и запатентовал Г.С. Альтшуллер. Сравнительный анализ собственных решений с решениями Г.С. Альтшуллера.

5.2.  Таблица приёмов устранения противоречий Г.С. Альтшуллера.

Практика. Завершение создания «копилки изобретательских приёмов» как таблицы сорока «приёмов устранения противоречий» Г.С. Альтшуллера. Решение творческих задач и проблем с помощью таблицы изобретательских приёмов.

5.3.  Сущность изобретательских приёмов «принцип вытеснения» и «принцип местного качества».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.4. Сущность изобретательских приёмов «принцип ассиметрии» и «принцип сфероидальности».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.5. Теория. Сущность изобретательских приёмов «принцип антивеса» и «принцип эквипотенциальности».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.6. Сущность изобретательских приёмов «принцип предварительного напряжения» и «применение термического расширения».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.7.  Сущность изобретательских приёмов «принцип динамичности» и «использование механических колебаний».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.8. Теория. Сущность изобретательских приёмов «принцип периодического действия», «принцип непрерывности полезного действия», «принцип проскока».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.9.  Сущность изобретательских приёмов «принцип обратной связи» и «принцип самообслуживания».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.10. Теория. Сущность изобретательских приёмов «дешёвая недолговечность взамен дорогой долговечности» и «принцип отброса и регенерации частей».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.11. Сущность изобретательских приёмов «использование пневмо- и гидроконструкций», «применение гибких оболочек и тонких плёнок», «применение пористых материалов».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.12.  Сущность изобретательских приёмов «принцип изменения окраски», «изменение физико-механических параметров объекта».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.13.  Сущность изобретательских приёмов «применение сильных окислителей», «применение инертной среды», «применение композиционных материалов».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью изученных приёмов.

5.14.  Изобретательские приёмы в системе. Использование сочетания нескольких приёмов в системе – фактор сильного решения изобретательской задачи.

Практика. Использование сочетаний приёмов в изобретательских задачах.

5.15.  Уровни приёмов ТРИЗ: «макро» и «микро».

Практика. Использование изобретательских приёмов на «макро» и «микро» уровнях.

5.16.  Использование физических эффектов и явлений в решениях изобретательских задач. Таблица Г.С. Альтшуллера «Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении изобретательских задач»

Практика. Решение изобретательских задач с помощью таблиц Г. С. Альтшуллера: «Изобретательские приёмы» и «Применение физических эффектов и явлений при решении изобретательских задач».

5.17. Теория. Химия как арсенал мощнейших инструментов творчества в ТРИЗ. Развитие теории Г.С. Альтшуллера его последователями. Таблица Ю.П. Саламатова «Указатель химических эффектов».

Практика. Решение изобретательских задач с помощью таблиц Г. С. Альтшуллера «Изобретательские приёмы» и ««Применение физических эффектов и явлений при решении изобретательских задач», а также таблицы Ю.П. Саламатова «Указатель химических эффектов».

5.18.  Химия - перспективный источник энергии будущего. Изобретения, основанные на аккумулировании энергии с помощью химических веществ.

Практика. Решение проблем энергосбережения для улучшения качества жизни людей и сохранения природных ресурсов.

5.19.  Изобретательский приём «Применение сильных окислителей» и его использование для решения изобретательских задач

Практика. Решение изобретательских задач с помощью приёма «Применение сильных окислителей».

5.20. Теория. Использование знаний о водороде и его соединениях для решения изобретательских задач.

Практика. Решение изобретательских задач с использование различных сведений о свойствах водорода.

5.21.  Вода - как вещество несущее неиссякаемые возможности использования в изобретательстве.

Практика. Решение изобретательских задач с использование различных сведений о свойствах воды.

5.22. Поиски методов борьбы с нефтяным загрязнением океана с помощью знаний физики, химии, биологии и ТРИЗ.

Практика. Решение проблем охраны природы и сохранения природных ресурсов с помощью теории решения изобретательских задач.

5.23.ТРИЗ в криминалистике. Значение знаний физики, химии, биологии и ТРИЗ в логике раскрытия преступлений. Методы исследования «микроследов».

Практика. Решение задач юридической направленности с помощью ТРИЗ.

5.24. Выявление технических и физических противоречий в изобретательских задачах и разрешение их с помощью системы изобретательских приёмов, использующих интеграцию знаний точных и естественных наук.

Практика. Решения изобретательских задач с помощью выявления в них противоречия и его разрешение использованием системы приёмов и реестра научных эффектов и явлений.

6. Заключение (4 часа)

6.1. Подведению итогов изучения ТРИЗ за год.

Практика. Оформление полученных новых знаний и собственных достижений.