Размещено на сайте 17.10.2007.

Курс ТРИЗ мной преподается в ''Математическом клубе'' при Университете «Бен - Гурион» города Беер – Шева (Израиль) с 1999 года. В ''Математическом клубе'' ТРИЗ является единственной нематематической специальностью, и для правильного восприятия этой статьи, мне сначала необходимо изложить, что собой представляет «Клуб» и каковы его цели.

Клуб был основан в 1998 году при университете Бен - Гурион и институте Педагогических исследований. Инициаторами создания клуба являются, доктор Мири Амит, главный инспектор министерства просвещения Израиля и Йосеф Хейфец - преподаватель математики.

В 1998- 2001 годах в клубе обучалось в год порядка двухсот школьников седьмых, восьмых и девятых классов из Беер – Шевы и окрестных городов. С 2001 года «возрастной ценз» был понижен до 5 – 6 класса и количество детей выросло до 300 человек. Дети разделены на небольшие группы от 14 до 18 человек в каждой. К каждой группе прикреплён старшеклассник, или студент университета, который неплохо разбирается в математике, любит эту науку и проявляет склонность к педагогической деятельности. Он выполняет функцию ассистента учителя и помогает детям в различных неординарных ситуациях. За эту работу ассистенты получают зарплату.

При подборе педагогических кадров организаторы клуба ориентировались на научно-обоснованные факты, подтверждающие, что одно из главных условий воспитания творческих способностей является наличие теснейшей связи между творческой личностью педагога и личностью ребёнка. Все приглашённые специалисты являются педагогами–исследователями с большим опытом работы в области развития способностей у детей.

Цели создания клуба:

1.Привлечь к активным занятиям математикой способных учащихся.

2.Снабдить учащихся интеллектуально-математическим инструментарием что позволит заполнить существующий вакуум между школьной программой и академическим образованием.

3.Дать учащимся реальное представление о природе математического творчества.

4.Воспитывать и развивать у подростков утончённый ''математический вкус'' и фантазию.

5.Сформировать азартную интеллектуальную соревновательную среду, подталкивающую ребёнка к изучению труднодоступных вопросов математики.

6.Воспитывать в учащихся уверенность в своих силах (от успехов в малом к новым успехам).

7.Создать необходимое дидактико—методическое обеспечение вышесказанного, которое, главным образом, иллюстрировало бы математику, как живую науку, всё время находящуюся в развитии.

8.Обучить школьников методам активизации творческого мышления.

В учебно-воспитательной работе клуба реализованы следующие направления современной педагогической науки:

1. Философия общения со школьниками — педагогика сотрудничества;

2. Форма обучения – индивидуально – групповая;

3. Психологическая концепция развития школьника – личностный подход в развитии способностей учащегося.

Задачами для учащегося являются:

1.Овладение способами интеллектуальной деятельности, адекватными современной методологии науки, в том числе методами совместной творческой деятельности. Например: мозговой штурм – Brainstorming, распределение ролей, по аналогии с научным коллективом, идеальный конечный результат и другие приемы ТРИЗа.

2.Развитие индивидуальных интеллектуальных способностей в рамках новейших методов познания;

3.Развитие собственных способов мышления и интеллектуальных способностей.

Научно-практическая новизна педагогической деятельности:

1. Основной особенностью Математического клуба является уникальное сочетание трёх факторов:

состав членов клуба основан на широкой и демократической социальной базе при наличии весьма скромных начальных требований к знаниям и фантазии учащихся;

наличие комплексного подхода к математическому образованию, основанного на широком спектре авторских курсов (в том числе и курса ТРИЗ), руководимых специалистами высокой квалификации;

азартная и увлекательная интеллектуальная среда, порождаемая системой работы.

Методическая цикличность занятий.

В клубе со школьниками реализована университетская модель разделения педагогов по специальностям. В расписании занятий заложена пятинедельная цикличность. В течение учебного цикла школьник имеет возможность принять участие в интеллектуальном общении с восемью различными преподавателями. Общее число курсов для учащихся первого года 6-7. Многие из них носят вводный характер, но охватывают весь спектр тем. Для школьников второго и последующих лет обучения 4 курса. Это позволяет углубить знания учащихся в выбранных ими областях знаний. Выбор каждый школьник осуществляет в конце первого учебного года. Первые четыре недели цикла посвящены различным курсам.

Пятая неделя – нестандартная. Она призвана быть и квинтэссенцией и переключением.

На этой неделе членов клуба ожидает широкий спектр постоянно обновляемых математических и ТРИЗовских мероприятий:

Лекции широкого познавательного характера своих и приглашённых специалистов;

Математический хоккей, математический аукцион, математический КВН, математический бой, личные чемпионаты по математическим играм;

Диспуты и дискуссии, бренринг, выпуск математической газеты;

Различные математические олимпиады.

Развивающие игры на основе различных ТРИЗовских задач.

Занятия проводятся один вечер в неделю, количество групп первого года обучения порядка 10–11, второго – порядка 4–6, продолжительность курса ТРИЗ составляет 6–7 встреч по 75 минут для школьников первого года обучения, и 7–8 встреч для второго года. При этом временной промежуток между встречами может составлять от месяца до двух. Школьникам третьего и последующих лет курс ТРИЗ не преподается. «Клуб» не обязательное учебное заведение, и преподносимый материал должен содержать элементы вызывающие стойкий интерес школьника к занятиям, и главное, к продолжению в последующие годы.

Этому способствует, в частности, оригинальный метод оценки деятельности членов клуба, называемый «Математическим рейтингом». Математический рейтинг – количественный показатель качества обучения конкретного учащегося. Он является интегральным отражением всей совокупности деяний члена Клуба на данный момент. Данная информация носит конфиденциальный характер и закрыта для остальных членов клуба, что даёт возможность школьнику проследить динамику собственного развития и сделать самооценку своей работе.

Мат рейтинг вычисляется по формуле, в которую подставляются оценки ученика, полученные им по всем предметам. Расчетом Математического рейтинга и занимаются ассистенты учителя. Они не только проверяют домашние работы, но и добавляют и убавляют Математический рейтинг по просьбе учителя во время лекции, в зависимости от активности ученика и правильности его ответов. Таким образом, ученик за один урок может изменить свой Математический рейтинг дважды. Каждые 1.5 месяца обладатели самого высокого Математического рейтинга получают грамоты и призы.

Противоречия преподавания курса ТРИЗ в следующем:

1.противоречие между малым количеством учебных часов с одной стороны и серьезными задачами клуба с другой.

2.противоречие между сложностью и увлекательностью преподаваемого материала.

3.противоречие между последовательностью изложения материала и его запоминания из-за больших интервалов между уроками.

4.противоречие между необязательностью выполнения домашних заданий и получения общей по всем предметам оценки – Мат рейтинга.

5.противоречие между одинаковой программой для всех возрастов и уровнем восприятия и усвоения материала детьми каждого конкретного возраста.

Эти противоречия и обусловили создание определенной системы преподавания ТРИЗа. Она построена следующим образом:

1.Нет связи между темами больше чем на 2 урока, при общей логической связи всего курса.

2.Весь курс насыщен рабочими листами, построенными в игровой форме.

3.К каждой теме подготовлена самостоятельная работа (вопросник по американской системе).

4.Материалы каждой темы подготовлены на нескольких уровнях сложности в соответствии с возрастом школьников.

5.Решение большого количества практических задач.

На практике это выглядит так: На уроке (или на последней части его) объясняется новый материал, и каждый ученик получает «опорный лист» с основными выводами и правилами. А также областью применения и особенностью этой системы. Дома к следующему уроку он обязан еще раз повторить этот материал. В начале следующего урока самостоятельная работа, во время которой можно пользоваться «опорным листом». Вопросник содержит 4 – 5 вопросов с ответами. Но среди этих ответов может быть несколько правильных на один вопрос, а может быть, что нет ни одного правильного ответа. В течение 10 – 12 минут ученик должен ответить на вопросы, используя данные ответы. В случае отсутствия правильного ответа он пишет свой, а в случае нескольких правильных ответов – определяет степень их правильности.

Проверка проводится непосредственно, сразу после работы. Школьники читают варианты ответов, и мы обсуждаем их правильность. Вопросник с отмеченными правильными ответами остается у ученика, во время обсуждения ученик получает Мат рейтинг, что естественно стимулирует его работу. После этого остается 55 – 60 минут урока, непосредственно для работы по теме.

Ниже приводятся программы преподавания первого и второго годов обучения.

Программа первого года.

1.Первая тема (одна встреча) «Изобретения, изобретатели, патенты».

Откуда берутся все предметы, которыми мы пользуемся ежедневно? А как каждый из них появился впервые?

Какая разница между изобретением и открытием? Законы природы открывают? Или изобретают?

Примеры мировых изобретений по темам «Карандаш», «Велосипед», «Машина». Действительно ли есть столько различных велосипедов (совершенно отличных друг от друга?) сколько есть изобретений? Вывод: изобретением может быть не только изделие в целом, но и любая его деталь или их соединение.

Знакомы ли ученики, с кем ни будь из изобретателей? Знают ли, о ком ни будь из великих изобретателей? Что они изобрели? Пример: Томас Эдисон – как он работал и что изобрел.

Как доказать авторство и новизну изобретения? Патенты. Где и как их хранят. Американское патентное ведомство. Патенты по теме «Велосипед».

Домашнее задание: Написать о ком ни будь одном из великих изобретателей. Что он изобрел? Как к нему пришла эта идея? Была ли потребность в этом изобретении в то время? Сколько опытов он сделали? Была ли какая то система в его работе? Удалось ли сразу реализовать им свое изобретение? Мог ли он изобрести быстрее? Если да, то как? Если нет, то почему?

При этом я обязательно демонстрирую лучшие работы прошлых лет. На следующее занятие я получаю эти домашние работы, и лучшие из них зачитываю через занятие.

2.Вторая тема (две встречи) «Техническая система. Функции ее частей. Пример: легковой автомобиль».

Определение технической системы. Определение ее функций. В качестве примера беру карандаш и на вопрос «Какая его функция?» сразу получаю ответ «Писать!». Тогда предлагаю проделать опыт: положить карандаш на лист бумаги, отойти на несколько метров и попросить карандаш написать что-нибудь. Так приходим к правильному пониманию функции карандаша. Определяем, что у всех пишущих инструментов одна и та же функция, но разное место применения. Определяем, что у разных частей тоже есть определенные функции, и не обязательно одна. В качестве примера используется крышечка фломастера.

На втором этапе работы раздается рабочий лист № 1, на котором школьники рисуют автомобиль, схематично, как могут (этот рисунок обязательно должен быть у них перед глазами). Записывают названия всех известных им деталей. Потом один из учеников на доске пишет свой список, а весь класс дополняет его и списки в своих листах. Так я добиваюсь одинакового количества деталей в списках у всех учеников.

Потом выбираем «главные детали». Я накладываю ограничения типа «Наша машина единственная в мире», «Мы не будем ездить в дождь и ночью» и т. д. До тех пор, пока мы не приходим к первым автомобилям Даймлера и Бенца.

Определяем, для чего служит автомобиль, какая его главная функция (применение). Здесь я впервые объясняю, что в ТРИЗе понятие «функция» не такое как в математике. И определяем а сможет ли автомобиль, состоящий из оставленных нами деталей выполнить свою функцию.

Определяем, в каких изделиях процент «главных деталей» выше, и каким он может быть максимально. Приходим к выводу, что это может быть в изделиях с небольшим количеством деталей, например в карандаше 50%.

Следующая часть этой работы на втором листе нарисовать действие 4-х деталей машины (3 задаются: мотор, колеса, руль и одна любая, на выбор). При этом запрещено описывать словами и постараться не рисовать саму деталь. Каждый ученик рисует в зависимости от его уровня знаний, интеллекта, а главное – фантазии. Например, т.к. мотор тянет машину, то ученики рисуют человечка тянущего машину на веревочке. Добровольцы рисуют свои рисунки на доске. Предварительно я делю ее на 6 – 8 частей, и каждый рисует на отведенном ему месте. Прежде чем рисовать, ученик со своим листом подходит ко мне, и я тихонько на ухо говорю какой рисунок из 4 рисовать. Ученик не пишет название детали, и когда все рисунки готовы, мы все вместе пытаемся догадаться, что нарисовано.

Домашнее задание. Из любого журнала или газеты взять «комикс» не менее чем из 4–5 рисунков, снять с него копию, на ней вытереть все слова и дать этот лист друзьям или родственникам, чтобы те догадались и рассказали о чем идет речь. К следующему уроку ученик должен проанализировать, на сколько ответы точны, и рассказать об этом в классе.

3.Третья тема (две встречи) «Великие изобретатели и великие изобретения на примере велосипеда, машины и самолета».

Проверка двух предыдущих домашних заданий: выслушивание «комиксов» и зачитывание лучших работ о великих изобретателях.

Рассказ о некоторых изобретателях: Джоне Гудьире, Александре Попове, Стивене Джобсе и Стефане Возняке.

Велосипед – изобретение, усовершенствования, вид сегодня. Карл Дрез, Пьер Мишу и другие.

Машина - изобретение, усовершенствования, вид сегодня. Мерседес - дочь Карла Бенца, Форд – имя и машина, Формула 1 – одно из самых дорогих мировых соревнований, машины – ракеты из книги рекордов Гиннеса.

Самолет - изобретение, усовершенствования, вид сегодня. Братья Райт и их первый в мире летающий самолет.

Домашнее задание: Написать о каком нибудь из великих изобретений. Кто это изобрел? Как это было? Как это изобретение тогда выглядело? Пару примеров кто, как и когда усовершенствовал это изобретение? Как оно выглядит сегодня? Будут ли этой технической системой пользоваться через 100 лет? Как она при этом будет выглядеть? А через 200 лет?

4.Четвертая тема (две встречи) «Мозговой штурм».

Сначала история возникновения «Мозгового штурма». Судовой совет, Александр Осборн, основная идея – отделение поиска решений от их критики.

«Опорный лист» с основными выводами и правилами. Обсуждение правил, подробный разбор каждого, на уровне усвоении группы. Психологические особенности людей.

В начале следующего урока самостоятельная работа по американской системе, с использованием «опорного листа». Вопросник содержит 4 – 5 вопросов с ответами. Среди ответов или несколько правильных на один вопрос, или ни одного правильного ответа. 10 – 12 минут ученик отвечает на вопросы, используя написанные ответы. В случае отсутствия правильного ответа он пишет свой, а в случае несколько правильных ответов – определяет степень их правильности.

Проверка самостоятельной работы. Школьники читают варианты ответов, и мы обсуждаем их правильность.

Непосредственно сам «Мозговой штурм». Решаем задачи не выше 2 степени сложности, подготовленные мной заранее.

Программа второго года.

1.Первая тема (одна встреча) «Метод морфологических матриц – вносим свою лепту в высокую моду».

Метод морфологических матриц – история возникновения этой системы. Швейцарский астроном Цвикки.

Морфологическая матрица – ее отличие и сходство с математической.

Рабочий лист – конструируем новую рубашку.

Количество вариантов и как их извлечь из матрицы.

Этапы работы с морфологической матрицей – метод слепого перебора вариантов – путь для самых терпеливых.

Зависимость количества вариантов от размера матрицы, а, в конечном счете, от знаний человека. Что нам дает «Метод морфологических матриц»?

Домашнее задание: работая в группах по 2 – 4 человека «Методом морфологических матриц» изобрести новый вид… (чего хочет сам ученик), посчитать количество возможных вариантов.

2.Вторая тема (одна встреча) «Технические системы. Простые и сложные. Функции технических систем».

Обсуждение изобретений сделанных дома «Методом морфологических матриц».

В начале урока самостоятельная работа по американской системе, с использованием «опорного листа» по теме «Метод морфологических матриц».

Может ли техническая система состоять из одной детали? Пример: эволюция кухонного ножа – от ножа сборного из нескольких деталей до ножа одноразового из пластика.

Отличия двух транспортных систем: велосипеда и автомобиля.

Какие технические системы простые, а какие сложные? В чем их основное различие?

Функции технических систем и их частей. Как найти части систем, функции которых совпадают или похожи на функции самой системы? В каких системах простых или сложных это более вероятно?

Игра «Функции». Весь класс ищет всевозможные функции выбранной технической системы.

Домашнее задание: взять две технические системы, простую и сложную (пары задаются заранее на рабочем листе), и написать как можно больше функций каждой из них. Попытаться определить во сколько раз в сложной системе больше деталей, и есть ли связь между количеством функций системы и количеством ее деталей.

3.Третья тема (две встречи) «Четыре основные составляющие части сложной технической системы».

В начале урока самостоятельная работа по американской системе, с использованием «опорного листа» по теме «Технические системы. Простые и сложные. Функции технических систем».

На второй встрече обсуждение домашнего задания предыдущей темы «Технические системы. Простые и сложные. Функции технических систем».

Четыре основные составляющие части сложной технической системы – их определения и функции. Невозможность функционирования сложной технической системы, как системы, в случае отсутствия одной из них.

Выделение четырех основных составляющих частей сложной технической системы на примерах автомобиля, самолета, компьютера. Обсуждение возможности одного и того же узла (группы деталей) входить в разные основные части и выполнять при этом разные функции.

Рабочий лист, на котором школьник записывает четыре сложные технические системы, их функции, «препарирует» их на четыре основные составляющие части, берет из каждой одну часть и как из кубиков конструктора, складывает новую техническую систему.

Для новой системы определяется функция, новизна и область применения.

Домашнее задание: Дома доработать изобретенную новую сложную техническую систему и написать «Заявку на изобретение».

4.Четвертая тема (две встречи) «Система, надсистема и подсистемы».

В начале урока самостоятельная работа по американской системе, с использованием «опорного листа» по теме «Четыре основные составляющие части сложной технической системы».

Проверка «Заявок на изобретение», сделанных по предыдущей теме.

Надсистемы и подсистемы – определения и правила, как определить ранг.

Игра – «Найди маленькую». В предложенных системах нужно найти самую маленькую подсистему, выполняющую самостоятельную функцию.

На второй встрече, в начале урока, самостоятельная работа по американской системе, с использованием «опорного листа» по теме «Система, надсистема и подсистемы».

Рабочий лист: Из двух надсистем выделить по три системы, каждая из которых , в свою очередь разбивается на 4 – 6 подсистем. Потом из каждой одной подсистемы, всего из 6 под систем, как из кубиков конструктора, складывается новая система, с совершенно другими функциями. Для новой системы определяется функция, новизна, и область применения.

Домашнее задание: Дома доработать изобретенную новую техническую систему и написать «Заявку на изобретение».

5. Пятая тема (одна встреча) «Метод фокальных объектов».

Проверка «Заявок на изобретение», сделанных по предыдущей теме.

Особенности системы «Метод фокальных объектов». Работа с ней. Бережное отношение ко всем идеям.

Анализ полученных результатов и возможностей их применения.

Библиография.

1.Г.С. Альтшуллер. «Алгоритм изобретения». Издательство «Московский рабочий», Москва, 1973 год.

2.Б.Л. Злотин, А.В. Зусман. «Изобретательпришел на урок». Издательство «Лумина», Кишинев, 1990 год.

3.Г. Иванов. «Формулы творчества, или как научиться изобретать». Издательство «Просвещение», Москва, 1994 год.

4.«Справочник по функционально – стоимостному анализу» под редакцией М.Г. Карпунина, Б.И. Майданчика. Издательство «Финансы и статистика», Москва, 1988 год.

5.А.И.Гасанов, Б.М.Гохман, А.П.Ефимочкин, С.М.Кокин, А.Г.Сопельник. «Рождение изобретения». Издательство «Интерпракс», Москва, 1995 год.

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.