Технология эвристического обучения. 
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Творческие способности личности и условия их развития в целостном образовательном процессе.

Современным обществом востребован выпускник, обладающий не только прочным запасом знаний, навыков и умений, но и выраженной творческой индивидуальностью, гибким и нешаблонным мышлением. Решение данной задачи педагоги связывают с переходом от априорной модели образования, акцентирующей сообщение знаний в готовом виде, к апостериорной, актуализирующей продуктивную самостоятельную учебную деятельность учащихся, «открытие» и конструирование ими знаний и способов деятельности.

На практике апостериорная модель образовательного процесса реализуется через применение таких педагогических технологий, как проблемное обучение, технология проекта, кейс-метод, дидактические игры, технология развития критического мышления учащихся и т. п. Более всего отвечают принципу апостериорности технологии, которые будут рассмотрены в данной лекции: эвристическое обучение, ТРИЗ, технология развития творческого потенциала личности по В. П. Волкову, технология социального творчества по И. П. Иванову.

Для развития творческих способностей учащихся используются методы обучения, требующие как индивидуальной, так и групповой работы. Ко второй группе относятся следующие методы:

• — мозговая атака;
• — синектика (решение задач методом аналогий);
• — эвристическая игра;
• — инверсия (метод «наоборот»);
• — данетика (метод «да» и «нет») и др.

«Мозговая атака» («мозговой штурм», «брейнсторминг») — метод коллективного генерирования идей решения творческой задачи с использованием свободных ассоциаций (А. Ф. Осборн, США)

Мозговая атака как метод коллективного генерирования идей решения творческой задачи была предложена А.Ф. Осборном (США). Цель этого метода заключается в сборе как можно большего количества идей, освобождении от инерции мышления, преодолении привычного хода мысли в решении творческой задачи.

Функции учителя:

• — направляет ход «мозговой атаки»;
• — ставит стимулирующие вопросы;
• — осуществляет подсказки;
• — использует шутки, реплики;
• — подводит общие итоги.

Выделяют два основных варианта мозговой атаки: прямая мозговая атака и мозговая атака с альтернативой. Прямая мозговая атака строится следующим образом. Четко и кратко формулируется цели обсуждения. Педагог поддерживает и одобрительно комментирует все творческие идеи. Критика предложенных участниками идей полностью запрещается.

Мозговая атака с альтернативой ведется двумя подгруппами участников. Одна подгруппа высказывает суждения вслух при соблюдении запрета критики. Другая не принимает в обсуждении непосредственного участия, но записывает свои, противоположные мысли. После того, как генерирование идей окончено, группа критиков-экспертов производит сравнительное оценивание преимуществ и недостатков каждой идеи. Затем из общего количества идей отбирают наиболее оригинальные и рациональные, а в завершение — оптимальную.

Наиболее оптимальной по численности для мозговой атаки считается группа от 7 до 15 человек. Большую группу делят на подгруппы.

Недостатки метода:

• — метод не те гарантирует тщательную разработку идеи;
• — метод неприменим, когда для решения проблемы требуются большие расчеты, вычисления;
• — не всегда удается преодолеть инерцию мышления, когда создается иллюзия некоторого наиболее вероятного подхода к решению;
• — от учителя требуется высокий уровень педагогического мастерства, способность к импровизации, чувство юмора.

Технология эвристического обучения (А.В. Хуторской).

Эвристическое обучение (ЭО), в своем генезисе восходящее к диалогам Сократа, на протяжении длительного времени рассматривалось дидактами как частный уровень проблемного обучения. Как самостоятельный тип обучения, ЭО оформилось только в 90-е годы XX века. Член-корреспондент РАО Хуторской Андрей Викторович определяет следующим образом.

Как свидетельствуют результаты научных исследований А. В. Хуторского, В. И. Андреева, В. Н. Соколова, В. В. Гринкевича и других авторов, развитие личности учащегося наиболее эффективно происходит в процессе создания им внешних (материализованных) и внутренних (духовных) продуктов, обладающих субъективной (для самого ученика), а в отдельных случаях объективной (для окружающих) новизной.

Внутренние (духовные) продукты:

• Ш идеи;
• Ш догадки;
• Ш художественные образы;
• Ш разного рода символы;
• Ш аргументы и доказательства;
• Ш выводы и обобщения;
• Ш гипотезы и версии;
• Ш новые уровни межличностных отношений;
• Ш новые мотивы, установки, жизненные цели;
• Ш новые представления о своих способностях и т. п.

Внутренние образовательные продукты материализуются во внешних ученических продуктах, к которым относятся:

• Ш литературные произведения (сочинение-миниатюра, рассказ, очерк, эссе, репортаж, стихотворение);
• Ш произведения изобразительного и сценического искусства (рисунок, картина, художественная фотография, поделка из природных материалов, песня, танец, инсценировка);
• Ш произведения технического творчества (чертеж, макет, действующая модель какого-либо устройства);
• Ш результат научного исследования (творческий отчет, картосхема, практические рекомендации, рецензия);
• Ш дидактические и автодидактические продукты (проведенный в роли учителя фрагмент урока, дидактический тест для одноклассников, кроссворд, ребус, шарада, ролевая игра, дидактический спектакль, наглядное пособие, опорный конспект и т. д.).

Эти продукты обладают субъективной (для самого их автора и одноклассников) новизной. Деятельность ученика по их созданию носит частично-поисковый характер: в эвристическом обучении ученик, как правило, не совершает полного цикла исследовательских действий, часть информации задана изначально и усваивается репродуктивно.

Важно помнить: творческий образовательный продукт — не ремесленническая поделка, в его основе должна лежать «выношенная» учеником идея, догадка, гипотеза, образ, вывод, аргумент, обладающая субъективной (для самого автора) или объективной (для окружающих) новизной.

Технология эвристического обучения по А. В. Хуторскому включает следующие стадии:

• 1. Диагностика уровня развития личностных качеств учеников, необходимых для осуществления тех видов деятельности, которые свойственны данной образовательной области.
• 2. Фиксирование учащимися фундаментальных образовательных объектов изучаемой темы. Каждый ученик составляет в схематической, рисуночной, знаково-символической, тезисной или иной форме содержательный образ или концепт темы.
• 3. Выстраивание личного отношения ученика с предстоящей к освоению образовательной областью или темой. Каждый ученик вырабатывает личное отношение к данной образовательной области, самоопределяется по отношению к сформулированным проблемам и фундаментальным образовательным объектам.
• 4. Планирование каждым учеником индивидуальной учебной деятельности. Ученик с помощью учителя выступает в роли организатора собственного образования: формулирует цель, прогнозирует итоговые эвристические продукты и формы их презентации, составляет план работы, отбирает средства и способы деятельности, устанавливает систему контроля и оценки своей деятельности.
• 5. Одновременная реализация индивидуальных образовательных программ учеников и коллективной образовательной программы.
• 6. Демонстрация (защита) творческих образовательных продуктов учеников и их коллективное обсуждение, в ходе которого ученики осваивают один и тот же образовательный объект с субъективной точки зрения и в соответствии с индивидуальной программой.
• 7. Рефлексивно-оценочная стадия. Выявляются индивидуальные продукты, фиксируются усвоенные способы деятельности. Каждый ученик осознает и оценивает степень достижения индивидуальных и общих целей, уровень своих внутренних изменений, усвоенные способы образования и освоенные им области.

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Автор ТРИЗ — Альтшуллер Генрих Саулович, советский изобретатель и писатель-фантаст (литературный псевдоним — Г. Альтов).

Цели технологии: обучить учащихся использованию разнообразных приемов и правил творческой деятельности, научить решать изобретательские задачи (причем не только технические, но в любой области).

Базисные идеи ТРИЗ:

• Ш теория есть катализатор творческого решения проблемы, а знания — инструмент и основа творческой интуиции;
• Ш творческими способностями наделен каждый (изобретать могут все);
• Ш творчеству, как и любой деятельности, можно научиться. Для этого нужно постоянно обращать внимание учащихся не только на ход решения конкретных творческих задач, но и на универсальность приемов, с помощью которого оно достигается;
• Ш нельзя ограничивать цель обучения только решением творческих задач; главное — учить самостоятельно находить и формулировать такие задачи.

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) включает следующие стадии:

• 1) выбор задачи, уточнение ее условий, вычленение технического противоречия;
• 2) формулировка идеального решения (не задумываясь пока о том, как оно будет достигнуто);
• 3) переход от технического противоречия к диалектическому противоречию между предметами, процессами, явлениями;
• 4) применение «эвристик для изобретателей» — типовых приёмов, отражающих информацию о наиболее эффективных, апробированных в прошлом способах преодоления противоречия.

Г. С. Альтшуллер выделяет 40 типов «эвристик для изобретателей», с помощью которых можно устранить технические противоречия: дробление, вытеснение, асимметрия, объединение, «матрёшка», «заранее подложенная подушка», противовес, переход в другое измерение, непрерывность полезного действия, проскок, «обращение вреда в пользу», обратная связь, «посредник», отброс и регенерация частей, фазовые переходы и др.

Вот несколько примеров изобретательских задач.

Задача 1. В одном русском городе был отлит колокол весом две тысячи пудов. Чтобы доставить этот колокол к месту назначения на тяжеловозной повозке обычным способом, требовалось, по расчетам инженеров, 80 лошадей (дороги были плохие). Это обошлось бы очень дорого, и перевозка казалась невозможной. Инженеры не могли придумать рационального решения. Тогда к президенту Академии художеств явился простой русский умелец-мастеровой и объявил, что он привезет колокол на шести и даже четырех лошадях. «Каким манером?» — спросил его президент. «Это секрет, — ответил мастер, если я скажу, то всякий его привезет». Президент обещал не разглашать тайну, и изобретатель благополучно доставил колокол с помощью меньшего количества лошадей, за что и получил большую награду. Как он поступил?

Ответ. Мастер сделал в величину колокола четыре обода, обшил досками, в боковых стенках сделал оси и покатил колокол как бочку или как огромное колесо. При этом он не только не испортил дорогу, а еще укатал её¹.

Задача 2. Как из шести спичек построить четыре равносторонних треугольника (длина стороны треугольника равна длине спички)?

Ответ. Необходимо отказался от этой попытки сгруппировать спички на плоскости и построить из спичек пирамиду (выход в новое измерение)².

Задача 3. В длинной печи керамического завода по транспортеру при высокой температуре движется посуда. Вдруг в потолке середины печи стал торцом кирпич, и вся посуда разбилась. Как устранить аварию, не останавливая печь (что экономически невыгодно) и не залезать туда (это очень трудно и опасно: печь очень узкая и длинная).

Ответ. Задачу решили просто: из соседнего военного училища пригласили снайпера, и он сбил кирпич пулей³.

У учащихся необходимо вырабатывать умение и стремление составлять личную картотеку физических, химических, биологических и других эффектов, которые составляют основу «эвристик для изобретателей». Особое место в ТРИЗ принадлежит курсу РТВ (развития творческого воображения).