Развитие универсальных познавательных учебных действий с использованием технологии ТРИЗ

Редакция сайта не несет ответственности за содержание статьи в данном разделе.
Автор: Воробьева Анжелика Валентиновна

В последние годы в образовательном сообществе широко обсуждаются результаты международных исследований, в частности исследование PISA. Вот его результаты: в 2000 году Россия заняла 15 место, в 2009 – 42 место. Сопоставление полученных данных наводит на определённые размышления. По статистике более 80% педагогов - приверженцы традиционной системы обучения. Поэтому всё более актуальным становится использование в образовательном процессе приёмов, методов и технологий, которые формируют умения самостоятельно добывать новые знания, собирать необходимую информацию, выдвигать гипотезы, делать выводы и умозаключения. При разработке Федеральных государственных стандартов второго поколения приоритетом начального общего образования становится формирование универсальных умений и навыков, поиск новых форм и методов обучения.
С целью обновления содержания традиционного образования составлен Сборник творческих задач по окружающему миру для учащихся 1-4 классов с использование технологии Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ).
Содержание задачника:
1. Методика подготовки и проведения уроков и внеурочных занятий.
2. Моделирование окружающего мира методом «маленьких человечков» (ММЧ).
3. Системный подход в обучении.
4. Метод проб и ошибок. «Мозговой штурм».
5. Алгоритм решения изобретательских задач.
6. Классификация творческих задач.
7. Требование к условию открытой творческой задачи.
8. Творческие задачи по курсу «Окружающий мир»:
- 1 класс «Я мир вокруг».
- 2 класс «Наша планета Земля».
- 3 класс «Обитатели Земли», «Моё Отечество».
- 4 класс «Человек и природа», «Человек и человечество».
9. Тесты для исследования интеллектуального и творческого мышления младших школьников.
10. Информационное обеспечение задачника.
Сборник содержит оригинальные задачи, позволяющие педагогу создать увлекательный курс в рамках школьной программы и во внеурочной деятельности, а учащимся — выработать навыки творческого интеллектуального мышления, самостоятельности в исследованиях. В задачнике даны теоретические главы по методике построения уроков и технике разрешения проблемных ситуаций, показаны способы, приемы, классификация задач, что позволяет педагогу делать самостоятельные подборки тренировочных упражнений. Предусмотрена возможность формулирования задач в двух и более вариантах, приведены подсказки и ответы, которые часто имеют несколько решений.
Так как ТРИЗ – это стратегия, исключающая бессистемное блуждание в бесконечном числе вариантов, то основным рабочим механизмом в технологии служит алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).
Шаги АРИЗ:
1. Скорректировать первоначальную формулировку задачи.
2. Построить модель.
3. Построить «девятиэкранку» системного оператора.
4. Определить имеющиеся вещественно–полевые ресурсы.
5. Составить идеальный конечный результат (ИКР).
6. Выявить и проанализировать противоречие.
7. Предложить необычные, смелые, дерзкие решения задачи.
Шаги алгоритма подвижны, их последовательность можно изменять в зависимости от логики решения, без множества проб.
В сборнике представлены изобретательские и исследовательские задачи. Изобретательская задача ставит перед решающим вопрос: «Как быть?», решаются по принципу, сформулированному ещё в прошлом веке незабвенным Козьмой Прутковым: «Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь».
Часто в жизни происходит или уже произошло некоторое явление или действие. Но непонятно, почему оно появилось. Необходимо объяснить его, выяснить причины, следствия. И тогда пытаются ответить на вопрос: «Почему и как это произошло?». Такие задачи называют исследовательскими.
С помощью алгоритма возможно решение данных типов задач. Решим исследовательскую задачу: «В наших прудах есть растение водокрас. Почка водокраса зимует на дне пруда, а летом «выскакивает» на поверхность водоема - и растение начинает цвести и плодоносить. Как удается почкам водокраса подняться на поверхность?»
Переформулируем условие задачи: «Как активный водокрас на поверхность всплыл у нас?», «Как зимующей почке водокраса весной всплыть на поверхность пруда, а летом начать новую жизнь».
Желательно при переформулировке задачи строить модель для более чёткого усвоения задачи.
Формулируем идеальный конечный результат (ИКР), делая упор на слове «сама»: почка всплывает сама без посторонней помощи.
Рассмотрим понятие «почка», как систему и особое внимание обратим на подсистему, которая поможет сформулировать противоречие.
Построим систему:

Ткань Часть побега Флора
Клетка Почка Растение
Оболочка, ядро, цитоплазма, воздух, питательные вещества.

Зачаточный стебель, корешок, листья, воздух, питательные вещества.

Органы: корень, побег.
Сформулируем противоречие, делая акцент на словах «зима» - «весна», «тяжёлая» - «лёгкая»
Подсказка: если почка зимой лежит на дне пруда, значит какая она? (тяжёлая). А чтобы всплыть на поверхность, какой должна стать почка весной? (лёгкой)
Возникает противоречие: зимой почка должна быть тяжёлой, чтобы не замёрзнуть и лежать на дне пруда, а весной должна быть лёгкой, чтобы всплыть на поверхность и начать новую жизнь.
Какие есть у почки помощники (ресурсы) в подсистеме?
Воздух, который нагревается энергией солнца. Для определения ресурса, который может обеспечить такое превращение, построим модель системы.
Из чего состоит почка?
В состав почки входит воздух, питательные вещества, вода. (На модели человечки жидких, твёрдых, газообразных веществ).

Солнце
Вода

Почка

Что в почке изменяет свои свойства при нагревании? (Воздух.)
Ответ: летом проникающие в воду солнечные лучи нагревают вместе с водой и почку. Внутри почки содержится воздух. От нагревания он расширяется и выталкивает почку на поверхность водоема.
Изобретательская задача: «В болотах и маленьких озерах вблизи аэродрома часто селятся прилетающие из теплых стран птицы и сооружают гнезда. Но они мешают полетам. Столкновение самолета при взлете или при посадке с птицей угрожает гибелью и ей, и машине, и пилоту, и пассажирам. Как быть?»
Сформулируем ИКР: птицы сами не показываются на взлетно-посадочной полосе.
Возможно использование разных посредников-ресурсов, которые помогают выйти на различные варианты решения задачи.
Подсказка: чем можно отвлечь, напугать птиц?
Ответ:

1) делаются бутафорские птицы и располагаются возле аэродрома;
2) устраивают «столовую для птиц» - свалку пищевых отходов, отвлекающую от аэродрома;
3) периодически транслируют записанные на магнитофон птичьи «сигналы бедствия»;
4) изображают на фюзеляже самолетов хорошо знакомый птицам увеличенный глаз хищной птицы.
Выполнить безошибочно все задания практически невозможно, поэтому решение - это не самоцель, а средство для развития интеллекта, интереса к знаниям. Важно - не бояться решать подобные задачи, не считать полученное решение единственным верным и уметь оценивать свои идеи.

Библиография:
1. Иванов Г. «Формула творчества, или как научиться изобретать», - М., Просвещение, 1994.
2. Тимохов В.И. «Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ», - С.-Петербург, «ТРИЗ-ШАНС», 1996.
3. Шустерман З.Г. «Приключения колобка, или Наука думать для больших и маленьких», - М., Педагогика-Пресс, 1993.
4. Журнал «Народное образование» №9, 2000, №1, 2001, Меерович М., Шрагина Л. «Управляемое воображение».
5. Журнал «Педагогика + ТРИЗ», № 6, 2000, Грин А.А. «Требование к условию открытой учебной задачи».