От принципа дробления до принципа асимметрии. Обучение школьников приёмам ТРИЗ

Автор: Парфилов Михаил Борисович

Организация: МБОУ «СШ №72 с углубленным изучением отдельных предметов»

Населенный пункт: Ульяновская область, г. Ульяновск

Парфилов Михаил Борисович,

учитель физики, информатики и математики МБОУ «СШ №72 с углублённым изучением отдельных предметов» г. Ульяновска

 

От принципа дробления до принципа асимметрии.

Обучение школьников приёмам ТРИЗ.

 

Аннотация. Принцип дробления, принцип вынесения, принцип местного качества и принцип асимметрии. Каждый из этих принципов является приёмом ТРИЗ, с помощью которого можно устранять противоречия (проблемные ситуации) и решать задачи из многих областей человеческой жизни. В статье рассматривается методика обучения каждому приёму, примеры их применения и их формулировки.

 

Методика обучения каждому приёму состоит из трёх основных этапов:

* Осознание и анализ проблемной ситуации.

* Решение проблемы с помощью принципа ТРИЗ

* Формулировка принципа ТРИЗ

 

Принцип дробления.

 

Проблемная ситуация №1. При транспортировке мебели возникает ряд проблем. Она имеет большие размеры и массу, не проходит свободно в дверной проём, не помещается в лифт.

 

Решение проблемы: Разделить объект на независимые части. Для повышения удобства транспортировки мебели её выполняют модульной, состоящей из отдельных элементов (полок, шкафчиков, столешниц). Каждый элемент легко перевозится отдельно, а сборка производится на месте установки. Это позволяет существенно упростить логистику и уменьшить затраты на транспортировку больших предметов целиком.

 

Проблемная ситуация №2. Класс готовится к экзамену. Учащиеся имеют разный уровень подготовки, некоторые нуждаются в дополнительной помощи. Если решать базовые задания, то ученикам с высоким уровнем подготовки урок не даёт ничего нового. Если углубляться в сложную теорию, то ученики с низким уровнем подготовки не понимают материал и не могут его усвоить.

 

Решение проблемы: Сделать учебный материал разборным (разделить материал на уровни разной степени подготовки). Разделить класс на независимые подгруппы. Учебный процесс организуется таким образом, что ученики поделены на малые группы, каждая из которых занимается материалом своего уровня. Например, одни решают базовые задания, другие углубляются в сложную теорию. Это даёт возможность каждому ученику развиваться индивидуально, без давления общей скорости урока.

 

Проблемная ситуация №3. Когда были изобретены телевизоры, магнитофоны, видеокамеры, фотоаппараты - все они имели большие размеры. Если создавать многофункциональное устройство, совмещающее в себе функции телевизора, магнитофона, видеокамеры и фотоаппарата, то габариты корпуса такого многофункционального устройства будут увеличиваться. Как создать подобное многофункциональное устройство без увеличения габаритов корпуса?

 

Решение проблемы. Увеличить степень дробления объекта.

Производители смартфонов идут по пути уменьшения размеров компонентов внутри устройства, используя всё меньшие микросхемы и чипы. Чем мельче становятся компоненты, тем больше функций можно интегрировать в компактный корпус, увеличивая функциональность гаджета без увеличения габаритов корпуса. Таким образом, принцип дробления помогает решать инженерные проблемы путем пространственного распределения конфликтующих свойств объектов.

 

Формулировка. Принцип дробления

разнести противоречивые требования в пространстве

а) разделить объект на независимые части;

б) выполнить объект разборным;

в) увеличить степень дробления объекта.

 

Принцип вынесения.

 

Проблемная ситуация №4. Столкновение самолетов с птицами вызывают иногда тяжелые катастрофы. Были испробованы различные способы отпугивания птиц от аэродромов (механические чучела, распыление нафталина и т. д.). Но они оказались малоэффективными и требующими материальных затрат. Найдите дешёвый и эффективный способ.

 

Решение проблемы. Наилучшее решение - громкое воспроизведение крика перепуганных птиц, записанного на магнитофонную ленту. Отделить птичий крик от птиц - решение, конечно, необычное, но характерное для принципа вынесения.

 

Проблемная ситуация №5. Проблема шумных перерывов. Во время перемен школьники создают сильный шум, мешая другим мероприятиям. Что можно сделать, чтобы во время перемен, учебные помещения были тихими и спокойными?

 

Решение проблемы. Организовать специальную зону отдыха вне учебных классов, куда учащиеся могут выйти отдохнуть и пообщаться, оставив учебные помещения тихими и спокойными.

 

Формулировка. Принцип вынесения

отделить от объекта “мешающую” часть (“мешающее” свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).

 

Принцип местного качества.

 

Проблемная ситуация №6. Чтобы горячий чай быстро отдавал тепло кружке, необходимо её изготовить из теплопроводящего металла. Но тогда при касании кружки рука будет обжигаться. Если изготовить кружку из теплоизоляционного материала (чтобы рука не обжигалась), тогда горячий чай будет очень долго остывать. Как изготовить кружку, чтобы горячий чай быстро отдавал тепло кружке, но при этом рука при касании кружки не обжигалась.

 

Решение проблемы. Переход от однородной структуры к неоднородной структуре. Целесообразно создать кружку с двойной стенкой, одна из которых изготовлена из теплопроводящего металла (для быстрой передачи тепла от жидкости к теплопроводящему металлу), а вторая — из теплоизоляционного материала (чтобы рука не обжигалась).

Разные части объекта имеют (выполняют) различные функции. Стенка, изготовленная из теплопроводящего металла, быстро получает тепло от горячего чая. Стенка, изготовленная из теплоизоляционного материала, не передаёт тепло руке, чтобы она не обжигалась.

Каждая часть объекта находится в условиях, наиболее благоприятных для ее работы. Горячий чай быстро отдаёт тепло. Рука не обжигается.

Проблемная ситуация №7. В футбольной команде не все игроки одинаково надёжны в обороне, не все игроки одинаково выносливы и умеют контролировать темп игры, не все игроки одинаково результативны в завершении атак. Как тренеру повысить результативность матчей и сделать количество пропущенных голов минимальным?

 

Решение проблемы. От однородной структуры к неоднородной: формируется смешанная команда, включающая сильных защитников, выносливых полузащитников и атакующих футболистов.

Разные части объекта выполняют разные функции: Защитники отвечают за надежность обороны, полузащитники контролируют темп игры, нападающие осуществляют атаки.

Оптимальные условия для работы: Каждый игрок находится на позиции, соответствующей его сильным сторонам, обеспечивается синергия командных действий.

 

Формулировка. Принцип местного качества

а) перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной;

б) разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;

в) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы"

 

Принцип асимметрии.

 

Проблемная ситуация №8. Молодежь воспринимает пожилых людей как устаревших, старшие считают молодых легкомысленными. Что можно сделать, чтобы возникла дружба между разными поколениями?

 

Решение проблемы. Признание разницы поколений и выстраивание отношений на взаимовыгодной основе. Старшие делятся жизненным опытом, молодёжь помогает освоить современные технологии. Эта асимметрия ролей формирует прочные и глубокие дружеские связи.

 

Проблемная ситуация №9. Чем вызвано асимметричное положение руля в автомобиле?

Решение проблемы. Внутри салона автомобиля появляется дополнительное место рядом с водителем. Также, при обгоне водителю удобно следить за появлением встречных машин.

 

Формулировка. Принцип асимметрии

а) перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;

б) если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.

 

Принцип дробления, принцип вынесения, принцип местного качества и принцип асимметрии позволяют решать не только технические задачи, но и задачи из других областей человеческой жизни.

 

Литература

 

Инновации. Бизнес. ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач | Петров Денис, Петров Владимир | Издательские решения, 2021

АРИЗ-2010. Теория решения изобретательских задач | Петров Владимир | Издательские решения 2019

Основы ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач. Издание 3-е, исправленное и дополненное | Петров Владимир | Книготорговая компания «Галактика», 2023

1. file0.odt (54,0 КБ)