Сучасні батьки та педагоги ставлять перед собою завдання розвивати дитину насамперед творчо. Велику увагу приділяють розвитку таких здібностей. Тому нерідко можна зустріти вихователів, які застосовують ТРВЗ для дошкільнят у навчальних програмах. Ігри та завдання, на яких заснована ця система, сприяють розвитку активного мислення, а також роблять процес творчого становлення особистості набагато цікавішим як для дитини, так і для дорослої.

Що таке ТРВЗ?

ТРВЗ - це абревіатура, яка розшифровується як "теорія вирішення винахідницьких завдань". Як і будь-яка інша теорія, вона має свою структуру, функції та алгоритм. Багато батьків використовують елементи ТРВЗ у своїх навіть не підозрюючи про це.

ТРВЗ для дошкільнят – програма, яка не претендує на те, щоб замінити основну. Вона створена для того, щоб збільшити ефективність наявних способів навчання.

Багато ігор знайомі мамам та вихователям, але коли навчання та розвиток проходять систематично, то дитині простіше набувати нових умінь та навичок. Тому тим, хто зацікавлений у становленні гармонійної творчої особистості малюка, необхідно ближче ознайомитися з ТРВЗ для дошкільнят. Це не лише корисно, а ще й дуже цікаво.

У витоків теорії

Теорія вирішення винахідницьких завдань є однією з найунікальніших методик для розвитку дитини. Її засновником у 1956 році став Г. С. Альтшуллер – радянський інженер. Він вважає, що будь-хто може навчитися винаходити, і для цього не потрібно мати вроджений талант.

Сам Генріх Саулович винаходив із самого дитинства і вже у 17 років мав авторське свідоцтво. Крім того, він ще був письменником-фантастом, серед творів якого відомі "Ікар та Дедал", "Балада про зірки", "Легенди про зіркових капітанів" та багато інших.

Ситуація сьогодні

На сьогоднішній день створено кілька центрів, що розвивають, в основі яких лежить класична методика ТРВЗ для дошкільнят. Але поступово в процесі роботи вони додають нові розділи.

Примітно, що багато прийомів теорії вирішення винахідницьких завдань поступово впроваджуються в систему класичної дошкільної освіти для того, щоб розвивати у малюків.

Суть методики

ТРВЗ для дошкільнят – заняття, на яких дитина радіє своїм першим творчим відкриттям. Тут дітям ніколи нудьгувати, бо під час навчання використовуються діалоги, живе спілкування, дискусії.

Вихователі, які дотримуються розвитку ТРВЗ для дошкільнят, насамперед звертають увагу на цікаві речі. При цьому пропонують подивитися на цікаву подію чи предмет з різних боків. Знайти щось добре, потім погане. Якщо об'єкт, що вивчається, дозволяє, то можна провести цікаві досліди, але при цьому не пояснювати дитині, чому вийшов саме цей результат.

Все це розвиває в дитині допитливість та інтерес до нових відкриттів. Як говорив сам засновник цієї методики: "ТРВЗ - це керований процес створення нового, що поєднує в собі точний розрахунок, логіку, інтуїцію".

Мета ТРВЗ (ігри для дошкільнят) - не просто розвивати фантазію, а вчити дитину творчо підходити до вирішення тієї чи іншої проблеми.

Основні методи та прийоми ТРВЗ

Для організації правильного дослідницького процесу з дітьми вихователь або батько повинен добре розуміти та використовувати різні методи та прийоми, що застосовуються у ТРВЗ.

Основними їх можна назвати такі.

1. Мозковий штурм. У процесі заняття перед дітьми ставиться винахідницьке завдання. Учні ж, своєю чергою, намагаються знайти різні способи її вирішення з допомогою перебору ресурсів. Необхідно докласти всіх зусиль, щоб знайти ідеальне рішення.
2. Кожен запропонований варіант рішення оцінюється з позиції "що таке добре, що таке погано". З усього, що є, вибирається оптимальне.
3. Цей метод розвиває в дитини здатність аналізувати, стимулює вплив на творчу активність у пошуку нових відповідей, показує, що будь-яку проблему можна вирішити.
4. "Так-ні-ка" - своєрідна гра, яка дозволяє дітям навчитися виділяти головну ознаку предмета, класифікувати речі за загальними показниками, а також бути уважним до висловлювань інших хлопців, будувати на основі їхніх відповідей свої пропозиції. Цей метод ТРВЗ у розвитку промови дошкільнят грає не останню роль.
5. Синектика – метод аналогій. Він поділяється на кілька напрямків: емпатію, пряму аналогію та фантастичну. У першому випадку дітям надається можливість побути як об'єкт проблемної ситуації. У прямій аналогії дитина шукає подібні в інших сферах. Фантастична аналогія відповідає за все, що знаходиться за межею реальності, і тут можна запропонувати найнеймовірніші виходи зі складної ситуації.
6. необхідний для того, щоб перевірити всі варіанти вирішення поставленого завдання, які могли бути втрачені під час звичайного перерахування.
7. Метод фокальних об'єктів полягає в тому, що до певного явища або предмета намагаються підставити властивості та характеристики того, що йому не підходить (на перший погляд).
8. Метод Робінзона навчить дошкільнят шукати застосування будь-яким, навіть зовсім непотрібним, здавалося б, предметам.

Які цілі ставляться у процесі занять?

Технологія ТРВЗ для дошкільнят має ще багато різних методів та прийомів навчання, що застосовуються у розвитку дітей. Наприклад, аглютинація, гіперболізація, акцентування та інші. Все це дає можливість проводити навчання у захоплюючій формі, відмінної від уроків. Такі методи забезпечують міцне засвоєння та систематизацію отриманої дітьми інформації.

Під час таких занять відбувається стимуляція мислення дитини, а також всебічний розвиток творчої особи за допомогою дитячої уяви та фантазії.

Справа в тому, що в сучасному суспільстві необхідні люди, які вміють мислити нестандартно, знаходити і пропонувати сміливі рішення, які не бояться робити щось не так, як усі. Цьому присвячено ТРВЗ для дошкільнят. Заняття побудовані таким чином, що діти легко засвоюють запропонований матеріал завдяки чітко побудованій дослідницькій діяльності.

Етапи проведення занять

У кожному занятті виділяється кілька етапів роботи. У кожного є своя певна мета.

1. На першому етапі дитина вчиться виявляти і розрізняти невідповідності та протиріччя, що оточують нас у звичайному житті. Що спільного у дерева та трави? Що спільного у паперу та кори дерева?
2. Другий етап вчить дитину виявляти фантазію та винахідливість при вирішенні поставлених завдань. Наприклад, вигадати іграшку, в яку хотілося б грати постійно, щоб ніколи не було нудно.
3. На третьому етапі перед дітьми ставляться казкові завдання та надається можливість скласти власні історії. При цьому потрібно використовувати прийоми ТРВЗ для дошкільнят.
4. Четвертий етап дозволяє дітям застосувати нові знання для нестандартного вирішення завдань.

Два головні правила занять з ТРВЗ

Існують правила, які зроблять процес максимально ефективним.

1. На кожному етапі заняття дітям пропонують предмети, явища з областей, які зрозумілі: "Я і природа", "Я і Я", "Я та інша людина", "Я і предмет". Це допомагає дитині легше засвоїти протиріччя навколишнього світу.
2. Всі заняття з ТРВЗ для дошкільнят проводяться в ігровій формі. У цьому кожна гра, кожне завдання має супроводжуватися наочним матеріалом.

Взаємодія між вихователем та дитиною

Під час проведення ТРВЗ (ігри для дошкільнят) спілкування між дітьми та дорослим має будуватися за певними принципами:

• При відповіді дітей їх слід слухати уважно, захоплюватись новою ідеєю.
• Відсутність негативних оцінок та критики на адресу дитини.
• Звичні оціночні слова замінюються і розбавляються синонімами, наприклад, використовувати слово "правильно", а слова "чудово", "здорово", "цікаве рішення", "незвичайний підхід".
• Підтримувати дитину, коли вона хоче заперечити дорослому, не припиняти цих спроб, навпаки, вчити доводити, заперечувати, аргументувати, відстоювати свою думку.
• Чи не боятися помилок, а застосовувати їх для того, щоб поглянути на вирішення проблеми з іншого боку.
• Спілкування дітей та вихователя має супроводжуватися лише позитивними враженнями: радістю нового відкриття, творчості, усвідомленням власної значущості.
• Мотивація дитини на активну участь в іграх та заняттях.

Які ігри бувають у ТРВЗ

Природно, що у заняттях вихователь активно використовує ігри ТРВЗ для дошкільнят. Картотека цієї методики дуже різноманітна. Розглянемо деякі приклади характерних ігор теорії вирішення винахідницьких завдань.

1. "Так-ні-ка". Дорослий вигадує слово. Від дитини потрібно ставити питання, що наводять. При цьому тому, хто замислює слово, можна відповідати лише односкладне "так" чи "ні", доки не буде отримано правильну відповідь.
2. "Чорно-біле". Дорослий показує дітям картку із зображенням предмета білого кольору. Діти мають назвати всі позитивні якості об'єкта. Потім демонструється картка з тим самим предметом, тільки чорного кольору. На цей раз треба назвати всі негативні риси.
3. "Перевертиші". Для гри потрібний м'яч. Дорослий кидає малюкові м'яч і говорить слово, а дитина вигадує слово, яке протилежне за значенням, і кидає м'яч назад.
4. "Маша-розпуста". Для гри знадобляться картки із зображенням різних предметів. Вибирається "Маша". Вона витягує картку і каже: "Ой!" Один із гравців ставить їй питання: "Що з тобою?" Вона дивиться на зображення на картці і відповідає: "Я втратила те, що зображено (наприклад, ножиці). Як же я тепер аплікацію робитиму?" Інші мають запропонувати різні варіанти виходу з цієї ситуації. "Маша-розпуста" вибирає найкращу відповідь і дає монетку. Наприкінці гри підраховується кількість монеток та визначається переможець.

Говорячи про розробленому Р. З. Альтшуллером , ми відзначаємо як стрункість наукової теорії, а й її здатність без перебору призводити до сильному рішенню. У цьому безперечна перевага, адже вона має у своєму розпорядженні велику кількість практичних інструментів для вирішення творчих завдань і виробничих кейсів будь-якої складності.

Щоб наочно це продемонструвати, ми зібрали завдання та вправи та пояснили їх вирішення, застосовуючи методику ТРВЗ. Незважаючи на те, що теорія призначена для роботи з технічними завданнями, приклади підібрані так, що навіть людина без спеціальної освіти зможе оцінити її ефективність.

На цій сторінці наведено деякі завдання та вправи, які Г. Альтов (псевдонім, під яким Г. С. Альтшуллер писав наукову фантастику) публікував у газеті «Піонерська правда» для юних винахідників. І, як часто буває в таких випадках, не кожен дорослий міг впоратися із цими завданнями, у чому ви зможете переконатись самостійно. Підібрані і кейси - описи реальних ситуацій, коли суперечності, що виникли, були вирішені за допомогою ТРВЗ. Вони складніші для вирішення, але дозволяють завершити уявлення про теорію, як практичний інструмент.

Марсохід

Умова . Під час наукової експедиції на Марс космічний корабель здійснив посадку в долині. Астронавти спорядили марсохід для кращого вивчення планети, але щойно покинули корабель, зіткнулися з проблемою. Справа в тому, що поверхнею було складно пересуватися - цьому заважали численні пагорби, ями, великі камені. На першому ж схилі колісний всюдихід із надувними шинами перекинувся на бік. З цією проблемою астронавти впоралися – вони причепили знизу вантаж, що посилило стійкість машини, але спричинило нову проблему – вантаж справ нерівності, що ускладнювало рух. Отже, що потрібно зробити, щоб підвищити прохідність марсоходу? При цьому космонавти не мають можливості змінювати його конструкцію.

Передбачуване рішення

Рішення . Технічне сформульовано за умови завдання. Ідеальний кінцевий результат – досягти абсолютної прохідності. У цьому космонавти діють умовах Марса, вони не мають можливості змінювати конструкцію марсохода. Виходячи з цього, ресурсом є вантаж. Не варто також забувати і про , і стежити за тим, щоб зміна однієї частини не впливала на функціонування інших елементів. Пам'ятаючи про це, стає очевидним, що підняти вантаж у кабіну або на дах неможливо, оскільки відбудеться зміщення центру важкості та проблему вирішити не вдасться. Спустити повітря з шин також не можна – стійкість трохи підвищиться, але постраждає прохідність, посилиться тряска.

Щоб зрозуміти, як вчинити з вантажем, і отримати сильне рішення, потрібно згадати, як ми зазвичай робимо в умовах нестачі місця? Намагаємося розмістити все максимально компактно: поєднати, скласти одне в інше. У ТРВЗ такий прийом отримав назву «матрьошка». З її допомогою завдання для марсоходу легко вирішуване: вантаж (металеві кульки, важка рідина) необхідно помістити всередину шин. Цей спосіб має застосування практично, його запропонував використовувати японський винахідник П. Шохо, підвищення стійкості і прохідності кранів і навантажувачів.

Вода у трубі

Умова. Досить просте та відоме завдання. Є металева труба, прокладена під землею, якою тече вода. Для усунення несправностей у роботі системи частина труби розкопали і зіткнулися з необхідністю визначити, в який бік рухається вода. Спроби з'ясувати це шляхом простукування, на слух завершилися невдачею. Питання: як зрозуміти, в який бік тече вода в трубі? Порушувати герметичність труби (свердлити, різати) не можна.

Передбачуване рішення

Рішення. Це завдання вирішується дуже просто. ТРВЗ передбачає як суворий алгоритм рішення, а й чітке опрацювання умов завдання. Г. С. Альтшуллер завжди радив перед початком роботи спробувати сформулювати умови завдання іншими словами. У нашому випадку є труба та вода, яка по ній рухається. Впливати на трубу не можна, отже, потрібно впливати на воду. Звідси найпростіше рішення - нагріти трубу в одному місці, і по тому в яку сторону тектиме підігріта рідина, нагріваючи і трубу, визначити напрямок.

Безпечний басейн

Умова . Це не завдання, а вправа на здатність знаходити . Мета – запропонувати максимально безпечний басейн для людей, які не вміють плавати.

Передбачуване рішення

Рішення . Використовуючи метод, можна знайти ряд прийнятних рішень, оскільки умови завдання не обмежують нас у виборі коштів. Так, можна побудувати басейн унікальної конструкції (з невеликою глибиною, мотузковими огорожами для кожної доріжки, фонтанами, що виштовхують). Також можна постачати плавців допоміжними плавзасобами, наприклад, рятувальними жилетами. З погляду ідеальності найбільш вдалим варіантом можна вважати пропозицію наповнити басейн розчином концентрованої кухонної солі. У ньому тіло виштовхуватиметься на поверхню без додаткових зусиль. До речі, на цю тему існує: «У якому морі неможливо потонути?». Оскільки фізичну складову необхідної умови ви вже знаєте, як доповнення до вправи подумайте над географічною.

Ліки для космонавтів

Умова. Не багатьом відомо, що «морською хворобою» страждають не лише моряки та мандрівники морем, а й космонавти. Ліки від цієї недуги існують, але є застереження щодо його застосування в умовах космосу. Так, малі дози слід приймати часто, що незручно, а великі – шкідливо. Як вирішити цю проблему?

Передбачуване рішення

Рішення . Суперечність полягає у необхідності подачі в організм потрібної кількості ліків без постійного відволікання на цей процес космонавта. Для його вирішення було застосовано Ліки представили як натовп людей, які бажають потрапити в потрібне місце. Вочевидь, що з вдосконалення цього процесу потрібна певна організація - черга, поступове просування. Цю ідею реалізували в препараті, дійшовши висновку, що він повинен засвоюватися частинами, а не відразу. За цим принципом і були винайдені пігулки зі скополаміном, що допомагають космонавтам впоратися з морською хворобою. Вони мають форму плоского диска, який, як пластир, кріпиться за вухом. При цьому активна речовина внаслідок дифузії нормовано потрапляє до організму.

Кульбаби

Умова. Кульбаби мають набір хромосом дуже якісно близький до людського. Як це можна використовувати під час контролю роботи атомної електростанції?

Передбачуване рішення

Рішення. Тут, як бачимо, не зовсім традиційне завдання. Тим не менш, вирішується вона досить просто, все, що потрібно - застосувати один з - закон узгодження ритміки елементів системи. І кульбаба, і людина – системи, а той факт, що їхні хромосоми схожі, дає можливість судити про достовірність результатів експериментів на рослинах та у випадку з людьми. Але ритміка у кульбаби частіше (зміна поколінь щорічно), що за досить короткий період часу дозволяє простежити генетичні зміни екземплярів, що зростають поряд з АЕС, і зробити відповідні висновки щодо впливу на людину.

Корм для рибок

Умова. У вас є акваріум із рибками, які харчуються циклопами. Вам потрібно поїхати на кілька днів та вирішити проблему з годуванням. Попросити допомогти ви нікого не можете. Запустити багато циклопів за один раз не можна – рибки їх з'їдять, і все одно голодуватимуть. Як вчинити у цьому випадку?

Передбачуване рішення

Рішення. Побутова ситуація, з якою (з можливими варіаціями – кішки, папуги тощо замість рибок) стикався кожен. За аналогією з попереднім завданням стає очевидним, що приплив корму в акваріум має бути постійним. Інакше кажучи, у разі ІКР - незалежне статичне надходження корму. Як це зробити? Знайомі з фізикою, і, зокрема, з термодинамікою, мають знайти рішення досить швидко, використовуючи опис розумового експерименту Дж. Максвелла, відомого як «Демон Максвелла». У перенесенні з нашого випадку рішенням може бути перегородка акваріума стіною з органічного скла з невеликими отворами - достатніми руху циклопів крізь них і, водночас, що обмежують руху рибок на «бік циклопів».

Лід на дротах

Умова . Насамкінець складне завдання, з яким справляються дуже мало. У наших кліматичних умовах узимку існує небезпека наростання льоду на дротах лінії електропередач. З часом брила, що утворилася, може обірвати своєю вагою дроти, та ще й пошкодити те, що знаходиться на землі під ними. Якими методами боротися із зледенінням?

Передбачуване рішення

Рішення . Як і було анонсовано, рішення даного кейсу вимагало від винахідників значних зусиль. Спочатку висловлювалися пропозиції очищати дроти зовнішніми способами, наприклад, за допомогою людини. Але такі методи були відкинуті через свою недоцільність. З'явилася ідея нагрівати дроти, пускаючи по них струм під сильною напругою. Але це народжувало нову суперечність, адже у такий час користувачі не змогли б користуватися енергією. В даному випадку сам ресурс (струм) був обраний правильно і вчені почали розвивати ідею нагрівання дротів його у вигляді. Незабаром рішення знайшли - по всій лінії на відстані 5-6 м на дроти надягли спеціальні кільця з матеріалу, що володіє магнітними властивостями - фериту. Під впливом змінного струму магніт нагрівався, що виключало зледеніння.

Але й це рішення не виявилося оптимальним. Справа в тому, що дроти продовжували грітися і в теплу пору, що було непотрібним. Винахід був удосконалений - кільця почали робити з магніту з точкою Кюрі (П. Кюрі першим помітив, що різні магніти зберігають свої властивості до різних температур), що дорівнює нулю градусів. Такі магніти не грілися, коли температура повітря піднімалася вище за 0°.

Більше цікавих завдань та кейсів з ТРВЗ шукайте на офіційному сайті фонду Г. С. Альтшуллера, на сайті «Креативний світ», у книзі Н. та А. Нарбут «Підручник та збірник завдань з ТРВЗ». Бажаємо вам успіхів у практиці вирішення винахідницьких завдань!

А також пропонуємо зіграти в нашу гру на розвиток нестандартного підходу у вирішенні завдань.

Головна привабливість використання прийомів ТРВЗ у тому, що вони цікаві учня, формують пізнавальну активність, розвивають всі операції мислення, всі види універсальних навчальних дій. Вони допомагають знаходити варіанти вирішення проблемної ситуації, проводити рефлексію пройденого матеріалу, розвивати творче та логічне мислення, проводити оцінювання своєї роботи.

Рефлексія- Обов'язкова складова сучасного уроку. За її організації важливо пам'ятати, що рефлексія проводиться задля вчителя, задля завершення уроку, а учня. Це своєрідний самоаналіз, що дозволяє зрозуміти досягнутий результат та оцінити свою роботу. Для того, щоб дитина захотіла проаналізувати свою діяльність на уроці, настрій, рівень знань на тему, потрібно його зацікавити, тобто проводити рефлексію цікаво.

Прийом «Рюкзак»

Прийом рефлексії вивчення навчального матеріалу. Цей прийом частіше використовується під час уроків після вивчення великого розділу. Мета цього прийому: учень повинен зрозуміти та зафіксувати свої просування у навчанні. Можна використати картинку, яка переходить від одного учня до іншого. Кожен учень говорить про те, що він кладе в цей рюкзак (набуті знання вміння на цю тему).

Наприклад, «Я навчилася добре визначати відмінки іменників у словосполученнях» або «Я добре навчилася розрізняти родовий і знахідний відмінки».

Прийом "Причина - Факт - Наслідок".

Цей прийом дозволяє визначати причинно-наслідковий зв'язок здійснювати міні-дослідження. Даний прийом ефективний на стадії рефлексії, тому що він дозволяє побачити перспективи і припустити подальший перебіг подій, мотивує учнів на подальше вивчення матеріалу та виконання домашнього завдання.
Для вирішення логічного ланцюжка пропонується лише один із її компонентів. Учні підбирають до заданого факту причину (або причини) і визначають його наслідки або до названої причини шукають факт і слідство з нього.

Наприклад, «Я одержав позначку «три» за диктант (факт). Причина: не вивчив правило. Наслідок: припустився багато помилок на це правило. Щоб наступний диктант написати добре, потрібно вивчити це правило і вміти застосовувати його під час листа під диктовку (намічається корекційна робота).

Урок літературного читання
Тема уроку С.Я. Маршак «Стара, двері зачини» за мотивами російської народної казки «Кому горщик мити».

Стратегія «Ідеал»

Це стратегія технології розвитку критичного мислення.
Стратегія дозволяє формувати:
вміння визначати проблему;
вміння знаходити та формулювати шляхи вирішення проблеми;
вміння обирати сильне рішення.

Приклад під час уроку російської.
До уваги вчитель пропонує слово В..да
Цікаво, в чому проблема? Яку літеру у цьому слові написати?
Давайте знайдемо якнайбільше рішень цієї проблеми. Як дізнаємось, яку букву потрібно написати? Пропонуються всі можливі способи та шляхи вирішення проблеми.
-Подивитися у словник
-Запитати у дорослих
-Знайти такі слова, де ця літера буде в сильній позиції: водичка, водний, вир, водяний, води, річки, водовоз, водиця,
Чи є добрі рішення? Вибираються з багатьох запропонованих рішень хороші, ефективні.
А тепер оберемо єдине рішення. Вибирається найсильніше вирішення проблеми. В цьому випадку єдиного рішення немає
Цікаво, а як це виглядатиме на практиці? Планується робота з втілення обраного рішення у життя.

Прийом «Ідеал» можна вводити в уроки, починаючи з 2 класу, а підготовчою роботою до нього буде прийом «Маша-розпуста».

Прийом «Маша-розпуста»

Це універсальний прийом ТРВЗ, що сприяє накопиченню інформації про різні способи вирішення проблем.
Один учень грає роль Маші-розгубленості, задає дію, яку потрібно виконати.

Наприклад, «Ой що з тобою? Втратила пенал. Чим я тепер писатиму на уроках? (попросити у вчителя, однокласників, зателефонувати батькам). Інші діти пропонують варіанти вирішення цієї проблеми. Той, хто запропонував гарне рішення, сам стає ведучим (роль Маші-розгублення переходить до нього).
Або приклад на уроці математики.
Учень.
-Що з тобою?
Маша-розгубила.
-Втратила Число 5. Як я тепер збільшу 15 на 5?
Учні пропонують рішення: використовувати замість числа 5 суму чисел 1і4, 2і3 або різницю чисел 6мінус 1, 9 мінус 4)

Прийом «Я беру тебе із собою»

Прийом спрямовано формування вміння об'єднувати об'єкти за загальною ознакою, вміння зіставляти, порівнювати дуже багато об'єктів, вміння становити цілісний образ об'єкта з його ознак. Він спрямований формування пізнавальних умінь: особливо добре відпрацьовується класифікація.
Цей прийом можна використовувати і на етапі актуалізації знань учнів, і на етапі закріплення матеріалу, можна змінювати його так, як цього вимагає тема уроку та вміння, яке формуємо.

Наприклад, під час уроку російської: розподілити дієслова по групам. Назва груп уже дано. 1 ряд дієслова минулого часу, 2 ряд – дієслова теперішнього часу, 3 ряд дієслова майбутнього часу. Дитина ставить питання, з питання визначає і каже «Я беру тебе із собою» або «Я не беру тебе із собою».

Ще одна перевага цього прийому: він може вивести на проблемну ситуацію, а потім на навчальне завдання, яке і вирішуватиметься на уроці. Якщо використовувати інтерактивну дошку або матеріал, тоді буде задіяний весь клас. Плюс прийому ще тому, що його можна використовувати як динамічну паузу на уроці. На уроці, використовуючи цей прийом, хлопці самі виходять до дошки та ставлять слова у потрібне місце.

Прийом «Добре – погано»

Прийом спрямовано активізацію мисленнєвої діяльності учнів під час уроку, формування ставлення до тому, як влаштовано протиріччя. Формує пізнавальні вмій: учні усвідомлено та довільно будують мовленнєві висловлювання в усній формі; встановлюють причинно-наслідкові зв'язки; будують логічні ланцюжки міркувань і наводять докази.
Крім цього формуються:
вміння знаходити позитивні та негативні сторони у будь-якому об'єкті, ситуації;
вміння вирішувати протиріччя;
вміння оцінювати об'єкт, ситуацію із різних позицій.

Наприклад, на уроці навколишнього світу вчитель ставить ситуацію: Тема «Погода». Одним із природних явищ є дощ. Знайдіть плюси чи мінуси цього явища.
Клас поділяється на 2 команди. Одна шукає плюси, інша шукає мінуси.
Завдання: для вчителя – учасника чи ведучого – майстер-клас це добре чи погано?

Прийом "Нестандартний вхід в урок"

Універсальний прийом ТРВЗ, спрямований на включення учнів до активної мисленнєвої діяльності з перших хвилин уроку.
Вчитель починає урок із суперечливого факту, який важко пояснити на основі наявних знань.

Наприклад, слова: сад, садівник, садовий. Корінь сад (учні знають, що корінь – однакова частина слова)
Світло, світити, світле, свічка (корінь відрізняється однією літерою. Проблема: корінь світло, свічок чи све?)

Прийом «Ланцюжок ознак»

Універсальний прийом ТРВЗ, спрямований на актуалізацію знань учнів про ознаки тих об'єктів, що включаються до роботи. Направлений на формування пізнавальних умінь (порівняння, аналіз і синтез), регулятивних (складання плану дій).
Формує:
вміння описувати об'єкт через імена та значення ознак;
вміння визначати за заданими частинами моделі приховані частини;
вміння становити внутрішній план дій.

Наприклад, граматичні ознаки іменників. Дані слова: у тітки, у лисиці, у собаки, у цукерки.
1-й учень називає рід, другий учень – відмінювання, третій – відмінок.

Прийом «Жокей та кінь»

Прийом інтерактивного навчання, автором якого є Каменський.
Клас ділиться на дві групи: «жокеїв» та «коней». Перші одержують картки з питаннями, другі – з правильними відповідями. Кожен «жокей» має знайти свого «коня». Цей прийом можна застосовувати навіть під час уроків вивчення нового матеріалу.

Найнеприємніша риса – необхідність усьому колективу учнів одночасно ходити класом, це вимагає певної сформованості культури поведінки.

Приклад (урок "Навколишній світ")

Прийом «ПОПС-формула»

Учні вчаться висловлювати думки грамотно та переконливо. Цей прийом використовують на етапі рефлексії, але можна використовувати і на етапі вивчення нового матеріалу, тому що він вчить доводити свою думку.
Структура формули ПОПС містить у собі 4 важливі компоненти, які є необхідними елементами для побудови тексту.
П – позиція. Необхідно по заданій проблемі висловити власну думку. Для цього можна використовувати наступні формулювання: «Я вважаю, що…», «На мій погляд, ця проблема заслуговує / не заслуговує на увагу», «Я згоден з…».
Про – обґрунтування, пояснення своєї позиції. Тут учень наводить аргументи, що підтверджують вашу думку. Відповідь має бути обґрунтованою, а не марною. Тут основне питання – чому ви так думаєте? А це означає, що починати розкриття його слід зі слів «Тому що…» або «Оскільки…».
П – приклади. Для підтвердження розуміння своїх слів необхідно навести факти, причому їх має бути не менше трьох. Цей пункт розкриває вміння учнів довести правоту своєї позиції практично. Починати треба за словами «Наприклад…», «Я можу довести це на прикладі…».
З – наслідок. Цей крок є підсумковим, містить остаточні висновки, що підтверджують висловлену позицію. Почати можна: «Таким чином…», «Підбиваючи підсумок…», «Тому…», «Виходячи зі сказаного, я роблю висновок про те, що…».

Наприклад, урок російської. Я вважаю, що ненаголошені голосні треба перевіряти наголосом, тому що в слабкій позиції чуємо інший звук. Наприклад: у слові вода чуємо ненаголошений голосний звук [а], а якщо я поставлю голосний під наголос води, то буде чутись чітко. Тому роблю висновок про те, що ненаголошений голосний в корені слова треба перевіряти наголосом.

Прийом «Крок за кроком»

Прийом інтерактивного навчання. Використовується для активізації отриманих знань.
Учні, крокуючи до дошки, на кожен крок називають термін, поняття, явище з раніше вивченого матеріалу.

Наприклад. На уроці російської мови на тему «Іменник». Завдання: назвіть іменники жіночого роду. Учень крокує і на кожен крок називає іменник.

Прийом «Кольорові поля»

Прийом інтерактивного навчання. Використовується для створення психологічно комфортної обстановки на уроці.

Учень, виконуючи письмову перевірочну роботу, викреслює поля кольоровими олівцями. Кожен колір має своє значення, але щоразу це звернення до вчителя.

Червоні поля – «Перевірте, будь ласка, все та виправте всі помилки»,

зелені поля - "Позначте, будь ласка, всі помилки, я сам хочу їх виправити",

сині поля – «Вкажіть кількість помилок, я їх сам знайду та виправлю».

Цей прийом у своїй роботі змінила. Забрала чорні поля, але додала жовті, які позначають «Я впевнений, що у мене в роботі все правильно».

Приклад роботи учня

Цей прийом зручний і дітям, і вчителю.
По перше, вчитель бачить мотивацію кожної дитини на поліпшення власного результату праці
По-другеЯкі б поля учні не накреслили, при перевірці роботи я розумію, на якому рівні сформовано те вміння, яке перевіряється. Такий прийом зручний під час проведення перевірочної роботи на поточному контролі. Адже по ФГЗС за поточний контроль дитина має повне право отримати в журнал лише 4 та 5. У учнів формується контрольно-оцінна діяльність.

20.03.2017 10:00

Основоположником теорії вирішення винахідницьких завдань (ТРВЗ) є Генріх Саулович Альтшуллер. Спочатку всі його розробки були спрямовані на інженерну творчість, проте згодом перейшли у галузі людської діяльності, що виходять за рамки технічних: художні системи, менеджмент, управління колективами, вирішення комерційних, соціальних, соціально-технічних та педагогічних завдань, завдань системи освіти.

Широке поширення в педагогіці набули адаптовані розумові інструменти ТРВЗ, які активізують та прискорюють процеси розвитку мислення. Це чи не єдина у світі системна теорія навчання творчості.

Батьки можуть намагатися застосовувати у спілкуванні з дитиною окремі прийоми ТРВЗ-педагогіки з раннього віку, як тільки вона почне говорити фразами. На групові заняття з ТРВЗ є сенс віддавати дитину не раніше 4,5 років.

Цілі та завдання методики

ТРВЗ-педагогіка ставить за мету формування сильного мислення та виховання творчої особистості, підготовленої до вирішення складних проблем у різних галузях діяльності.

Завдання:

Розвиток у дитини природної потреби пізнання навколишнього світу, закладеної природою.

Формування системного діалектичного мислення (сильного мислення), що базується на законах розвитку.

Формування навичок самостійного пошуку та отримання потрібної інформації.

Формування навичок роботи з інформацією, яку дитина отримує з навколишньої дійсності стихійно або внаслідок цілеспрямованого навчання.

Виховання певних якостей особистості

Якості творчої особи

Навички сильного мислення

Параметри керованої уяви

Алгоритми мислення, необхідні для успішної роботи з проблемами

Розроблені тренінги та методики, спрямовані на формування навичок мислення

Моделі використання ТРВЗ

На практиці зустрічаються різні моделі використання ТРВЗ - інструментарію, які можуть бути епізодичними та системними.

Можна виділити такі моделі

Використання в особистій практиці окремих інструментів або методик, що застосовуються у ТРВЗ-педагогіці. Наприклад, педагог для роботи з картиною використовує методику «Картинка без запинки», а для аналізу сенсу казкових сюжетів – складання ситуативних данеток. Весь же решта матеріалу дається за традиційною методикою.

Результат:у дітей формуються ті навички, які закладаються результатом у даних методиках. Тобто. дитина навчиться складати оповідання з картини та данетки з літературного сюжету.

Можливий негатив:цей підхід який завжди формує навички сильного мислення, лише у разі, якщо педагог спеціально ставить собі це завдання ТРИЗ-педагогики.

Спеціальний курс ТРВЗ та РТВ (розвиток творчої уяви), у процесі реалізації якого діти вивчають основи ТРВЗ як окрему освітню дисципліну (у школі – урок РТВ, у дитячому садку – заняття з РТВ).

Результат:діти засвоюють термінологію та інструменти ТРВЗ та РТВ, виконують творчі завдання різного рівня складності, вирішують завдання у рамках даного курсу.

Можливий негатив:діти не вміють робити перенесення або не можуть перенести отримані навички в побутову чи навчальну ситуацію. Тобто, вміючи вирішувати завдання, вони не використовують цього вміння у своїй практиці у разі потреби.

Використання ТРИЗ-РТВ-інструментарію в освітньому процесі за звичайною програмою як набір дієвих методів реалізації стандартного змісту.

Результат:освітні завдання, закладені у базисних програмах вирішуються з меншими витратами, підвищується мотивація дітей, засвоюються принципи роботи з тими чи іншими інструментами.

Можливий негатив:залишається проблема з навичками особистого користування інструментарієм розв'язання задач; немає перенесення засвоєних навичок роботи з інформацією на свідомий план.

Інтеграція стандартної освітньої програми із програмою формування навичок творчої діяльності.

Результат:формування системи ЗУН (знання, вміння, навички), закладеної у базисних програмах органічно поєднується з процесом формування системного діалектичного мислення та розвитком творчої уяви. Причому ЗУН не транслюється у традиційному розумінні від педагога до дітей, а формується як природний наслідок навчання роботі з інформацією. Результат комплексний: Інструменти ТРВЗ допомагають педагогу вирішувати дидактичні завдання, а дитині - пізнавати та перетворювати навколишній світ.

Можливий негатив:Варіант не працює без корекції змісту базисних програм, їх доводиться перебудовувати та адаптувати під програму формування навичок творчої діяльності та відповідно до вимог системного мислення.

Ймовірно, що четверта модель - найперспективніша і результативніша, але й найскладніша по впровадженню.

Методи ТРВЗ

Метод мозкового штурму - постановка винахідницького завдання та знаходження способів її вирішення за допомогою перебору ресурсів, вибір ідеального рішення.

Синектика - так званий метод аналогій: порівняння та знаходження подібності об'єктів чи явищ. Уявлення себе як якогось предмета чи явища у проблемної ситуації. Синектика завжди проводиться у парі із мозковим штурмом.

Морфологічний аналіз - виявлення всіх можливих фактів вирішення цієї проблеми, які при простому переборі могли бути втрачені. Цей метод ефективний у роботі з невеликою кількістю дітей (від двох до п'яти).

Метод фокальних об'єктів (МФО)- встановлення асоціативних зв'язків з різними випадковими об'єктами (до певного об'єкту "приміряються" властивості та характеристики інших, ні чим із ним не пов'язаних об'єктів).

Так - ні - ка - знаходження суттєвої ознаки у предметі, класифікація предмета та явища за загальними ознаками.

Метод Робінзона – знаходження застосування здавалося б зовсім непотрібним предметом.

Типове фантазування – фантазування з використанням конкретних прийомів.

Системний оператор - аналіз та опис системи зв'язків будь-якого об'єкта матеріального світу: його призначення, динаміку розвитку на певний відрізок часу, ознаки та будову та ін.

Результати

Результати занять який завжди можна наочно уявити батькам, наприклад, під час навчання читання, рахунку чи письма. Проте чуйні батьки швидко помітять зміни.

Діти збагачується коло уявлень, зростає словниковий запас, розвиваються творчі здібності.

ТРВЗ допомагає формувати діалектику та логіку, сприяє подоланню сором'язливості, замкнутості, боязкості; Маленька людина вчиться відстоювати свою думку, а потрапляючи у важкі ситуації самостійно шукати оригінальні рішення.

ТРВЗ сприяє розвитку наочно-образного, причинного, евристичного мислення; пам'яті, уяви, впливає інші психічні процеси.

Діти, у роботі з якими регулярно використовують такі методики, стають активнішими, допитливішими, частіше сперечаються, висувають більш розгорнуту і складну аргументацію, їхня фантазія стає багатшою та цікавішою. Такі діти починають досліджувати все довкола, саме тому ТРВЗ у принципі сприяє формуванню наукової картини світу. Заняття ТРВЗ співслужать добру службу і обов'язково знадобляться надалі при вирішенні життєвих завдань.

Напевно, читача вже важко здивувати парадоксальністю, притаманною винахідництву. Але ще один парадокс: завдання може бути важке тільки тому, що воно... просте.

Іноземна фірма випускала хімічні продукти, зокрема спирт, який відвозили на різні хімічні підприємства, зокрема на лакофарбовий завод, розташований за п'ять кілометрів від заводу-виробника. Три-чотири рази на тиждень приїжджала вантажівка, до неї причіплювали заповнену та опломбовану цистерну ємністю 10 м3, і вантажівка відвозила її на лакофарбовий завод. Там спирт зливали, ретельно вимірюючи його кількість, а цистерну повертали заводу-виробнику. З деякого часу спирт став зникати: щоразу виявляли нестачу в 15-20 л, а під різдво зникло навіть 30 л... Перевірили дозувальну апаратуру на заводі-виробнику та заводі-одержувачі - все гаразд. Перевірили цистерну - жодної лужки. Перевірили пломби біля чергової цистерни, що прибула на лакофарбовий завод, - усі пломби абсолютно цілі... І знову бракує 20 л! Не так уже й багато, але ж прикро, та й небезпечно: не виявиш причини, зникнуть сотні літрів...

Хазяїн фірми розпорядився, щоб цистерну везли у супроводі охорони – не допомогло. Розлючений господар найняв приватних детективів, і ті зайняли спостережні пости на всьому шляху - не допомогло...

Але одного разу завдання вдалося вирішити. Яка ж, на вашу думку, була відповідь?

Вирішуючи це завдання перебором варіантів, зазвичай починають з«Ревізії» умов: «А може, вимірювальна апаратура була все-таки неточною?.. Чи спирт випаровувався з нещільно закритої цистерни?.. Чи шофер вантажівки змовився з охороною?..» Потім переходять до фізики та хімії: «Не міг чи спирт вступити в хімічну реакцію з речовиною, з якої виготовлені стінки цистерни?.. Можливо, обсяг спирту змінювався у зв'язку зі зміною атмосферного тиску і зовнішньої температури? прийоми усунення протиріч, вони вирішили б завдання, не влаштовуючи стеження. Прийом 10: дія, яку важко вчинити на даний момент, має бути здійснена до цього моменту. Важко викрасти спирт із запечатаної і цистерни, що охороняється, але ніякої праці не уявляє зробити це напередодні, коли цистерна порожня і ніким не охороняється: йди з відром до порожньої цистерни - ніхто не зупинить ... Зловмисник так і робив: напередодні він підвішував ведро цистерни. Наступного дня цистерну заповнювали спиртом... і цебро теж заповнювалося. Потім цистерну везли на завод-одержувач та зливали спирт. А заповнене відро залишалося усередині цистерни. Коли порожня цистерна поверталася на завод-виробник, охорона, звісно, ​​знімалася, і зловмисник міг спокійно витягти свою здобич.

Спроби скласти списки прийомів робилися давно. У деяких списках було по 20-30 прийомів. Але відбір проводився суб'єктивно, у списки потрапляли прийоми, які тому чи іншому авторові чомусь здавались важливими. Та й саме поняття «прийом» не мало чіткого визначення: у списках могли сусідити «дроблення» та «аналогія», хоча перше відноситься до технічної системи, а друге – до мислення винахідника.

Прийоми, що використовуються в АРІЗ, - це оператори перетворення вихідної технічної системи (пристрої) або технічного процесу (спосіб). Причому не будь-яких перетворень, а лише таких, які є досить сильними, щоб усунути технічні суперечності при вирішенні сучасних винахідницьких завдань. Такі прийоми можна виявити лише шляхом аналізу великих масивів патентної інформації, що відноситься (це дуже важливо!) не до всіх винахідницьких рішень, а лише до рішень вищих рівнів (з третього та вище).

Робота зі складання списку таких прийомів розпочато ще ранніх етапах становлення теорії рішення винахідницьких завдань. Число досліджених авторських свідоцтв та патентів постійно збільшувалося. Список, що входить до АРІЗ-71, включав уже 40 прийомів. Для їх виявлення довелося переглянути масив патентної інформації в сотні тисяч одиниць і відібрати понад 40 тис. сильних рішень, які піддавалися ретельному аналізу.

Знайомлячись із цими прийомами, зверніть увагу: багато хто з них включають підприємства, які нерідко утворюють ланцюг, де кожен наступний підприєм розвиває попередній.

Нехай вас не бентежать "несерйозні" назви деяких прийомів. Звичайно, замість "принцип матрьошки" можна сказати "принцип концентруючої інтеграції". Суть одна, але «матрьошка» запам'ятовується з першого знайомства і назавжди. І ще одне міркування: прийоми для наочності і компактності пояснені простими прикладами, це означає, що прийоми годяться лише простих винаходів.

Розглянемо 40 основних прийомів усунення технічних протиріч.

1. Принцип дроблення

а. Розділіть об'єкт на незалежні частини.

б. Виконати об'єкт розбірним.

в. Збільшити рівень дроблення об'єкта.

П р і м е р. Вантажне судно поділено на однотипні секції. При необхідності корабель можна робити довшим або коротшим.

2. Принцип винесення

Відокремити від об'єкта «заважає» частину («заважає» властивість) або, навпаки, виділити єдино потрібну частину або потрібну властивість.

На відміну від попереднього прийому, в якому йшлося про поділ об'єкта на однакові частини, тут пропонується ділити об'єкт на різні частини.

П р і м е р. Зазвичай на малих прогулянкових суднах і катерах електроенергія для освітлення та інших потреб виробляється генератором, що працює від двигуна. Для отримання електроенергії на стоянці доводиться встановлювати допоміжний електрогенератор із приводом від двигуна внутрішнього згоряння. Двигун, природно, створює шум та вібрацію. Запропоновано розмістити двигун та генератор в окремій капсулі, розташованій на деякій відстані від катера та з'єднаній з ним кабелем.

3. Принцип місцевої якості

а. Перейти від однорідної структури об'єкта чи зовнішнього середовища (зовнішнього впливу) до неоднорідного.

б. Різні частини об'єкта мають виконувати різні функції.

в. Кожна частина об'єкта повинна бути в умовах, найбільш сприятливих для її роботи.

П р і м е р. Для боротьби з пилом у гірничих виробках на інструменти (робочі органи бурових та вантажних машин) подають воду у вигляді конуса дрібних крапель. Чим дрібніші краплі, тим краще йде боротьба з пилом, але дрібні краплі легко утворюють туман, це ускладнює роботу. Рішення: навколо конуса дрібних крапель утворюють шар із великих крапель.

4. Принцип асиметрії

а. Перейти від симетричної форми об'єкта до асиметричної.

б. Якщо об'єкт вже асиметричний, збільшити рівень асиметрії.

П р і м е р. Протиударна автомобільна шина має одну боковину підвищеної міцності – для кращого опору ударам об бордюрний камінь тротуару.

5. Принцип об'єднання

а. Поєднати однорідні чи призначені для суміжних операцій об'єкти.

б. Об'єднати у часі однорідні чи суміжні операції. приклад. Здвоєний мікроскоп-тандем. Роботу з маніпулятором веде одна людина, а спостереженням та записом цілком зайнятий другий.

6. Принцип універсальності

Об'єкт виконує кілька різних функцій, завдяки чому відпадає потреба в інших об'єктах.

П р і м е р. Ручка для портфеля одночасно є еспандером (а. с. № 187964).

7. Принцип «матрьошки»

а. Один об'єкт розміщений всередині іншого, "який, у свою чергу, знаходиться всередині третього і т.д.

б. Один об'єкт проходить крізь порожнину в іншому об'єкті.

П р і м е р. «Ультразвуковий концентратор пружних коливань, що складається зі скріплених між собою напівхвильових відрізків, от т л і ч а ю щ ий тим, що з метою зменшення довжини концентратора і збільшення його стійкості напівхвильові відрізки виконані у вигляді порожнистих конусів, вставлених один в інший »(а.с. № 186781). У а. с. № 462315 абсолютно таке ж рішення використано для зменшення габаритів вихідної секції трансформаторного п'єзоелемента. У пристрої для волочіння металу а. с. № 304 027 «матрьошка» складена з конусних волок.

8. Принцип антиваги

а. Компенсувати вагу об'єкта з'єднанням з іншим об'єктом, що володіє підйомною силою.

б. Компенсувати вагу об'єкта взаємодією з середовищем (переважно за рахунок аеро- та гідродинамічних сил).

П р і м е р. «Центробіжний гальмівного типу регулятор числа обертів роторного вітродвигуна, встановлений на вертикальній осі ротора, що відрізняється тим, що з метою підтримки швидкості обертання ротора в малому інтервалі числа обертів при сильному збільшенні потужності вантажі регулятора виконані у вигляді лопатей, що забезпечують аеродинамічний тормоз. .№ 167 784).

Цікаво відзначити, що у формулі винаходу чітко відображено протиріччя, що долається винаходом. При заданій силі вітру та заданій масі вантажів виходить певна кількість обертів. Щоб його зменшити (у разі зростання сили вітру) потрібно збільшити масу вантажів. Але вантажі крутяться, до них важко підібратися. І ось протиріччя усунуто тим, що вантажам надано форму. що створює аеродинамічний гальмування, тобто вантажі виконані у вигляді крила з негативним кутом атаки.

Загальна ідея очевидна: якщо потрібно міняти масу тіла, що рухається, а масу міняти не можна з певних міркувань, то тілу треба надати форму крила і, змінюючи нахил крила до напрямку руху, отримувати додаткову силу, спрямовану в потрібну сторону.

9. Принцип попередньої антидії

Якщо за умовами завдання необхідно вчинити якусь дію, треба заздалегідь вчинити антидію.

П р і м е р. «Спосіб різання чашковим різцем, що обертається навколо своєї геометричної осі в процесі різання, який відрізняється тим, що з метою запобігання виникненню вібрації чашковий різець попередньо навантажують зусиллями, близькими за величиною і протилежно спрямованими зусиллям, що виникають в процесі різання» (6.6.6. ).

10. Принцип попередньої дії

а. Заздалегідь виконати необхідну дію (цілком або хоча б частково).

б. Заздалегідь розставити об'єкти так, щоб вони могли набути чинності без витрат часу на доставку та з найбільш зручного місця.

Прикладом може бути наведене вище рішення задачі 41.

11. Принцип «заздалегідь підкладеної подушки»

Компенсувати щодо невисоку надійність об'єкта заздалегідь підготовленими аварійними засобами.

П р і м е р. «Спосіб обробки неорганічних матеріалів, наприклад скловолокон, шляхом впливу плазмового променя, о т л і ч а ю щ і з тим, що з метою підвищення механічної міцності на неорганічні матеріали попередньо наносять розчин або розплав солей лужних або лужно-земельних металів» (а. с. № 522150). Заздалегідь наносять речовини, що «заліковують» мікротріщини. Є а. с. № 456 594, яким на гілку дерева (до спилювання) ставлять кільце, що стискає гілку. Дерево, відчуваючи «біль», спрямовує до цього місця поживні та лікуючі речовини. Таким чином, ці речовини накопичуються до спилювання гілки, що сприяє швидкому загоєнню після спилювання.

12. Принцип еквіпотенційності

Змінити умови роботи так, щоб не доводилося піднімати чи опускати об'єкт.

П р і м е р. Запропоновано пристрій, що виключає необхідність піднімати та опускати важкі прес-форми. Пристрій виконано у вигляді прикріпленої до столу преса приставки з рольгангом (а. с. № 264679).

13. Принцип «навпаки»

а. Замість дії, яка диктується умовами завдання, здійснити зворотну дію.

б. Зробити рухому частину об'єкта або зовнішнього середовища нерухомим, а нерухоме - рухомим.

в. Перевернути об'єкт «нагору ногами», вивернути його.

П р і м е р. Розглядаючи задачу 9 (про фільтр для уловлювання пилу), ми познайомилися з а. с. № 156 133: фільтр виготовлений з магнітів, між якими розташований феромагнітний порошок. Через сім років виникло а. с. № 319 325, в якому фільтр вивернуть: «Електромагнітний фільтр для механічного очищення рідин і газів, що містить джерело магнітного поля і фільтруючий елемент із зернистого магнітного матеріалу, який відрізняється тим, що з метою зниження питомої витрати електроенергії та збільшення продуктивності фільтруючий елемент розміщений навколо джерела поля та утворює зовнішній замкнутий магнітний контур».

14. Принцип сфероїдальності

а. Перейти від прямолінійних частин до криволінійних, від плоских поверхонь до сферичних, частин, виконаних у вигляді куба або паралелепіпеда, до кульових конструкцій.

б. Використовувати ролики, кульки, спіралі.

в. Перейти від прямолінійного руху до обертального, використати відцентрову силу.

П р і м е р. Пристрій для вварювання труб у трубну решітку має електроди у вигляді кульок, що котяться.

15. Принцип динамічності

а. Характеристики об'єкта (або довкілля) повинні змінюватися так, щоб бути оптимальними на кожному етапі роботи.

б. Роздовбати об'єкт на частини, здатні переміщатися щодо один одного.

в. Якщо об'єкт загалом нерухомий, зробити його рухомим, що переміщується.

П р і м е р. «Спосіб автоматичного дугового зварювання стрічковим електродом, який відрізняється тим, що з метою широкого регулювання форми та розмірів зварювальної ванни електрод згинають уздовж його утворюючої, надаючи йому криволінійну форму, яку змінюють у процесі зварювання» (а.с. № 258490).

16. Принцип часткової чи надлишкової дії

Якщо важко отримати 100% необхідного ефекту, треба отримати трохи менше або трохи більше - завдання при цьому може істотно спроститися.

Прийом вже знайомий за завданням 34: циліндри фарбують з надлишком, який потім видаляють.

17. Принцип переходу до іншого виміру

а. Труднощі, пов'язані з рухом (або розміщенням) об'єкта по лінії, усуваються, якщо об'єкт набуває можливість переміщатися у двох вимірах (тобто на площині). Відповідно, завдання, пов'язані з рухом (або розміщенням) об'єктів в одній площині, усуваються при переході до простору трьох вимірювань.

б. Використовувати багатоповерхове компонування об'єктів замість одноповерхового.

в. Нахилити об'єкт або покласти його набік.

р. Використовувати зворотний бік цієї площі.

д. Використовувати оптичні потоки, що падають на сусідню площу або на зворотний бік наявної площі. Прийом 17а можна поєднати з прийомами 7 та 15в. Виходить ланцюг, що характеризує загальну тенденцію розвитку технічних систем: від точки до лінії, потім до площини, потім обсягу і, нарешті, до суміщення багатьох обсягів.

П р і м е р. «Спосіб зберігання зимового запасу колод на воді шляхом установки їх на акваторії рейду, відкладаючи тим, що з метою збільшення питомої ємності акваторії та зменшення обсягу промороженої деревини колоди формують у пучки, шириною і висотою поперечному перерізі, що перевищують довжину колод, після чого сформовані пучки встановлюють у вертикальному положенні» (а. с. № 236 318).

18. Використання механічних коливань

а. Привести об'єкт у коливальний рух.

б. Якщо такий рух вже відбувається, то збільшити його частоту (аж до ультразвукової).

в. Використовувати резонансну частоту.

г. Застосувати замість механічних вібраторів п'єзовібратори.

д. Використовувати ультразвукові коливання у поєднанні з електромагнітними полями.

П р і м е р. «Спосіб безопилкового різання деревини, о т л і ч а ю щ і з тим, що з метою зниження зусилля впровадження інструменту в деревину різання здійснюють інструментом, частота пульсації якого близька до власної частоти коливань деревини, що перерізається» (а. с. № 307986).

19. Принцип періодичної дії

а. Перейти від безперервної дії до періодичної (імпульсної).

б. Якщо дія вже здійснюється періодично, то змінити періодичність.

в. Використовуйте паузи між імпульсами для іншої дії.

П р і м е р. «Спосіб автоматичного управління термічним циклом контактного точкового зварювання, переважно деталей малих товщин, заснований на вимірюванні термо-е. д. с., от т л і ч а ю щ й з тим, що з метою підвищення точності управління при зварюванні імпульсами підвищеної частоти вимірюють термо-е. д. с. у паузах між імпульсами зварювального струму» (а. с. № 336120).

20. Принцип безперервності корисної дії

а. Вести роботу безперервно (всі частини об'єкта повинні постійно працювати з повним навантаженням).

б. Усунути неодружені та проміжні ходи.

П р і м е р. «Спосіб обробки отворів у вигляді двох перетинаються циліндрів, наприклад гнізд сепараторів підшипників, о т л і ч а ю щ і з тим, що з метою підвищення продуктивності обробки її здійснюють свердлом (зенкером), ріжучі кромки якого дозволяють виробляти різання як при прямому, і при зворотному ході інструмента» (а. з. № 262 582).

21. Принцип проскоку

Вести процес чи окремі його етапи (наприклад, шкідливі чи небезпечні) на великій швидкості.

П р і м е р. «Спосіб обробки деревини при виробництві шпону шляхом прогріву, який відрізняється тим, що з метою збереження природної деревини прогрів її здійснюють короткочасним впливом факела полум'я газу з температурою 300-600°З безпосередньо в процесі виготовлення шпону» (а. с. № 338 37).

22. Принцип «звернути шкоду на користь»

а. Використовувати шкідливі фактори (зокрема, шкідливий вплив середовища) для позитивного ефекту.

б. Усунути шкідливий чинник з допомогою складання з іншими шкідливими факторами.

в. Посилити шкідливий фактор настільки, щоб він перестав бути шкідливим.

П р і м е р. «Спосіб відновлення сипкості насипних матеріалів, що змерзли, відрізняється тим, що з метою прискорення процесу відновлення сипкості матеріалів і зниження трудомісткості змерзлий матеріал піддають впливу наднизьких температур» (а. с. № 409 938.

23. Принцип зворотний зв'язок

а. Ввести зворотний зв'язок.

б. Якщо зворотний зв'язок є, змінити його.

П р і м е р. «Спосіб автоматичного регулювання температурного режиму випалу сульфідних матеріалів в киплячому шарі шляхом зміни потоку матеріалу, що навантажується у функції температури, який відрізняється тим, що з метою підвищення динамічної точності підтримки заданого значення температури подачу матеріалу змінюють в залежності від зміни вмісту сірчистого газу в газах, що відходять» (а .С.№ 302 382).

24. Принцип «посередника»

а. Використовувати проміжний об'єкт, який переносить або передає дію.

б. На якийсь час приєднати до об'єкта інший (легковидалений) об'єкт.

П р і м е р. «Спосіб тарування приладів для вимірювання динамічних напруг у щільних середовищах при статичному навантаженні зразка середовища з закладеними всередині нього приладом, відмінним з тим, що з метою підвищення точності тарування навантаження зразка з закладеним всередині нього приладом ведуть через тендітний проміжний елемент» (а. с. № 354135).

25. Принцип самообслуговування

а. Об'єкт повинен сам себе обслуговувати, виконуючи допоміжні та ремонтні операції.

б. Використовувати відходи (енергії, речовини).

П р і м е р. У електрозварювальному пістолеті зварювальний дріт зазвичай подає спеціальний пристрій. Запропоновано використовувати для подачі дроту соленоїд, що працює від зварювального струму.

26. Принцип копіювання

а. Замість недоступного, складного, дорогого, незручного або тендітного об'єкта використовувати його спрощені та дешеві копії.

б. Замінити об'єкт або систему об'єктів їх оптичними копіями (зображеннями). Використовувати зміну масштабу (збільшити або зменшити копії).

в. Якщо використовуються видимі оптичні копії, перейти до інфрачервоних або ультрафіолетових копій.

Примірник. «Наочний навчальний посібник з геодезії, виконаний у вигляді написаного на площині художнього панно, т л і ч а ю щ е з тим, що з метою подальшої геодезичної зйомки з панно зображення місцевості воно виконано за даними тахеометричної зйомки і в характерних точках місцевості забезпечено мініатюрними геодезичними рейками» (а. с. № 86560).

27. Дешева недовговічність замість дорогої довговічності. Замінити дорогий об'єкт набором дешевих об'єктів, поступившись деякими якостями (наприклад, довговічністю).

П р і м е р. Мишоловка одноразової дії: пластмасова трубка з принадою; миша входить у пастку через конусоподібний отвір; стінки отвору розгинаються і дають їй вийти назад.

28. Заміна механічної схеми

а. Замінити механічну схему оптичної, акустичної або «запахової».

б. Використовувати електричні, магнітні та електромагнітні поля для взаємодії з об'єктом.

в. Перейти від нерухомих полів до тих, хто рухається, від фіксованих до мінливих у часі, від неструктурних до тих, хто має певну структуру.

г. Використовувати поля у поєднанні з феромагнітними частинками.

П р і м е р. «Спосіб нанесення металевих покриттів на термопластичні матеріали шляхом контакту з порошком металу, нагрітим до температури, що перевищує температуру плавлення термопласту, о т л і ч а ю щ і з тим, що з метою підвищення міцності зчеплення покриття з основою та його щільності процес здійснюють в електромагнітному полі» (а. с. № 445712).

29. Використання пневмо- та гідроконструкцій

Замість твердих частин об'єкта використовувати газоподібні та рідкі: надувні та гідронаповнювані, повітряну подушку, гідростатичні та гідрореактивні.

П р і м е р. Для з'єднання гребного валу судна зі маточкою гвинта у валі зроблено паз, в якому розміщена еластична порожниста ємність (вузький «повітряний мішок»). Якщо в цю ємність подати стиснене повітря, вона роздувається і притисне маточину до валу (а. с. № 313741). Зазвичай у таких випадках використовували металевий сполучний елемент, але з'єднання з «повітряним мішком» простіше виготовити: не потрібне точне підганяння поверхонь, що сполучаються. Крім того, така сполука згладжує ударні навантаження. Цікаво порівняти цей винахід з опублікованим пізніше винаходом а. с. № 445 611 контейнер для транспортування крихких виробів (наприклад, дренажних труб): у контейнері є надувна оболонка, яка притискає вироби і не дає їм битися при перевезенні. Різні галузі техніки, але завдання та рішення абсолютно ідентичні. У а. с. № 249583 надувний елемент працює в захопленні підйомного крана. У а. с. № 409 875 - притискає крихкі вироби у пристрої для розпилювання. Таких винаходів безліч. Мабуть, просто, настав час припинити патентувати такі пропозиції, а в підручники конструювання ввести просте правило: якщо треба на час делікатно притиснути один предмет до іншого, використовуйте «повітряний мішок». Це, звичайно, не означає, що весь прийом перестане бути винахідницьким.

"Повітряний мішок", що притискає одну деталь до іншої, - типовий веполь, в якому "мішок" грає роль механічного поля. Відповідно до загального правила розвитку вепольних систем слід очікувати переходу до фепольної системи. Такий перехід справді відбувся: в а. с. № 534351 запропоновано всередину «повітряного мішка» ввести феромагнітний порошок, а для посилення притиску використовувати магнітне поле. І знову недосконалість форми патентування призвела до того, що запатентовано не універсальну ідею управління «повітряним мішком», а приватне вдосконалення шліфувального «повітряного мішка».

30. Використання гнучких оболонок та тонких плівок

а. Замість звичайних конструкцій використовувати гнучкі оболонки та тонкі плівки.

б. Ізолювати об'єкт від зовнішнього середовища за допомогою гнучких оболонок та тонких плівок.

П р і м е р. «Спосіб формування газобетонних виробів шляхом заливання сировинної маси у форму і подальшої витримки, т л і ч а ю щ і з тим, що з метою підвищення ступеня спучування на залиту у форму сировинну масу укладають газонепроникну плівку» (а. с. № 339406).

31. Застосування пористих матеріалів

а. Виконати об'єкт пористим або використовувати додаткові пористі елементи (вставки, покриття тощо).

б. Якщо об'єкт вже виконаний пористим, попередньо заповнити пори якоюсь речовиною.

П р і м е р. «Система випарного охолодження електричних машин, тому що є з тим, що з метою виключення необхідності підведення охолоджуючого агента до машини активні частини та окремі конструктивні елементи виконані з пористих матеріалів, наприклад пористих порошкових сталей, просочених рідким охолоджуючим агентом, який при роботі машини випаровується і таким чином забезпечує короткочасне, інтенсивне та рівномірне її охолодження» (а. с. № 187135).

32. Принцип зміни фарбування

а. Змінити фарбування об'єкта або зовнішнього середовища.

б. Змінити рівень прозорості об'єкта або зовнішнього середовища.

в. Для спостереження за погано видимими об'єктами або процесами використовувати барвники.

г. Якщо такі добавки вже застосовуються, використовувати люмінофори.

П р і м е р. Патент США № 3425412: прозора пов'язка, що дозволяє спостерігати рану, не знімаючи пов'язки.

33. Принцип однорідності

Об'єкти, що взаємодіють з цим об'єктом, повинні бути виготовлені з того ж матеріалу (або близького йому за властивостями).

П р і м е р. «Спосіб отримання постійної ливарної форми шляхом утворення в ній робочої порожнини за еталоном методом лиття, о т л і ч а ю щ ий тим, що з метою компенсації усадки виробу, отриманого в цій формі, еталон і форму виконують з матеріалу, однакового з виробом» (а. с. № 456679).

34. Принцип покидьку та регенерація елементів

а. Частина об'єкта, що виконала своє призначення або стала непотрібною, повинна бути відкинута (розчинена, випарована тощо) або видозмінена безпосередньо в ході роботи.

б. Частини об'єкта, що витрачаються, повинні бути відновлені безпосередньо в ході роботи.

П р і м е р. «Спосіб дослідження високотемпературних зон, переважно зварювальних процесів, при якому в досліджувану зону вводять зонд-світловод, відмінний тим, що з метою поліпшення можливості дослідження високотемпературних зон при дуговому і електрошлаковому зварюванні використовують зонд, що плавиться. -світловод, який безперервно подають до досліджуваної зони зі швидкістю не менше швидкості його плавлення» (а. с. № 433 397).

35. Зміна агрегатного стану об'єкта

Сюди входять не тільки прості переходи, наприклад, від твердого стану до рідкого, але й переходи до «псевдостатків» («псевдожидкість») та проміжних станів, наприклад, використання еластичних твердих тіл.

П р і м е р. Патент ФРН № 1291210: ділянка гальмування для посадкової смуги виконаний у вигляді «ванни», заповненої в'язкою рідиною, на якій розташований товстий шар еластичного матеріалу.

36. Застосування фазових переходів

Використовувати явища, що виникають при фазових переходах, наприклад, зміна обсягу, виділення або поглинання тепла і т.д.

П р і м е р. «Заглушка для герметизації трубопроводів і горловин з різною формою перерізу, тому що з метою уніфікації і спрощення конструкції вона виконана у вигляді склянки, в який заливається легкоплавкий металевий сплав, що розширюється при затвердінні і що забезпечує герметичність з'єднання» (а. с. № 319806).

37. Застосування теплового розширення

а. Використовувати теплове розширення (або стиснення) матеріалів.

б. Використовувати кілька матеріалів із різними коефіцієнтами теплового розширення.

приклад. У а. с. № 463423 запропоновано дах парників робити з шарнірно-закріплених пустотілих труб, усередині яких знаходиться рідина, що легко розширюється. При зміні температури змінюється центр ваги труб, тому труби самі піднімаються та опускаються. До речі, це відповідь на задачу 30. Зрозуміло, можна використовувати біметалічні пластини, укріплені на даху парника.

38. Застосування сильних окислювачів

а. Замінити звичайне повітря збагаченим.

б. Замінити збагачене повітря киснем.

в. Впливати на повітря чи кисень іонізуючими випромінюваннями.

г. Використовувати озонований кисень.

д. Замінити озонований (або іонізований) кисень озоном.

П р і м е р. «Спосіб одержання плівок фериту шляхом хімічних газотранспортних реакцій в окислювальному середовищі, от т л і ч а ю щ і з тим, що з метою інтенсифікації окислення і збільшення однорідності плівок процес здійснюють у середовищі озону» (а. с. № 261 859 ).

39. Застосування інертного середовища

а. Замінити звичайне інертне середовище.

б. Вести процес у вакуумі.

П р і м е р. «Спосіб запобігання загорянню бавовни в сховищі, тому що це з тим, що з метою підвищення надійності зберігання бавовну піддають обробці інертним газом у процесі його транспортування до місця зберігання» (а. с. № 270 171) .

40. Застосування композиційних матеріалів

Перейти від однорідних матеріалів до композиційних.

П р і м е р. «Середовище для охолодження металу при термічній обробці, о т л і ч а ю ча з тим, що з метою забезпечення заданої швидкості охолодження вона складається з суспензії газу в рідині» (а. с. № 187 060).

Набір прийомів подібно до набору інструментів утворює систему, цінність якої вища за арифметичну суму цінностей, що становлять набір інструментів. Але й самі собою окремі прийоми дають у деяких випадках відмінні результати. Цікаво щодо дослідження, проведене свердловським винахідником канд. техн. наук В. Є. Щербаковим. Існує досить широко застосовується в техніці тепломасообмінний апарат - трубка Вентурі (швидкісний промивач, скрубер Вентурі, турбулентний промивач). Це проста трубка. звужена в середині. Швидкість проходження газу в місці звуження збільшується, газ дробить рідину, що подається в трубку, і змішується з її частинками. По суті це звичайний пульверизатор. Але пульверизатор працює з невеликими обсягами речовин, а трубку Вентурі іноді доводиться розраховувати на пропускну здатність у десятки тисяч кубометрів газу на годину. Зі зростанням пропускної спроможності неприпустимо зростають і розміри апарату. Як показує сама назва, апарат має подовжену форму, тому його можна розглядати як об'єкт з лінійним компонуванням. По прийому 17 такі об'єкти повинні розвиватися у напрямку «лінія – площина – обсяг». Грунтуючись на цьому, В. Є. Щербаков створив ряд компактних та потужних тепломасообмінних апаратів з площинною та об'ємною компоновками (а. с. № 486 768, 502 645 та ін.)

Хороше знання прийомів помітно підвищує творчий потенціал винахідника. Тому в Болгарії окремою книгою видано список прийомів, що входять до АРІЗ-71. Кожен прийом проілюстрований багатьма прикладами, що дозволяють краще відчути його можливості.

Поруч із виявленням прийомів складалися і поступово вдосконалювалися таблиці застосування прийомів усунення типових технічних протиріч. У таблицях записано показники, які необхідно змінити (покращити, збільшити, зменшити), а також показники, які неприпустимо погіршуються, якщо використовувати звичайні (вже відомі) способи. У клітинах таблиці на перетині рядків і колонок записані прийоми. В останній модифікації таблиці 39 рядків та 39 колонок. Не всі клітини заповнені, але й так таблиця показує прийоми більш ніж 1200 типів технічних протиріч.

При складанні таблиці кожної клітини доводиться визначати авангардну галузь техніки, у якій даний тип протиріч усувається найсильнішими і перспективними прийомами. Так, для протиріч типу «вага -тривалість дії», «вага - швидкість», «вага - міцність», «вага - надійність» найбільш підходящі прийоми містяться у винаходах з авіаційної та космічної техніки. Суперечності, пов'язані з необхідністю підвищувати точність, найефективніше усуваються прийомами, властивими винаходам в галузі обладнання для фізичних експериментів.

Таблиця застосування прийомів, які у провідних галузях техніки, допомагає знаходити сильні рішення для звичайних винахідницьких завдань. Щоб таблиця годилася й у завдань, які ще виникають у провідних галузях, вона має додатково містити нові прийоми, які починають входити у винахідницьку практику. Ці прийоми найчастіше трапляються над тих «благополучних» винаходах, куди видані авторські свідоцтва, а заявках, відхилених через «нездійсненності», «нереальності». Таблиця, в такий спосіб, відбиває колективний творчий досвід кількох поколінь винахідників.

Наприклад, в задачі 28 (вимірювання виготовлених конусів) точність вимірювання явно конфліктує з його складністю: якщо використовувати відомий спосіб, доведеться оперувати з дуже великою кількістю шаблонів і вести кожен промір з дуже ретельністю. По таблиці (перетин рядка 28 і колонки 37) отримуємо прийоми 26, 24, 32, 28. Перший прийом (26-й) пропонує докорінну зміну відомого способу: не потрібні ніякі шаблони, будемо вимірювати не сам конус, а його копні, зображення , знімки.

Треба, однак, підкреслити, що таблиця аж ніяк не призначена на вирішення «сирих» завдань. Таблиця - частина АРІЗ і має бути використана разом з іншими його механізмами. В АРІЗ-77 застосування таблиці – це крок 4.4; спочатку завдання має бути ретельно проаналізоване.

Візьмемо задачу 28. Дано дві речовини: порожнистий конус і шаблон (за правилом 4 у моделі задачі має бути одна пара), немає взаємодії; Завдання відноситься до класу 4, як і задача про шліфувальне коло. Подібні до певного моменту і розв'язання: у задачі про коло об'єкт із твердого стану був переведений у псевдорідкий (рухливий порошок); шаблон теж можна зробити псевдорідким або просто рідким (немає відцентрових сил, не треба думати про те, як утримати частки). На цьому, однак, подібність закінчується, тому що задача про коло - на зміну, обробку, а задача про шаблони - на вимірювання, виявлення (проміжок між шаблоном і конусом). Тепер, коли аналіз дав ідею рідкого шаблону, легко притирається, але не пристосованого до вимірювань, прийом 26, підказаний таблицею, набуває точного сенсу: треба знімати рідкий шаблон і порівнювати знімки з контрольним знімком. Конус ставлять у ванну, наливають воду до певного рівня та фіксують рівень розташованим зверху фотоапаратом. Потім доливають воду до наступного рівня і знову фотографують на ту ж пластинку. В результаті на платівці виходить серія концентричних кіл, які легко зіставити з колами на еталонному знімку (а. с. № 180829).

Прийоми подібні до інструментів - самі по собі вони не працюють. Потрібно потренуватися в їх застосуванні, вирішувати кілька десятків завдань,

Для початку вирішіть хоча б чотири завдання.

Гарячі газоподібні нафтопродукти під час руху трубами утворюють тверді парафінові відкладення. Доводиться зупиняти апаратуру та видаляти парафін розчинником. Запропоновано заздалегідь насичувати газоподібні нафтопродукти парами розчинника (а. с. № 412230). Який прийом використаний у цьому винаході?

Існують дощувальні машини, які розбризкують воду з піднятої над поверхнею землі і труби, що розкручується. Чим довша труба, тим більшу площу може полити така машина. Але зі збільшенням довжини труби збільшується її вага, а це ускладнює конструкцію машини, збільшує витрату енергії тощо. Який прийом треба використовувати, щоб усунути цю технічну суперечність?

Як було показано на численних прикладах, використання «мішка з повітрям» стало тривіальним при вирішенні завдань, в яких треба на якийсь час притиснути один тендітний предмет до іншого. А якщо замість «мішка з повітрям» взяти антипод – «мішок із вакуумом»? Як він виглядає? Знайдіть винахідницьке застосування "мішку з вакуумом".

У багатьох технічних пристроях використовуються стрічки, що рухаються, у вигляді нескінченного кільця. Якщо, наприклад, покрити зовнішню поверхню такої стрічки абразивним складом, вийде шліфувальна стрічка. У а. с. №236278 було запропоновано розрізати шліфувальну стрічку, перекрутити один кінець на 180° і знову з'єднати, отримавши так звану стрічку Мебіуса. Шліфуючими стали обидві поверхні стрічки. Довжина її залишилася тією ж, але й наче вдвічі збільшилася. Інші винахідники проробили теж саме з магнітофонною стрічкою (а. с. №259449), стрічковим фільтром (а. с. № 321 266), стрічкою верстата для анодно-механічного різання (а. с. № 464 429, дев'ять авторів), конвеєрною стрічкою (а. с. № 526 395) та десятками інших стрічок. Який прийом тут використано?

І ще одне питання. Стрічка Мебіуса подвоює довжину поверхні, що використовується. Але можна взяти тригранний шліфувальний ремінь і перед з'єднанням в кільце зсунути кінці на 120 °. Тоді робоча поверхня подовжиться втричі (щоправда, ставши вужчою). Можна перекрутити багатогранний ремінь і подовжити поверхню п'ять чи десять разів. Але цей винахід видано. с. № 324 137. Спрогнозуйте винаходи, які можуть виникнути у зв'язку з цим авторським свідоцтвом.