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 зроблені стінки цистерни?.. Можливо, обсяг спирту змінювався у зв'язку зі зміною атмосферного тиску та 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 автору 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 (пристрою) або вихідного технічного процесу (способу). 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.

ІНСТРУМЕНТИ ТВОРЧОСТІ

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 можливості 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 встановлення 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 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, от 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, 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 ч е ся 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 на контейнер для транспортування крихких виробів (наприклад, дренажних труб): у контейнері є надувна оболонка, яка притискає вироби і не дає їм битися під час перевезення. 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 якийсь 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, от л і ч а ю щ ий з 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).

ЯК ВИКОРИСТОВУВАТИ ПРИЙОМИ

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 записані показники, які потрібно змінити (покращити, збільшити, зменшити), і навіть 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 повинна 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. Схожі 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 це технічне протиріччя?

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.

«Використання методів та прийомів ТРВЗ (теорії вирішення винахідницьких завдань) для розвитку школярів». Семенова Любов Іванівна, вчитель математики, фізики Старочемрівської філії МБОУ «Первомайська сош №2».

За визначенням Генріха Альтшуллера (літературний псевдонім – Г.Альтов), автора ТРВЗ (теорії вирішення винахідницьких завдань): «Кожна дитина спочатку талановита і навіть геніальна, але її треба навчити орієнтуватися в сучасному світі, щоб при мінімумі витрат досягти максимум ефекту».

Методи ТРВЗ, такі як: мозковий штурм, морфологічний аналіз, алгоритми, метод фокальних об'єктів та їх різновиди - формують у дітей вміння творчо вирішувати проблеми, що виникли в різних галузях діяльності.

Ця інноваційна технологія дає натхнення учням на відкриття, нестандартні рішення, оригінальні ідеї, пропонує розмірковувати, мислити, винаходити.

Ось нитка. Невигадлива річ. А ось звичайний вузол. А тепер перев'яжемо нитки вузлами, вийшла мережа. З нею можемо ловити рибу або зробити загородку, виготовити гамак або придумати ще щось. Яка користь тільки від того, що кожна нитка не просто сама по собі. Прийоми технології ТРВЗ – мережа. Вони підтримують одне одного, складаючись у щось ціле, у систему.

Принципи техніки ТРВЗ:

Свобода вибору. Право вибору завжди врівноважується свідомою відповідальністю за свій вибір! Учням задається багато завдань, і вони самі обирають для вирішення будь-які з них.

Відкритості. Сумно те, що випускник не знає головного: ВІН НЕ ЗНАЄ, ЧОГО ВІН НЕ ЗНАЄ. Дуже смутно уявляє межі своєї поінформованості. Звідки ж тоді взятися допитливості, без якої навчання – лише виховання виконавців! Більше відкритих завдань! Які дають різні шляхи вирішення, набір можливих відповідей.

Діяльності. «Напханий знаннями, але учень, що не вміє їх використовувати, нагадує фаршировану рибу, яка не може плавати»,-говорив академік Олександр Львович Мінц. Необхідний системно-діяльнісний підхід у навчанні.

Зворотнього зв'язку. Вчитель має свій набір прийомів, що дозволяють чітко зорієнтуватися в обстановці, відстежити настрій учнів, рівень їх розуміння, ступінь зацікавленості.

Ідеальності (високого ККД). Узгоджуємо темп, ритм та складність навчання з можливостями учнів – тоді вони відчують свою успішність та САМІ захочуть її підкріпити, навчати один одного. Напевно, ідеал недосяжний, але прагнути йому корисно!

Добре організоване життя – це як сітка для страховки. Завдяки їй ми можемо виготовляти складніші трюки. А результат використання прийомів ТРВЗ – добре організована праця вчителя, добре організований клас, добре організовані знання.

КОНСТРУКТОР УРОКУ (ПРИЙОМТРВЗ)

Блоки уроку

Блок 1

Мотивація

Блок 2

Утримуючи-

тільна частина

Блок 3

Психологи-

чеська

розвантаження

Блок 4

Тренування,

відпрацювання

умінь

Блок 5

Контроль

Блок 6

Домашнє

завдання

Блок 7

Резюме

Прийоми

Інтелекту-

альна

розминка

Привабли-

цільна мета

Фізичні

вправи

Лови помилку !

«Світлофор»

Завдання

масивом

Опитування

«Так-нітка»

Дивуй!

Фізичні

розминки

Прес-конференція

Опитування з

ланцюжку

Три рівні

домашнього

завдання

Відстрочена відгадка

Дивуй!

Складання

опори

УМШ

Тихий

опитування

Надзвичайна

звичайність

Роль

«Підводить

підсумки»

Відстрочена відгадка

Практичність

теорії

Ділова гра

"Точка зору"

Ідеальний

(показовий)

опитування

Особливе

завдання

Роль

«Психолог»

«Світлофор»

Прес-конференція

Ділова гра

«Компентент

ність»

Фактологічний диктант

Ідеальне

завдання

Фантастична

добавка

Питання до тексту

Ділова гра

«Ніл»

Бліц-

контрольна

Творчість

працює на

майбутнє

УМШ

Фронтально, з

усім класом

Лови помилку !

Повторюємо із розширенням

Вибірковий контроль

Театралізація

Доповідь

Свої приклади

Повторюємо із контролем

Перетин

тим

Взаємоопитування

Релейна

контрольна

робота

Ділова гра

"Точка зору"

Перехід в інше

вимір

Звичайна

контрольна

робота

Ділова гра

«Ніл»

Прикладна

діалектика

Розвиваюча

кооперація

Гра в

випадковість

Методи та прийоми ТРВЗ

Зі стандартних блоків дитячого конструктора можна зібрати будиночок. Для полегшення вчительського життя можна створити конструктор для «складання уроку», де вказані основні розділи уроку (послідовність не така важлива). Будь-який розділ може бути реалізований різними прийомами або їх комбінацією. Прийоми ТРВЗ, насправді, і є елементи нашого конструктора. Видається це таблицею. Кожен вибирає те, що йому потрібне.

Приваблива мета. Перед учнем ставиться проста, зрозуміла і приваблива йому мета, виконуючи яку, він волею – неволею виконує і те навчальну дію, яку плануємо. (Навчитися користуватися транспортиром).

Дивуй! Добре відомо, що ніщо так не привертає уваги і не стимулює роботу розуму, як дивовижне. Так представлений матеріал, що навіть буденне стає дивовижним.

Відстрочена відгадка. На початку уроку вчитель дає загадку (дивовижний факт), відгадка до якої (ключик для розуміння) буде відкрита на уроці під час роботи над новим матеріалом. Загадку (дивовижний факт) можна дати наприкінці уроку, щоб розпочати наступне заняття.

Фантастична добавка. Доповнюємо реальну ситуацію фантастикою. Переносимо навчальну ситуацію на фантастичну планету. Змінюємо значення будь-якого параметра, який зазвичай залишається постійним або має певне значення.

Лови помилку! Пояснюючи матеріал, навмисно припускаємося помилок. Спочатку учні заздалегідь попереджаються про це. Іноді можна підказувати «небезпечні місця» інтонацією чи жестом. Привчаємо дітей миттєво реагувати на помилки, заохочуємо увагу та готовність втрутитися! Чи не вийде так, що діти запам'ятають помилку та повторюватимуть її? Якщо досягаємо саме розуміння «помилковонебезпечного» місця, а не механічного запам'ятовування правильної відповіді, такої не буде.

"Світлофор". Це лише довга смужка картону, з одного боку червона, з іншого – зелена. Під час опитування учні піднімають тією чи іншою стороною до вчителя, сигналізуючи про свою готовність до відповіді.

Практичність теорії. Введення в теорію здійснюємо через практичне завдання, корисність якого очевидна учням.

Прес-конференція Навмисно неповно розкриваємо тему, запропонувавши учням поставити питання, що її дорозкривають. Принагідно або наприкінці уроку обговорюється з хлопцями, наскільки вдалими були їхні питання і чи розкрито тему. Протипоказано лише одне – лаяти за невдале питання. Розвиваючі питання містять у собі дослідницький початок. Додатково можна: провести конкурс на найцікавіше, найскладніше (проблемне), найважливіше, найоригінальніше питання; організувати попарне взаємоопитування учнів із їхніх питань; використовувати деякі питання як теми майбутніх доповідей учнів.

Питання до тексту . Ставиться завдання: скласти до тексту перелік питань. Можна обумовити їхнє число. Добре використати відкриті проблеми: це, діти, ми вивчали; а ось це, це і це залишилося поза нашою програмою; ось цього я не знаю сама; а ось цього поки що не знає ні хто… Природна допитливість виживає лише на відкритому просторі знань.

Свою опору. Учень складає власний опорний конспект за новим матеріалом. Звичайно, самі застосовуємо подібні конспекти та вчимо користуватися ними учнів. У результаті маємо «Власні довідники».

Повторюємо із контролем. Система контрольних питань, складених учнями до вивченого під час уроку матеріалу, повністю перекриває навчальний матеріал. Попарно відповідають питання один одного.

Повторюємо із розширенням. Учні становлять серію питань, які доповнюють знання з нового матеріалу. При цьому зовсім не обов'язково, щоби вчитель на них відповідав! Нехай вони залишаться як відкриті проблеми цієї теми.

Свої приклади. Учні готують свої приклади до нового матеріали, складають свої завдання, висувають ідеї щодо застосування вивченого матеріалу та інших.

Перетин тем. Учні підбирають (або вигадують) свої приклади, завдання, гіпотези, ідеї, питання, пов'язані з будь-якою раніше вивченою темою, зазначеною вчителем. Таке перетин дозволяє кожен раз подивитися на свої знання трохи під іншим кутом зору.

Показова відповідь. Один учень відповідає біля дошки, решта слухає. Опитування біля дошки має сенс, коли демонструється блискуча відповідь – щоб формувати в інших образ відповіді, якого можна прагнути. Або як наочну репетицію іспиту.

УМШ (навчальний мозковий штурм). Розвиток творчого стилю мислення – ось його основна мета. Дидактичні цінності УМШ: учасники зайняті активною формою роботи; тренують уміння коротко та чітко висловлювати свої думки; вчаться слухати та чути один одного; викликає великий інтерес учнів. Технологія УМШ: Група(и)-7-9 учнів. Основне правило на першому етапі штурму – жодної критики! У групі вибирається чи призначається вчителем ведучий, він стежить виконання правил штурму, підказує напрями пошуку ідей. Група вибирає секретаря, щоб фіксувати ідеї (ключовими словами, малюнком, знаком…).

Перший етап: створення банку ідей. Напрацювати якнайбільше різноманітних рішень, у тому числі тих, які на перший погляд здаються «дикими».

Другий етап: Аналіз ідей. Усі висловлені ідеї група розглядає критично, дотримуючись основного правила: у кожному ідеї бажано знайти щось корисне, раціональне зерно; знайти можливість удосконалити цю ідею, або хоча б застосувати за інших умов.

Третій етап: Опрацювання результатів. Можливі варіанти: відбирають найпрактичнішу пропозицію і «дике», або найцікавіші рішення. Немає нічого поганого, якщо цей етап буде проведено на іншому уроці. З'являться нові ідеї – нехай обговорюють і їх. Адже головне – спровокувати інтенсивну розумову діяльність над навчальним завданням, а не висунути певну кількість ідей у ​​суворо відведений час.

Гра "Компетентність". Учасники: конкуренти – дві команди учнів; наймачі – група учнів, визначальних переможця, якого наймають працювати; Суддя – зазвичай, вчитель, вирішальний спірні питання.

Гра «Ніл». Ніл – велика африканська річка. Але в даному випадку НДЛ – це лише науково-дослідна лабораторія. Учасники: задачник (вчитель); винахідники. або дослідники, або вирішувачі – залежно від виду завдання; приймальна комісія (вчитель та ще два учні). До гри готуємо завдання, показуємо, як важливо її вирішити!

Гра «Точка зору». До гри: заздалегідь оголошуємо тему суперечки, забезпечуємо учнів необхідними знаннями, фактами. Учасники: опоненти – дві групи учнів доводять правильність протилежних точок зору, вступають у диспут; спостерігачі – вчитель із помічниками, оцінюють: хто був логічнішим? хто переконливіший емоційно? хто припустився помилок, некоректності в суперечці (перехід на особистості ...)?

Гра у випадковість. Вводимо до уроку елементи випадкового вибору. Там, де править балом випадок, там азарт. Спробуємо його поставити на службу. Для цього годиться рулетка, гральні кістки, підкидання вгору монетки (орел або решка), витягування жеребу.

Гра «Так-нітка». Загадуємо щось (число, предмет, прилад, формулу, правило, слово та ін.), учні намагаються знайти відповідь, ставлячи запитання. Відповідаємо лише словами: «так», «ні», «та й ні».

Тихе опитування. Розмова з одним учнем відбувається півшепотом, тоді як клас зайнятий іншим справою, наприклад тренувальній контрольної.

Опитування по ланцюжку. Застосуємо у разі, коли передбачається розгорнута, логічно зв'язна відповідь. Розповідь одного учня переривається будь-де і передається іншому жестом вчителя. І так кілька разів до завершення відповіді.

Взаємоопитування. Учні питають один одного за базовими листами. Теми – на власний розсуд, або вказує вчитель. По завершенню роботи в парах, викликаються кілька хлопців, які вимовляють фразу на кшталт: «У мене викликали складнощі такі питання…»

Три рівні домашнього завдання. Одночасно задається домашнє завдання двох або трьох рівнів. Перший рівень – обов'язковий мінімум. Завдання має бути абсолютно зрозумілим і посильним будь-якому учневі. Другий рівень завдання – тренувальний. Його виконують учні, які бажають добре знати предмет і без особливих труднощів освоюють програму, вони можуть звільнятися від завдання першого виду. Третій рівень – творче завдання. Зазвичай воно виконується на добровільних засадах та стимулюється високою оцінкою та похвалою. Діапазон таких завдань широкий: розробити казки, фантастичні оповідання з навчальних тем; кросворди, судоку; тематичні збірки цікавих фактів, прикладів та завдань; навчальні комікси; плакати-опорні сигнали; вірші та ін.

Завдання масивом. Кожен із рівнів домашнього завдання можна задати масивом. Наприклад, дається десять завдань, з яких учень повинен сам вибрати та вирішити не менше трьох. У рамках повторення, наприклад, з 60 завдань повинен вирішити мінімум -15, решта – за бажанням. А стимулювати це бажання релейними контрольними роботами, що складаються із завдань цього масиву. Чим більше вирішував - тим більша можливість зустріти знайоме завдання і заощадити час і сили. Такий масив задається не до наступного уроку, а більш тривалий відрізок часу. Важливий психологічний ефект: самостійний вибір завдання дає додаткову можливість самореалізації, що дуже важливо у підлітковому віці. А предмет, своєю чергою, стає їм цікавішим. І ще один момент. З масиву завдань учень вибирає той рівень складності, який здатний «замахнутися», і в такий спосіб сам відстежує рівень своєї компетентності.

Особливе завдання. Просунуті учні отримують право виконання особливо складного завдання. Всіляко наголошуємо на своїй повазі до рішення школяра скористатися таким правом. Виконується воно в спеціальному зошиті, включає тренувальні і творчі завдання підвищеної труднощі. На полях вказуються РЛ (вирішено легко), РТ (розв'язано важко), НР (не вирішено). Завдання перевіряється, що позначки нижче «4» не виставляються.

Незвичайна звичайність. Домашнє завдання задається незвичайним способом. Привносимо до нього якусь таємницю, загадку. Граємо в безпрограшну лотерею, діти дістають із коробки номери завдань.

Ідеальне завдання. Пропонується школярам виконати вдома роботу з їхнього власного вибору та розуміння. Це може бути будь-яке з відомих видів завдань.

Творчість працює на майбутнє. Учні виконують творче домашнє завдання з розробки дидактичних матеріалів. За роки роботи в кабінеті накопичуються безцінні виплати. Хлопцям цікавіше працювати з тим матеріалом, що зроблено їх же однолітками, адже це часто чиїсь брати та сестри, чи просто знайомі. Самим авторам-учням приємно складати ці роботи, якщо роботи використовуватимуться в живій справі. Тим більше, що кожну роботу підписано автором, а це добра пам'ять.

Опитування-підсумок. Наприкінці уроку задаються питання, які спонукають рефлексії уроку. Наприклад: що на уроці було основним? Що було цікаво? (Слід відрізняти головне та цікаве). Що нового сьогодні впізнали? Чому навчилися? Думки, мабуть, і не співпадуть. Важливо не добиватися, щоб головним назвали те, що вважаємо таким.

Прикладна діалектика Упорядкування морфологічного ящика. Завдання: У кафе зустрілися троє друзів. Скульптор Бєлов, скрипаль Чернов та художник Рижов. Цікаво, що один з нас має біле волосся, одне чорне та одне руде, але в жодного з нас немає волосся того ж кольору, на який вказує прізвище, помітив чорнявий. Ти правий. Сказав Бєлов Який колір волосся у художника? (Чорні)

Колір волосся

Друзі

Білі

Руді

Чорні

Бєлов

Рижов

Чернов

Перехід до іншого виміру. Як прийом дозволяє протиріччя? Якщо при переміщенні по прямій виникають труднощі, можна переміщатися по кривій, перестрибувати через перешкоди та ін.

Ти скільки разів у нього стріляв?

10.

А скільки разів влучив?

Ні одного.

Від чого він помер?

Від сміху).

Відома історія про те, як до мудрої людини підійшли двоє із проханням розсудити. Мудрець вислухав одного і сказав - Ти маєш рацію. Вислухав іншого, який навів аргументи на захист протилежної точки зору, і знову сказав – Ти маєш рацію. Присутній третій обурився: «Це не правильно, не можуть мати рацію двоє, що стверджують протилежно». І ти маєш рацію. Сказав мудрець.

Коли нам доводиться вирішувати якісь завдання, ми обов'язково зможемо її вирішити, достатньо подивитися довкола.

МЕТОДИ ТА ПРИЙОМИ

ТРИЗ

В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ

СЕМІНАР – ПРАКТИКУМ

Методична мета:

Ознайомити вчителів з ТРВЗ – педагогікою як науковим та педагогічним напрямом, в основу якого покладено теорію вирішення винахідницьких завдань Г.Альтшуллера; з цілями та принципами ТРВЗ – педагогіки; із типологією відкритих завдань; з методами розвитку творчої уяви (РТВ) та розвитку творчого мислення у дітей молодшого шкільного віку; розкрити поняття психологічної інерції; показати практичне виконання різноманітних творчих завдань.

1.ЩО ТАКЕ ТРОЗ?

Ми раді бачити вас у дитячій дослідницькій лабораторії «Мисливці за невидимками». Кожне засідання у нашій лабораторії проходить під девізом

«Розумно мислити,

діяти, творити

на благо людини

себе та світ

змінити».

«Щоб щось зробити по-іншому, треба вміти та бачити по-іншому».

Більшість вчителів і теоретиків у всьому світі переконані, що необхідно переходити від «передачі знань» до «навчання життя». Але треба враховувати, що ми маємо навчити жити дітей у демократичному суспільстві. Як писав один із відомих французьких педагогів Селестен Френе:

«Лише за допомогою свободи можна підготуватися до свободи, лише за допомогою співпраці можна підготуватися до соціальної гармонії та спільної роботи, лише за допомогою демократії можна підготуватися до демократії».

Школа має бути першою моделлю демократичного суспільства, демократичних відносин. Навчити демократії не можна окремо, лише за умови, що таке навчання здійснює кожен учитель на кожному уроці шляхом запровадження відповідних підходів до навчання. Один із таких підходів – апробований, цікавий, творчий – ми пропонуємо вашій увазі. Це – ТРВЗ-педагогіка. Мета ТРВЗ-педагогіки – формування сильного мислення та виховання творчої особистості, підготовленої до вирішення складних проблем у різних сферах діяльності.

Під методами вирішення винахідницьких завдань мають на увазі прийоми та алгоритми, як розроблені в рамках ТРВЗ, а також зарубіжні методи – такі, як «мозковий штурм», синектика, морфологічний аналіз, метод фокальних об'єктів, емпатія та інші.

Що таке ТРВЗ? Коротка історична довідка.

1946 – починається робота над створенням наукової технології творчості, її автор – Генріх Саулович Альтшуллер.

1956 - перша публікація.

1989 рік – було створено міжнародну Асоціацію ТРВЗ. З'явився програмний продукт "Винахідна машина".

1995-1997 року - цей програмний продукт придбаний фірмами: "Форд", "Проктор енд Гембл", "Моторолла", "Самсунг" та іншими.

Понад 10 років накопичується цікавий досвід використання ТРВЗ в освіті у розвиток мислення дітей різного віку.

У педагога, який використовує теорію, діти навчаються з інтересом, без зусиль опановують нові знання.

Сценаристам та письменникам технології розвитку творчої уяви допомагають розвивати сюжети їхніх творів, вигадувати неординарні фантастичні об'єкти. Бізнесмени випереджають конкурентів та підвищують свої доходи.

Основне протиріччя педагогіки є протиріччя між колосальною швидкістю накопичення знань людством та порівняно малою швидкістю накопичення знань окремою людиною. Вчити необхідно не конкретним знанням, а вчитися, причому швидко. Необхідно готувати дітей до зустрічі із новими завданнями, з якими їм не доводилося раніше стикатися. Освіта спирається на передачу знань, які часто застаріли ще до того, як вони увійдуть до шкільних програм. Як встигнути за наукою? Виникає парадокс: ми маємо вчити дітей жити у світі, якого не знаємо самі, у світі майбутнього.

Школа дає знання та вчить підкорятися правилам, дисципліни. У розвинених країнах лише 10 % населення зайнято у масовому виробництві, це люди фабричної дисципліни. Адже в житті потрібні ініціативні, винахідливі, креативні. Навчання направлено в один бік, а ідеали – в інший. Молодь втиснута у суперечність між «хочу» та «могу», але її ніколи не вчили, як її вирішити.

ТРВЗ-педагогіка набула поширення в Англії, США, Росії, Білорусії.

В основі ТРВЗ-педагогіки лежать:

Методики та технології, які дозволяють опанувати способи зняття психологічної інерції (курс РТВ – розвиток творчої уяви).

Методологія вирішення проблем, в основі якої лежать закони розвитку систем, загальних принципів вирішення протиріч та механізми застосування їх для вирішення конкретних творчих завдань.

Виховна система, побудована на теорії розвитку творчої особи.

2. ТРВЗ – ПЕДАГОГІКА

Навчання ТРВЗ починається з 3-річного віку за допомогою ігор: ігри на формування вміння виявляти функції об'єкта; ігри визначення лінії розвитку об'єкта; ігри на вміння виявляти ресурси об'єкта; ігри на класифікацію об'єкта.

Гра «Добре і погано»- на об'єднання над-і підсистеми об'єкта.

Вогонь Листопад

Гра "Давай поміняємося"- На порівняння систем.

Вирізняють типи творчих завдань.

Винахідницьке завдання.

Завдання «Світлофор»

Завдання «Аварія у ліфті»

Завдання "Портос".

Дослідницьке завдання.

Конструкторське завдання.

Прогнозне завдання

Системний оператор

Якщо ми розглянемо щось

Це щось для чогось

Це щось із чогось

Це щось частина чогось

Чимось це було щось

Щось буде із цим щось

Щось ти зараз візьми,

На екранах розглянь!

Об'єкт для розгляду – курча

Висновок: зростання курчати залежить від таких умов: світло, тепло, вода, повітря, їжа.

Завдання-відкриття.

Завдання із додатковою умовою.

Завдання з відсутніми даними.

Робота з такими завданнями ґрунтується на дихотомії, методі звуження поля пошуку. Головним способом роботи з дітьми є гра «Так – Ні».

Я задумала число близько 100.

Яке це число? (55)

Що за казка?

« Вона прийшла останньою і всім допомогла »

МЕТОДИ РОЗВИТКУ ТВОРЧОГО МИСЛЕННЯ ТА УВАГИ (РТВ)

Хто з нас у дитинстві не мріяв про чудо, не хотів стати сильним та всемогутнім чарівником? Але хто хоч раз задумався, коли й куди зникли ці мрії? Стаючи дорослим, людина починає мислити і діяти раціонально, керуючись і отриманими знаннями, і власним досвідом, включаючи уяву лише тоді, коли необхідно уявити очікуваний результат до здійснення задуманого. Фантазування ж вважають долею дітей та диваків.

Вирішуючи творче завдання людина, перебуває у полоні традиційних варіантів, підказаних психологічної інерцією. Як боротися із психологічною інерцією?

Не довіряти першим рішенням та відповідям.

Вчитися бачити ситуацію з різних точок зору.

Розвивати уяву.

Чи всі риби плавають?

До методів розвитку творчої уяви відносять тренінг. Кола Лулія».

На сектори вміщено слова. Кола розкручуються і з тими словами, які потрапили під стрілку, потрібно скласти реальну та фантастичну ситуацію, розповідь про практичне застосування об'єкта.

Проведення тренінгу.

Тренінг "Мозковий штурм- колективний пошук шляхів вирішення задачі.

Тренінг «Синектіка» - Вид «мозкового штурму» з дозволом на критику.

Тренінг «Морфологічний аналіз- комбінаторика, вигадування фантастичних об'єктів у нових умовах існування.

Тренінг «Метод фокальних об'єктів»- Перенесення асоціативних зв'язків певного об'єкта з випадковими об'єктами або їх ознаками.

Дошка

Сонце

Цукерка

Павук

Тренінг « Думай про інше» - Вміння придумати, на що схожі різні предмети.

Тренінг «Емпатія»- Вміння зробити незнайоме знайомим, а звичайне чужим. Уявити себе з ким чи з чимось.

Тренінг "Добре чи погано» - вчити дітей розглядати якийсь об'єкт з позитивної чи негативної точки зору.

ПРИЙОМИ ФАНТАЗУВАННЯ ДЖАННІ РОДАРІ

Прийом "Кола на воді".Вибрати слово з 5-6 букв, записати його в стовпчик, підібрати до нього іменники

П – півень

А – кавун

Скласти із слова речення.

Тато їв наші апельсини, лежачи.

Скласти «Коли на воді». Слово КАБУЗ

Читання пропозиції про відмінки.

Прийом «Біном фантазії»

За допомогою різних приводів складаються словосполучення.

СНІГ СОБАКА

Прийом «Довільна приставка».

Додається довільна приставка і з'являється нова цікава ідея.

4. Прийоми складання казок.

Структура казки

2. Мета, до якої герой прагне, а лиходій перешкоджає досягненню мети.

   Магічні предмети.

   Чарівності.

   Перетворення героїв.

   Місце подій.

Сюжет казки складається за опорними словами.

КРАЇНА ЗАГАДОК

Напевно, жодної дитини не залишить байдужим хороша загадка. На матеріалі загадок можна вирішити безліч методичних проблем: від систематизації властивостей предметів та явищ до побудови моделей та розвитку асоціативного мислення. Крім того, твір загадок – це творчість, доступна навіть 4-5 літнім дітям.

будить

будильник

з пір'ям

подушка

зі шпорами

офіцер

Скласти загадки. Слова: заєць, поїзд.

сміху заради

«Розумна особа ще не є ознакою розуму. Усі найбільші дурниці у світі робилися саме з цим виразом обличчя»

Барон Мюнхгаузен

Гумор має багато форм. Це кумедні історії, анекдоти, карикатури, пародії, каламбури, крилаті вирази. Як навчити дитину вигадати смішну історію? Для початку фрази використовуємо фразеологізм, а продовжити її треба так, щоб стало смішно.

Наприклад:

Він узяв бика за роги, оскільки триматися за хвіст вважав непристойним.

Кота купували у мішку – корова б у мішок не влізла.

Читання фразеологізмів дітьми.

ПІДСУМОК

Теорія ТРВЗ – система не проста, вона складна для навчання у повному обсязі. Тому з учнями вивчаються основи ТРВЗ, а чи не вся теорія.

Дітям було дано завдання: намалювати фантастичне дерево.

Ось що в нас вийшло.

«Неможливо птицю навчити літати у клітці. Неможливо наростити «творчі м'язи», не вилетівши на простір завдань «відкритих», які передбачають різноманітні підходи до вирішення, різний ступінь поглиблення у проблему, різноманітні варіанти відповідей»

Наша дитяча дослідна лабораторія закінчує свою роботу. Нехай ваша робота з дітьми зробить їх вільними, вчить думати, шукати, вирішувати проблеми самостійно, а головне – виявляти інтерес до творчості, виховувати душу, здатну робити добрі та прекрасні вчинки.

Різноманітність сучасних систем виховання дітей, часом, приводить багатьох батьків у замішання при виборі виховної парадигми для своєї дитини. Всі педагогічні системи в даний час підтримують ідею гармонійного розвитку, що рівною мірою приділяє увагу інтелектуальної, емоційної, моральної та інших сфер особистості дитини. А головне завдання розвиваючого виховання – максимально ефективно адаптувати дитину до майбутнього життя, навчити його справлятися з непередбачуваними ситуаціями, в які вона потраплятиме в ході свого життя, і тут вирішальне значення має здатність швидко приймати ефективні, а найчастіше, і нестандартні рішення.

Однією з передових педагогічних технологій, що активно підтримується багатьма російськими практиками та теоретиками дитячого виховання, є так звана ТРВЗ або технологія вирішення винахідницьких завдань, створена в 1946 Генріхом Альтшуллером. Приділивши чималий час аналізу даних, зібраних численними патентними фондами, він дійшов висновку, що в основі всіх винаходів лежать однакові передумови. Виділивши та систематизувавши їх, він зміг створити свою теорію, яку нерідко називають не теорією вирішення винахідницьких завдань, а теорією пошуку правильних рішень, що набагато точніше відображає суть методу.

Назва цієї системи асоціюється швидше з науковою творчістю, ніж з вихованням дітей, однак і у вихованні дітей використання цієї методики дає дуже ефективні результати. Це не заважає використовувати ТРВЗ і у «дорослому» житті – в інженерній справі, бізнесі, політиці та навіть у творчості. Насправді, головний зміст теорії – навчити дитину чи дорослого не так винаходити, як приймати правильні рішення, керуючись певними логікою та алгоритмами оцінки поточної ситуації. В даний час активно використовуються навіть аналітичні комп'ютерні програми, побудовані на основі технології ТРВЗ, які мають можливість надавати готові рішення для будь-яких сфер людської діяльності.

Суть технології ТРВЗ

Зазвичай, потрапляючи в ситуацію, що вимагає від нас прийняття будь-якого рішення, пошуку виходу з скрутного становища, ми можемо почати пошук оптимального варіанта вирішення проблеми лише спираючись на досвід, використовуючи метод проб і помилок, ну і, звичайно ж, логіку. Такий підхід не є дуже ефективним і при необхідності нестандартного рішення може зайняти тривалий час і не гарантує успіху. Але що, якби ми володіли універсальними принципами пошуку нестандартних рішень, які застосовуються до будь-якої ситуації та сфери діяльності? Принципами, які б дозволили вам підійти до проблеми системно, а не ситуативно? Саме цьому і вчить ТРВЗ.

Пошук рішення, виходу із ситуації на основі технології ТРВЗ заснований на стандартизованих логічних операціях, що виростають із загальних законів розвитку будь-яких технічних систем. Основна передумова ТРВЗ – будь-які, навіть найскладніші технічно, системи виникають не самі по собі, а на основі єдиних закономірностей, які можна пізнати та використовувати для народження нових систем, а також для вирішення поточних завдань. Теорія винахідницьких завдань дає можливість не витрачати час на метод спроб і помилок або на очікування творчого осяяння, а скористатися системним підходом і вирішити більшу частину рутинної роботи на інтелектуальному рівні, знайшовши оптимальне рішення.

ТРВЗ у дитячому садку

Хоча технологія ТРВЗ ефективно застосовується практично у всіх сферах людської діяльності, починати формувати системне мислення найкраще з раннього дитинства. Саме тому в багатьох дитячих садках та виховних системах для дошкільнят все частіше використовуються елементи ТРВЗ, а у вітчизняній педагогічній науці все частіше доводиться чути про появу нового напряму – ТРВЗ-педагогіку.

Завдання ТРВЗ у дошкільному вихованні – це:

1. Навчити бачити об'єкти навколишнього світу як багатофункціональні, різнобічні.
2. Навчити дитину виділяти протиріччя між об'єктами навколишнього світу.
3. Навчити дитину фантазувати та винаходити нове.
4. Навчити вирішувати фантастичні, казкові, ігрові завдання за допомогою прийомів ТРВЗ.
5. Навчити знаходити вихід та ефективно вирішувати реальні ситуації.

Ці завдання послідовно реалізуються в ході взаємодії педагога та дитини, поступово привчаючи його до системного мислення та нестандартного підходу у пошуку рішень будь-якої ситуації.

Ми не будемо зараз докладно посвячувати вас у тонкощі різноманітних варіантів виховних програм для дошкільного віку, створених на основі ТРВЗ, це не складно зробити самостійно вивчивши будь-яку із запропонованих наприкінці цієї статті книг з теорії винахідницьких завдань. Зазначимо лише, що й чимало, і кожна передбачає докладні методичні рекомендації для вихователів щодо конкретного втілення теорії. В основі ТРВЗ-взаємодії з дітьми – колективні ігри та заняття, на яких дітей вчать виділяти суперечливі властивості предметів та явищ та ефективно вирішувати ці суперечності виходячи з поставленого вихователем завдання. При цьому ТРВЗ-орієнтовані виховні програми зовсім не заміняю основну педагогічну програму, а лише підкріплюють її, дозволяючи зробити процес виховання цікавим, цікавим та перевести його на якісно новий рівень.

Основний засіб, що використовується в ТРВЗ не тільки для дошкільнят, але і для старших дітей, - педагогічний пошук. Коли дитині не пропонують готове рішення, а дають можливість знайти її самостійно, акцентуючи увагу не так на успішному результаті розв'язання задачі, як на ефективному застосуванні алгоритму її пошуку.

Методи ТРВЗ

Заняття ТРВЗ з дітьми та дорослими досить часто використовують характерні методи, що дозволяють змінити уявлення про вихідну ситуацію. Це дає можливість виявити нові, досі невідомі досліднику-початківцю риси якого-небудь об'єкта або системи в цілому.

Найчастіше використовувані в ТРВЗ-системах методи – це:

• Метод маленьких чоловічків- Для простоти розуміння складних, складових процесів вони зображуються у вигляді маленьких чоловічків, що знаходяться один з одним у різних взаєминах. Особливо часто метод маленьких чоловічків використовується під час вирішення завдань, що з молекулярним рівнем. Так, чоловічки-молекули газу не гойдаються одна одну, рідини – тримаються за руки, а твердих речовин – міцно зчеплені руками та ногами.
• Метод фокальних об'єктів- Вихідному об'єкту приписуються властивості спочатку йому не властиві, нерідко фантастичні. Це розриває шаблонне сприйняття системи та дозволяє знайти несподівані рішення.
• Системний оператор– для будь-якої системи проробляються також підсистеми (складові частини) та надсистеми (більші утворення, наприклад, для системи «дерево» надсистемою буде «рослина»).
• Ресурси- Вся система розглядається з точки зору ресурсів або їх похідних. Це дає можливість функціонально підійти до вирішення задачі. Крім цього, властивості ресурсів можуть доповнювати один одного, розширюючи цим можливості дослідника-винахідника.
• Протиріччя– будь-яка система має суперечливі властивості, щодо однієї і тієї ж функції. Тобто властивість «А» будь-якої системи, що дозволяє їй виконувати корисну функцію, обов'язково передбачає негативну властивість «не-А», що дає можливість не виконувати функцію шкідливу.
• Фантазування– через об'єднання частин цілого (наприклад, кінь та людина – це кентавр), зменшення чи збільшення, прискорення чи уповільнення, дроблення чи об'єднання, статика чи динаміка, пожвавлення та універсалізація предметів тощо.

Комбінування цих методик дозволяє побудувати єдиний виховний процес, зробити його цікавим, а найголовніше – ефективним з погляду розвитку особистості та пізнавальних здібностей дитини, системного бачення світу та конструктивного вирішення життєвих завдань.

Ігри ТРВЗ у дитячому садку

Перші заняття в дитсадку завжди носять ігрову форму, і навчання ТРВЗ - не виняток. Початок критичного мислення закладається під час простих ігор:

• "Багато мало"- дітям пропонують швидко висловити умовними жестами (сильно розведені долоні – багато, долоні разом – мало, один над одним – достатньо) своє ставлення до почутих фраз, на кшталт: «Одна нога для всіх людей – це…», «Відро води для слона – це…», «Відро води для горобця – це…» тощо.
• "Добре погано"- діти відповідають питанням чому це добре чи погано стосовно однієї й тієї ж ситуації, причому ситуації поступово витікають одне з іншого. Наприклад, солодкі цукерки – це добре і смачно, але ще й погано, тому що від цього можуть захворіти зуби. Захворіли зуби – це добре, тому що це сигнал, що настав час йти до лікаря, але й погано, тому що можна піти до лікаря і заздалегідь… і так далі.
• «Розбіглися»- групі дітей пропонують швидко розбігтися на всі боки за якоюсь ознакою, яку називає вихователь. Наприклад, у кого одяг з кишенями – праворуч, а у кого без кишень – ліворуч; кого привів у садок тато – праворуч, кого не тато – ліворуч.

У рамках цієї статті ми змогли викласти лише найзагальніші моменти теорії винахідницьких завдань. Щоб познайомитися з цією системою ближче, ви можете прочитати одну з численних книг з ТРВЗ, тим більше, що це здебільшого не лише пізнавальне, але й цікаве читання. Як обов'язкові для прочитання книг ми можемо рекомендувати вам:

• "Творчість як точна наука" Альтшуллер Г.С.;
• «Колобок і все-все-все, чи Як розкрити у дитині творця» Шустерман З.Г., ШУстерман М.Н.;
• «Основи класичної ТРВЗ. Практичний посібник для винахідливого мислення» Орлов М.;
• «Принципи виживання, або Теорія творчості щодня» Кизевич Р.;
• "Нові пригоди колобка або Наука думати для великих і маленьких" Шустерман З.Г.;
• "І тут з'явився винахідник" Альтов Г.;
• «Деніс-винахідник. Книга у розвиток винахідницьких здібностей дітей молодших і середніх класів» Іванов Г.І.;
• "Як стати генієм: Життєва стратегія творчої особистості" Альтшуллер Г.С., Верткін І.М.;
• «ТРИЗ у дитячому садку» Гін.С.;
• "Світ фантазії" серія книг;
• "Світ загадок" серія книг.

Таким чином, ТРВЗ – це дієвий ефективний метод, що застосовується у всіх сферах людської діяльності та для будь-якого віку. Він дозволяє системно підходити до вирішення завдань, а також розвивати критичне мислення. Дошкільний вік – найкращий час початку освоєння такого способу світосприйняття, оскільки у цьому віці закладаються основи майбутніх принципів взаємодії людини і світу.

А насамкінець, ролик про те, як у петразоводському дитячому садку користуються та активно впроваджують методи ТРВЗ. Цікаво)))

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 . Протиріччя 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.