Приемы разрешения противоречий в научном творчестве

Международная публикация
Библиографическое описание статьи для цитирования:
Утёмов В. В. Приемы разрешения противоречий в научном творчестве // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2013. – № 4 (апрель). – С. 66–70. – URL: http://e-koncept.ru/2013/13078.htm.
Аннотация. В статье описывается методика работы с приемами разрешения противоречий. Рассматривается комплекс приемов разрешения противоречий Г. С. Альтшуллера и приводится система упражнений обучения разрешению противоречий.
Раздел: Отдельные вопросы сферы образования
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Утёмов Вячеслав Викторович, кандидат педагогических наук, доцент кафедры естественнонаучных и технических дисциплин Кировского филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет», г. Киров lider_slava@mail.ru

Приёмыразрешения противоречийвнаучном творчестве

Аннотация.В статье описывается методика работы с приемами разрешения противоречий. Рассматривается комплекс приемов разрешения противоречий Г.С.Альтшуллера и приводится система упражнений обучения разрешению противоречий. Ключевые слова: ТРИЗ, НФТМТРИЗ, креативная педагогика, творчество, задачи открытого типа, творческие задачи

Опираясь на результаты обобщения психологических и педагогических концепций обучения, инновационных технологий, на результаты фундаментальных исследований, исследований ученыхпедагогов и психологов, а также на труды разработчиков теории решения изобретательских задач(ТРИЗ)были созданы и описаны психологопедагогические основы многоуровневой системы непрерывного креативного образования НФТМТРИЗ. Цель системы НФТМТРИЗ ‬формирование творческой личности учащихся [1]. На всех уровнях образования в системе НФТМТРИЗ используются творческие задачи. Творческие же задачи отличаются от тренировочных тем, что собственно задачи как таковой поначалу нет. Ее еще предстоит выявить из проблемной ситуации, которая возникает перед человеком. При этом исходные данные противоречивы и недостоверны. Их надо критически осмыслить и оценить. Как правило, возникает необходимость дополнить их и найти способ разрешения противоречия. Уже с этого момента учащийся включается в творческий процесс, начинает активно думать. Поэтому обучение системе приемов разрешений противоречий способствует творческому развитию учащихся [2,3].Для того чтобы понять дидактическую ценность использования противоречий для развития учащегося, рассмотрим историю изобретения велосипеда.

Велосипед ‬удивительное изобретение. Это транспортное средство сочетает в себе простоту и эффективность. Популярное выражение «изобретать велосипед» дошло до наших дней в значении изобретать уже изобретенное. На различные конструкции и усовершенствование велосипедав XIXвеке было выдано несколько десятков патентов, а в некоторых европейских странах почти половина изобретений того времени была связана с велосипедом…О конструкции с колесами, предназначенной для самостоятельного перемещения ее человеком, упоминается уже в XVвеке. Однако понастоящему велосипед начал совершенствоваться с начала XIXвека. «Быстроног» ‬именно так окрестил свое изобретение немецкий барон фон Драйвз. Машину, на которой летним утром 1817 года барон в присутствии многих зрителей обогнал почтовую карету, можно назвать прообразом велосипеда. Он напоминает самокат, который состоит из двух деревянных колес, расположенных друг за другом, рамы, седла и упора, чтобы упираться руками и грудью при движении. При езде нужно было отталкиваться от земли,чтобы повернуть ‬обязательно остановиться. Возникло противоречиемежду потребностью быстро двигаться и необходимостью поворачивать. Противоречие был разрешено введением новшества ‬управляемого переднего колеса. Вилка переднего колеса соединялась через шарнир, обеспечивая вращение переднего колеса вокруг вертикальной оси с помощью руля… Появилось новое противоречие: скорость самоката зависела от силы отталкивания, а сильное отталкивание приводило к износу обуви. Теперь скорость движения зависела от скорости вращения педалей… Останавливать ногами стало очень проблематично. Возникло новое противоречие: повышение скорости вело к повышению опасности изза отсутствия тормозов. В следующих велосипедах появилась тормоза. Новое противоречиебыло связано с тем, что при езде по неровной поверхности человека сильно трясло…

История развития нам хорошо показывает, что появление велосипеда, да и большинства изобретений не было случайным, а было постепенным решением появившихся проблем, которые мы формулировали как противоречия. Так почему же для решения какойлибо ситуации не попытаться найди противоречие, которое заложено в проблеме, либо искусственно создать и разрешить его?ТРИЗ имеет более сотни инструментальных приёмов и способов, помогающих создать или «извлечь» решение из подсознания (перевести в сознание), среди которых ‬выявление противоречий.В научном творчестве понятие противоречияявляется одним из важнейших. Кроме того, этот термин имеет несколько значений, поэтому поговорим о противоречиях подробнее.Противоречие ‬это борьба противоположных интересов, желаний или требований, когда одно из них исключает другое. Г. С. Альтшуллер дает такое определение противоречиям в технических системах: «Техническим противоречием называют взаимодействиев системе, состоящее, например, в том, что полезное действие вызывает одновременнои вредное действие». Например, холодильник создает холод, и это хорошо, но одновременно потребляет электроэнергию, занимает место, шумит, требует периодического размораживания, чистки...и это плохо. Приведем еще одно определение: «Противоречие ‬это столкновение взаимоисключающих требований к одному и тому же объекту». Например, при автокатастрофах бензин не должен гореть, но в двигателе автомобиля тот же бензин должен гореть. Но по закону противоречия формальной логики невозможно, чтобы одновременно, одноместно и в одних и тех же отношениях бензин горел и не горел. Но если эти ограничения снять, то ситуация становится возможной: в двигателе бензин горит, а в бензобаке при аварии не горит, если, конечно, приняты специальные меры для разрешения этого противоречия. Например, бензобак поделен на ячейки, в одних ячейках находится бензин, а в соседних ‬гасящая горящий бензин жидкость. Формулировка противоречия строится по схеме: объект (часть объекта) должен обладать некоторым свойством Хи вместе с тем иметь противоположное свойство Y. Или проще: объект должен быть таким и не должен быть таким.Приведем примеры(табл. 1).Таблица 1Примеры противоречий

СковородкаДолжна быть горячей(чтобы печь)И не должна быть горячей(чтобы не обжечься)НожДолжен быть острым(чтобы резать)И не должен быть острым(чтобы не порезать руку)КлейДолжен быть жидким(чтобы можно было мазать)И не должен быть жидким(чтобы мог скреплять)

Противоречие обостряет конфликт, лежащий в основе задачи, до предела, именно благодаря этому облегчается поиск решения. Преодолеть противоречие ‬значит решить задачу.ВТРИЗ разработан комплекс приемов разрешения противоречий. Ниже приводится система часть системы приёмов разрешения противоречий (см. табл. 2) и таблицы Г.С.Альтшуллера ‬основное средство поиска решений в западных странах, фирмах и университетах (см.табл. 3, 4) [4]. Эта система сводит бесконечное число решений противоречий к ограниченному числу приёмов (принципов) их разрешения. Освоение всего перечня приёмов существенно повышает творческий потенциал решателя, что показывает практика многих изобретателей. Применение этой системы ‬первичная стадия решения по ТРИЗ.Алгоритм поиска требуемого приёма разрешения противоречиязаключается в следующем.1. В матрице Альтшуллера выберите параметр Х, требующий улучшения. 2. Примените известный способ улучшения параметра Х объекта.3. Какой другой параметр Yобъекта по этому способу ухудшается?4. Рекомендуемые приёмы разрешения противоречия можно найти в ячейке (Х/Y) матрицы. 5. Рассмотрите рекомендации эти приёмов.Таблица 2Пример списка приёмов разрешения противоречий и примеры патентов

4Принцип асимметрии:а) перейти от симметричной формы к асимметричной;б) если объект асимметричен, увеличить асимметриюПримерыФары автомобиля предложено устанавливать так, что левая светит ближе, правая ‬дальше (чтобы меньше слепить встречного водителя).Дуговая печь сделана асимметричной для создания условий непрерывной загрузки шихты.Пневмошина с более прочной внешней боковиной для сопротивляемости ударам о бордюрный камень6Принцип универсальности:объект выполняет несколько разных функций ‬отпадаетнеобходимость в других объектахПримерыТравильный раствор содержит добавки для обезжиривания детали.Скафандр горноспасателя с термосом жидкого кислорода, пар которого используется для охлаждения костюма, а после нагрева газа ‬для дыхания человека.В Японии предложен танкер с установкой для нефтеперегонки.Высоковольтный выключатель с изоляцией трансформатора и выводов, выполненной совместно с опорными изоляторами.Ручка портфеля с функцией экспандера.Сотовые телефоны «набирают» всё больше дополнительных функций: фотоаппарата, проигрывателя…11Принцип «заранее подложенной подушки»:компенсировать невысокую надежность заранее подготовленными противоаварийными средствамиПримерыКорпус телефона из биоразлагаемыхполимеров с вделанным семечком подсолнуха.В ядовитое вещество при изготовлении добавляют присадку ‬лекарство.В поверхностный слой снотворного вводят 0,2 порции рвотного вещества

Таблица 3Пример матрицы Альтшуллера

№Что нужно улучшить по условию задачи?№Что нужно улучшить по условию задачи?1Вес подвижного объекта (ПО)21Мощность2Вес неподвижного объекта (НПО)22Потери энергии3Длину подвижного объекта 23Потери вещества 4Длину неподвижного объекта24Потери информации5Площадь подвижного объекта25Потери времени 6Площадь неподвижного объекта26Количество вещества 7Объем подвижного объекта 27Надежность

Таблица 4Пример матрицы приёмов разрешения противоречия

12345671

15,8,29,34

29,17,38,34

29,2,40,282

10,1,29,35

35,30,13,2

38,15,29,34

15,17,4

7,17,4,354

35,28,40,29

17,7,10,40

52,17,29,4

14,15,18,4

7,14,17,46

30,2,14,18

26,7,9,39

72,26,29,40

1,7,35,4

1,7,4,17

Пример 1. Зубы должны быть острыми, чтобы ими можно было кусать, и не должны быть острыми, чтобы ими можно было жевать. Разделение противоречивых свойств происходит в пространстве. Передние зубы ‬острые, задние ‬тупые, предназначенные для пережевывания пищи.Пример 2. Шкурка зайца должна быть белой, чтобы он мог легко прятаться зимой, и не должна быть белой, чтобы он мог легко маскироваться летом. Такой прием на практике называют прием разделения противоречий. Разделение противоречивых свойств здесь происходит во времени. Зимой ‬белая шкурка, летом ‬серая.Пример 3. Примеры противоречий можно найти и в изобразительном искусстве, и в литературе. Конфликт, его развитие и разрешение обязательно присутствуют в драматических произведениях. Герою, как правило, противопоставляется антигерой, добру ‬зло, любви ‬ненависть, добрым волшебникам в сказках ‬злые, темные силы. Для правильного обучения приемам разрешения противоречий необходимо выстраивать систему упражнений обучения разрешению противоречий[5].Подведение учащихся к пониманию противоречия можно начатьс серии игр «Наоборот». Наоборот ‬это с противоположной стороны, это противоположное утверждение, противоположности. Надо заметить, что «наоборот» не обязательно «против». Антонимы ‬это слова с противоположными значениями (бедный ‬богатый, горячо ‬холодно). Что может быть наоборот? По каким признакам наоборот? По свойствам (мягкое ‬твердое).По размерам (большой ‬маленький).По функции. Функция ‬антифункция, действие ‬антидействие (зажечь ‬погасить).По носителю функции и антифункции. Система ‬антисистема (мел ‬тряпка, лампа ‬штора, якорь ‬паруса).По характеру, по чувствам (грустный ‬радостный).В результате игр «Наоборот» ребенок должен понять, что любое слово, любое понятие, любое свойство имеет хотя бы одно противоположное значение. Упражнение 1. Назови противоположное свойство. Ребенку называют какоелибо свойство (первую часть пары антонима) и просят назвать противоположное свойство (вторую, противоположную часть пары антонима). Например: легкий ‬… ,узкий ‬…, чистый ‬...прямой ‬…,мокрый ‬…,простой ‬…,острый ‬…,пустой ‬…,сладкий ‬…,толстый ‬…,тупой ‬…Упражнение 2. Назови предметы с противоположными свойствами. Разложить на столе много предметов или картинок с изображением разных предметов ипопросить ребенка найти предметы с противоположными свойствами. Сначала помогите подсказками: «Найди противоположные по цвету» (белый снег ‬черная земля, чайка ‬грач). «Найди противоположные по весу» (легкое перышко ‬тяжелый трактор, муха ‬слон). «Найди противоположное по форме» (арбуз ‬кубик ‬звезда). По агрегатному состоянию, по твердости, по вкусу и так далее...Упражнение 3. Назови антифункцию. Ребенку называют какуюнибудь функцию или действие, а он должен назвать антифункцию. Например: создать‬уничтожить; усилить ‬ослабить; увеличить ‬уменьшить; обогащать ‬разорять; удалять ‬приближать; нагревать ‬охлаждать; согнуть ‬разогнуть; открыть ‬… налить ‬…поднять ‬…Упражнение 4. Назови предметы, выполняющие противоположные функции. Это сложная игра даже для взрослых, но зато очень интересная, остроумная и полезная. Назовите систему и антисистему. Например: ножницы ‬клей; кран ‬раковина; холодильник ‬электроплитка; душ ‬зонтик; цемент ‬порох; сеялка ‬косилка; кисточка ‬шкурка наждачная; колыбельная песня ‬будильник; спички ‬огнетушитель; охотник ‬дичь.Попросите назвать функцию и антифункцию названных выше предметов: разрезает ‬склеивает; вливает воду ‬выливает воду; охлаждает ‬греет; мочит ‬защищает от намокания; созидает ‬разрушает.Описанная методика обучения работе с приемами разрешения противоречий может стать ведущим средством творческого развития учащихся.

Ссылки на источники1.ЗиновкинаМ. М. Многоуровневое непрерывное креативное образование в школе // Концепт. ‬2012. ‬№ 9 (сентябрь). ‬URL: http://www.covenok.ru/koncept/2012/12116.htm.2.Утёмов В. В. Задачи открытого типа как средство развития креативности учащихся средней школы // Концепт. ‬Декабрь 2011, ART 1102. ‬URL: http://www.covenok.ru/koncept/2011/1102.htm.3.Утёмов В. В. Развитие инновационного мышления учащихся посредством решения задач открытого типа // Концепт. ‬2012. ‬№ 12 (декабрь). ‬URL: http://www.covenok.ru/koncept/2012/12186.htm.4.Альтшуллер Г., Злотин Б. и др. Поиск новых идей: от озарения к технологии. ‬Кишинев: Издво Картя Молдовеняскэ, 1989. ‬381 с.5.Тамберг Ю.Г. Развитие творческого мышления детей. ‬Екатеринбург: УФактория, 2004. ‬208 с.

Utyomov Vyacheslav, candidate of pedagogical sciences, associate professor of naturalscience and technical disciplines of the Kirov branch "Moscow State Industrial University", Kirovlider_slava@mail.ruReceptions of resolution of conflictsin scientific creativityAbstract. In article the work technique with receptions of resolution of conflicts is described. To be considered a complex of receptions of resolution of conflicts of G. S. Altshuller and to be brought system of exercises of training in resolution of conflicts.Keywords: TRIZ, NFTM, creative pedagogics, creativity, tasks of public type, creative tasks.

Рекомендовано к публикации:

Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»