Анатолий гин you tu. Анатолий гин - триз-педагогика. О чём эта книга

Гин Анатолий Александрович Консультант-эксперт по ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), руководитель международной Лаборатории образовательных технологий «Универсальный решатель», генеральный директор автономной некоммерческой организации содействия инновациям «ТРИЗ-профи», вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ по вопросам образования. Провел около 100 семинаров для студентов, учителей, психологов, преподавателей вузов, инженеров и предпринимателей в странах СНГ, Латвии, Польше, Франции, Китае, Южной Корее. Работы переведены на многие языки (белорусский, украинский, чешский, польский, французский, испанский, английский, китайский, корейский...). Автор четырех и редактор более двадцати книг.

E-mail: [email protected]

Задачи автора

Бельки - это не только ценный мех

"Карау-у-ул!" - кричат активисты движения "Зеленый мир". Среди бела дня браконьеры уничтожают детенышей нерп - бельков, позарившись на их ценный белоснежный мех. Ежегодно поголовье бельков катастрофически уменьшается (а вот браконьеров - наоборот, увеличивается). Впереди новый охотничий сезон: через месяц возобновится жуткая бойня только-только подросшего молодняка. Как спасти бельков от варваров?

И в древнем Риме воровали…

Когда вечером после застолья все расходились по своим комнатам, хозяин дома гасил светильники в общей зале, чтобы масло зря не расходовалось. Но рабы воровали остатки масла! Поди, запомни, сколько в каждой лампе осталось масла... И сливать масло нельзя - в приличном доме светильники всегда должны быть в состоянии готовности. Как быть хозяину дома?

Холодный огурец

Температура растущего огурца обычно на 1-2 градуса ниже температуры окружающей среды. Как огурцу "удается" поддерживать такую температуру?

Публикации автора

Задачки-сказки от кота Потряскина

Подборка сказочных задач из новой книги Анатолия Гина, которая готовится к изданию. Эта книга — сборник изобретательских задач для маленьких детей (возраст начальной школы).

Задачки развивают свойства сильного мышления: внимание, умение видеть скрытую информацию, умение выделить главное, раскрепощенность воображения.

Синтез физических задач

Это методика обучения решению задач «расчетного» типа через сочинение, конструирование, синтез подобных задач. По шагам, от простого к сложному, ученики под руководством учителя конструируют свои физические задачи вместо того, чтобы решать кем-то много лет назад для них приготовленные. Методика посильна не только лучшим, а практически всем способным осваивать школьную программу ученикам... Для лучших же она дает возможность неограниченного развития своих творческих и решательных способностей. По опыту автора, некоторые ученики выходят на уровень написания собственных сборников оригинальных задач.
Требования к условию открытой учебной задачи

Помните известную детскую задачу-загадку: висит на стене, зеленое и пищит — что это такое? Ответ — селедка! Почему на стене? А моя селедка — куда хочу, туда и вешаю. Почему зелёная? Моя селедка — как хочу, так и крашу. Почему пищит? А я туда пищалку положил...

ТРИЗ для маленькой планеты Земля

Краткая ознакомительная статья о Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Авторы - Анатолий Гин и Сергей Фаер.

Школа против Образования

Почему традиционная школа устроена именно так, а не иначе? Почему именно эта педагогическая система оказалась востребована и живуча? Почему же массовая школа во всем цивилизованном мире устроена единообразно? Редкие «авторские» исключения только подтверждают это единообразие. Об истории и закономерностях развития Школы читайте в статье Анатолия Гина.

Школа-фабрика умрет. Что дальше?

Кому из нас нравится (или нравилось) ходить в школу? Почему при всей своей любознательности мы так не любим посещать это «святилище знаний»? Почему отличники слышат насмешки от своих сверстников, а бывшие двоечники часто добиваются успеха в жизни? Почему «престиж» образования всё больше падает в глазах молодёжи? Почему и как школа дошла до такой жизни? Можно ли изменить эту ситуацию?

Ответы на эти и другие вопросы, а также история и прогноз развития школы в статье Анатолия Гина «Школа-фабрика умрет. Что дальше?».

Если ты замечаешь, что скачешь на дохлой лошади, – слезь с неё.

Индейская пословица


Но прежде чем отказаться от дохлой лошади, мы попробуем её хорошенько отстегать – а вдруг поскачет? Потом проведём пару десятков конференций, выделим гранты по тематике чудесного оживления дохлых лошадей. Командировки в дальнее зарубежье по обмену опытом в скачках на дохлых лошадях тоже приветствуются. Ну, и в конце концов, экспертное сообщество предложит турбореактивный двигатель, который решит все проблемы, как только получится внедрить его в дохлую лошадь…



Примерно так всё и происходит с традиционной системой образования. Её будут стегать (новые квалификационные стандарты для педагогов и пр.), привязывать к ней турбореактивный двигатель (цифровые технологии) и так далее, и тому подобное…

Но объективная потребность в новом берёт своё. И те люди, сообщества и страны, которые понимают это и раньше других поменяют содержание и технологию образования, получат неоспоримое преимущество.


О чём эта книга?

Представьте себе, что ваш ребёнок в возрасте 14–15 лет разгадывает половину фокусов Ури Геллера с первого просмотра; воспринимает физику, химию, биологию не как «нагрузку», а как увлекательные приключения мысли, позволяющие лучше понимать мир; одинаково уважительно относится к гуманитарному и техническому творчеству; настроен на творческую жизнь…

И не только ваш ребёнок, но и его друзья. В идеале – новое поколение.

Вам нравится такая перспектива?

Есть хорошая новость – она достижима.

И есть проблема: чтобы её достигнуть, нужно в корне, решительно менять систему образования.

Почему? Я мог бы привести десятки аргументов, но не буду. Не буду, потому что их и так уже более чем достаточно высказано разными умными людьми. Скажу только один, главный аргумент: традиционная система обучения детей убивает внутреннюю мотивацию, естественную любознательность. Познавательный инстинкт, присущий уже высшим млекопитающим и получивший особое развитие в человеке, заменяется внешней оценкой.

Давайте сойдёмся вот на чём: управление развитием человека – это прежде всего управление его мотивацией.

Можно силой заставить человека развиваться? Можно – как можно заставить раба работать под страхом плётки. Вот только эффективность такого развития будет крайне низкой. За примерами далеко ходить не надо – вы их найдёте в современной массовой школе. Есть важная для понимания мотивации особенность: – чем сложнее труд, тем менее эффективны внешние стимулы. А сильные стимулы (физическое воздействие, например), вообще не работают на результат.

Кстати, это хорошо знают дрессировщики. Если нужно быстро научить простейшему навыку – можно использовать плётку.

Если нужно научить животное сложному навыку – приходится обходиться без плёток и даже без сильных поощрений.

Мир становится всё сложнее. Требуемые для успешной жизни человека навыки тоже становятся всё сложнее. И внешние стимулы действуют всё хуже. Исследователи с удивлением обнаружили, что последние годы в благополучных и наиболее развитых странах зарплата становится всё менее значима для молодёжи.

Высокая зарплата в рейтинге ожиданий от работы не всегда входит даже в первую тройку. Надбавка к жалованью действует как мотиватор тоже недолго: по разным данным, от трех месяцев до 48 часов. 1
Эксперт. 10–16 июля 2006. № 26.

Учёба – настоящая учёба, а не «протирание штанов» за партой – весьма сложная деятельность. Надеюсь, вы понимаете, что отметка «за ответ» – не более действенный стимул, чем зарплата.

Великий мудрец, писатель Лев Толстой в своей школе для крестьянских детей не смог заинтересовать их изучением грамматики. Не нашёл способа пробудить внутренний интерес. И тогда он отказался от преподавания этого предмета. 2
Факт из книги: Ротенберг В. С., Бондаренко С. М. Мозг Обучение Здоровье. М.: Просвещение, 1989. C. 205.

Просто не спеша подумайте о том, почему этот умнейший человек, тонкий психолог, поступил именно так…


Как зажечь внутренний огонь интереса?

Чему и как нужно учить детей в современном мире?

Почему ТРИЗ – теория решения изобретательских задач – может стать основанием новой педагогики?

Как обучать ребёнка, чтобы он был успешен, востребован?

На эти и другие вопросы ответит эта книга.

Глава 1. Чему и как учить?

Чему учить?

Родители научат ребёнка умываться, чистить зубы, здороваться… Учителя – писать сочинения, делать геометрические построения, программировать…

От века основной функцией педагогики было: воспроизводство культуры общества, передача культуры следующему поколению. Культура – это совокупность поведенческих стереотипов, принятых данным обществом; основных научных и бытовых понятий и парадигм, устоявшихся технологий и способов решения задач. Привычка умываться по утрам, уголовный кодекс, технология производства сыра, теорема Виета о корнях квадратного уравнения – всё это элементы культуры.



Известный физик Лео Силард предложил простой образ: изобразим всё знание человечества как шар. Тогда пространство вне шара – область неизвестного. Поверхность шара символизирует границу с неизвестным. Но чем больше объём знаний, тем больше площадь соприкосновения с неизвестным. И каждая точка этой площади – новая задача.

Количество новых задач, с которыми приходится сталкиваться человечеству, резко возросло.

И ответственность за решение новых задач также возросла. Хорошее решение задачи – новые возможности. Плохое – новые неприятности, вплоть до экологических катастроф. Впервые в истории человечества появилась потребность в целенаправленной и массовой (!) подготовке Решателей.

Скажем так: необходима профессия Решателя. Не просто химика или биолога, физика или техника, психолога или социолога, а именно Решателя. Потому что современность всё чаще сталкивает нас со сложными многофакторными задачами, которые значительно шире любой конкретной специальности. Кто-то должен вязать концы в единый узел, кто-то должен понимать язык и интересы представителей разных специальностей. И если творчество вообще подлежит изучению и имеет свои закономерности – кто-то должен уметь ими пользоваться…

А теперь отвлечёмся. И представим себе, что машина времени изобретена. Посадим на неё обыкновенного восьмиклассника средней школы и отправим в Пизанский университет XIII века, где собрались выдающиеся математики Европы, чтобы посоревноваться в делении многозначных чисел. Трудное это дело требует большого опыта и интуиции. Ведь цифры записываются в Римской традиции (арабское исчисление пришло в Европу позже), и методов деления просто не существует – ответ подбирается и проверяется обратным действием… Соревнование математиков заканчивается быстро с «разгромным счётом» в пользу восьмиклассника. Он что – гений? Нет, но зато у него есть простой метод – деление «уголком».

Может быть это – подсказка к разрешению противоречия? Мы не можем всех сделать гениями. Но можем вооружить многих методами решения сложных задач! Можем ли?


Во всяком случае, зафиксируем вывод: подготовить к встрече с новыми задачами, с которыми не приходилось сталкиваться раньше – вторая основная функция педагогики, появившаяся в результате научно-технической революции. Мы можем определить эту функцию так: формирование культуры изменения культуры. Проще говоря, учить прогнозировать, предусматривать, грамотно менять окружающую действительность. И эта функция становится главной.



Остаётся непростой вопрос: как строить учебный курс, целью которого будет подготовка сильных Решателей, способных решать сложные задачи динамично меняющегося мира? Попробуем вычленить основные направления такого курса.

Передача культуры новому поколению = традиционная функция образования.
Формирование культуры изменения культуры = новая функция образования.
Воспитание Решателя

Цель: формирование характера и мышления Решателя, готового к столкновению с новыми проблемами.

Достижение цели предполагает разработку педагогической системы, которую мы и называем сейчас ТРИЗ-педагогикой. Содержание ТРИЗ-педагогики во многом будет определяться такими направлениями:




I. Развитие творческой интуиции

Говорят, академику Туполеву достаточно было одного взгляда на эскиз самолёта, чтобы сделать вывод: полетит или не полетит.

Развитая интуиция – следствие большого числа решённых задач. Развитие творческой интуиции Решателя предполагает наличие в учебном курсе большого количества творческих учебных задач. Такие задачи мы называем открытыми.


II. Обучение методам решения творческих задач

ТРИЗ-педагогика опирается на разработанные в рамках теории решения изобретательских задач методы: операторы снятия стереотипов, приёмы разрешения противоречий, алгоритмы решения творческих задач и другие. В то же время ТРИЗ-педагогика не пренебрегает другими методами поиска новых идей3
Например: мозговой штурм, морфологический анализ, синектика.

Используя их как вспомогательные.

Накоплен опыт преподавания методов решения творческих задач различным возрастным группам – от детей дошкольного возраста до студентов и взрослых специалистов. Естественно, на адекватных возрасту примерах и задачах.


III. Обучение организации творческого труда

Можно быть очень талантливым человеком и ничего не успеть сделать в жизни… Успех – это труд. Без упорной работы над этюдами не будет музыканта-виртуоза. Работа Решателя высокого уровня объединяет в себе множество умений. Поэтому эффективный Решатель не представим без умения организовать свой труд.

Организация труда включает в себя4
Конечно, этот список примерный.

Планирование изобретательской или исследовательской работы;

Умение работать с базами данных, в том числе организовывать собственные базы данных;

Реферирование;

Владение скоростным конспектированием, умение «свертывать» информацию в ёмкие опорные сигналы (образы);

Навыки скорочтения;

Планирование рабочего времени;


Не менее важными представляются умения, необходимые при организации коллективной интеллектуальной работы:

Умение вести научную дискуссию и чётко аргументировать доводы;

Умение представить отчёт о своих достижениях в устной и письменной форме;

Умение редактировать, рецензировать и дополнять работу коллеги (другого учащегося);

Как учить?


Правило 1 : удивление предшествует познанию

Что делает взрослый человек, когда ему дают ответы на незаданные им вопросы, рассказывают о том, что его не интересует? Закрывает уши?

Вовсе не обязательно. Вежливый человек может слушать просто потому, что не хочет обидеть говорящего. Подчинённый может слушать начальника по любому поводу, потому что уклонение от этой «почётной обязанности» чревато…

Слушать-то будет, но напрягаться, чтобы понять, запомнить, живо включаться в разговор – нет. Примерно то же самое происходит с детьми на уроках, когда нет интереса.

В прежние времена было немало силовых методов, понуждающих учиться – то есть хоть как-то выучить и сдать экзамен. Это в полной мере относится и к советской школе, и к американской, и к европейской. Да и сейчас ещё придумываются «погонялки» для нерадивых учеников. Так, например, в некоторых американских штатах не выдают автомобильные права без предъявления аттестата об окончании средней школы. То есть вынуждают «учиться» – но о качестве этой учёбы и уровне знаний на выходе нетрудно догадаться.

Мир изменился, и изменился принципиально. Силовые методы в отношении учеников срабатывают всё слабее и всё менее приветствуются обществом. Тенденция очевидна, и полезно задать себе вопрос: как будем учить в будущем? Ответ тоже очевиден: или мы сможем заинтересовать учащихся, или никак.

Свободное познание начинается с вопросов, которые человек задаёт себе сам. А начинается процесс свободного познания с удивления.

Если это так, то новая система образования должна включать в себя процесс удивления ученика как обязательный элемент.


Правило 2 : знание становится инструментом тогда, когда приходит в результате деятельности, а не в результате простого запоминания

Как говорил вошедший в мировые учебники классик науки Людвиг Больцман5
К сожалению, нам не удалось точно установить первоисточник этой фразы. В ряде книг и статей её приписывают и другим авторам.

: «нет ничего практичней хорошей теории». Но, чтобы теория стала практичной в руках конкретного человека, он должен владеть ею на хорошем творческом уровне. А этот уровень не даётся путём зубрёжки. Теория осваивается только путём творческой мыслительной деятельности – то есть путём решения открытых задач.6
Есть только 2 типа мышления: репродуктивный и творческий. Репродуктивный – мышление по образцу. Запомнил – сделал. Если строгого образца нет, то чтобы сделать, нужно придумать – как. То есть решить открытую задачу. А это уже творческое мышление.

В ТРИЗ-педагогике мы считаем, что все знания в идеале должны приходить в результате решения открытых задач. Как именно это происходит, мы проясним в этой книге чуть позже.

Глава 2. открываем мироткрытыми задачами

Курс «Учусь мыслить смело!», занятие с группой детей 15–16 лет. Обсуждаем такую задачу:


Странная провокация

Не кажется ли вам логичным, что животное должно вести себя как можно незаметнее в присутствие хищника? Как же тогда объяснить поведение газелей Томсона? Некоторые газели (а пасутся газели стадом) ведут себя, как провокаторы. Они подпрыгивают высоко вверх, как будто намеренно дразнят находящегося недалеко льва. Это явление учёные называют «стоттинг».

Попробуйте выдвинуть гипотезы, объясняющие такое поведение газелей.


Ребята сначала задают вопросы на понимание. Лимит – 3 вопроса, не больше. Я отвечаю:

– Газели так поступают, когда рядом только один лев?

– Нет, совсем не обязательно. Если поблизости будет целый прайд, поведение газелей будет таким же.

– А среди других похожих животных наблюдается такое явление?

– Да. Зебры, например, тоже могут провоцировать хищников.

– А как далеко находится хищник?

Теперь разбиваемся на мини-группы по 4–5 человек и ищем гипотезы, позволяющие разумно объяснить якобы «неразумное» поведение газелей… Даю на это 7 минут…

Работа в мини-группах привычна, ученики приступают к делу. Их задача найти одну или лучше несколько идей, расставить их в порядке очерёдности по достоверности. Технология работы им известна – в результате появляется список идей и готовность их обсуждать.

Среди идей появляется и такая: крепкая здоровая газель бросает вызов льву. Она ничем особенно не рискует, так как уверена в своих силах. А может быть, даже намеренно отвлекает от слабых.

– Отлично! – продолжаю диалог. – Как вы думаете, станет ли лев гнаться за этой газелью?

После короткого бурного обсуждения дети приходят к выводу: не станет. Я прошу их доказать эту точку зрения и соглашаюсь с ней.

– А, понятно! – восклицает один из подростков, – она показывает, что она такая сильная, чтобы лев за ней не гонялся. Ведь льву лучше найти слабое животное, которое легче поймать!

– Кстати, – продолжаю я, – является ли в природе это явление, когда животное как будто специально привлекает к себе внимание хищников, уникальным? Можете ли вы привести и другие подобные случаи? Над этим вы подумаете дома. Можно привлекать друзей, знакомых, родителей, делать поиск в Интернете. На следующем занятии мы попробуем узнать о природе что-то новое, что не очевидно простому наблюдателю…

Эта задачка – вполне типовая открытая задача. По типу – исследовательская. По предмету – биологическая.

Давайте проведём краткий анализ: чему учатся дети при таком подходе?


Умению толково задавать вопросы? – Да.

Работать совместно, коллективно, слышать друг друга? – Да.

Не останавливаться на первой пришедшей в голову мысли? Продолжать искать вторую, третью и т. д. гипотезы? – Да.

Уверенности в том, что загадки природы в принципе разрешимы? – Да.

Уверенности в том, что они сами могут докопаться до истины? – Да!

Умению самостоятельно выражать свои мысли? – Да.

Новым знаниям? – Да.

Умению искать информацию в окружающем мире? – Да.


Кстати, в результате решения задачи ребята с небольшой помощью учителя нашли так называемую гипотезу Захави – по имени учёного, который первым объяснил поведение газелей.

Таким образом, сделаем вывод: открытые задачи, технология работы с ними на уроках – сильный инструмент формирования креативного мышления, социальных навыков, навыков работы с информацией – разве не это требуется человеку в современном мире, чтобы быть успешным и востребованным?

А теперь рассмотрим ещё одну задачку:


Сколько волков в заповеднике?


В национальном парке живут волки. Учёные хотят каждый год определять их количество, при этом никак не влияя на их естественную жизнь.

Как это сделать?

По типу эта задача – изобретательская. А по своему предметному содержанию какая? Можем мы её отнести к биологии? А к экологии? А можем рассматривать её как физико-техническую? Да-да-да. Ведь как только мы начнём решать, возникнуть предложения с использованием наблюдения со спутников, видеокамер на волчьих тропах, инфракрасных регистраторов и пр. То есть по предметному содержанию эта открытая задача – полипредметная. Таких задач в ТРИЗ-педагогике большинство. Достоинство их ещё и в том, что они объединяют частные знания в единый комплекс. Полипредметные задачи показывают неразрывность природы и необходимость комплексных знаний для её понимания, для грамотного воздействия на природу.

Рассмотрим ещё одну учебную открытую задачу.


Городские сады


Современные города – это бетон и асфальт. Земля в городах очень дорога, поэтому места для зелёных насаждений всегда меньше, чем хотелось бы.

Сделайте предложения для архитекторов – как решить эту проблему? Только не предлагайте разбивать сады на крышах и балконах и обвивать стены плющом – это банальные решения. Найдите что-то более оригинальное!

Эта задача также полипредметная. Интересна она своей социальной составляющей. Анализируя условие, мы можем обсудить: а зачем людям нужна природа? Чем плоха жизнь в «каменном лабиринте», среди небоскрёбов? Какой вред природе наносят города и как его можно минимизировать?

Порешав задачу, мы можем расширить её условие и исследовать, какие возможности совместить комфортную городскую жизнь и природу появятся в будущем.

Вам было не скучно читать условия этих задач? А решать-то, да в коллективе, ещё интереснее! Вот так же не скучно и детям. И это важно, ведь скука – это яд для ума. Яд, пропитавший весь объём образовательного пространства, которое организовано по старым образцам, не адекватным современной действительности.

Итак, отметим ещё два достоинства открытых задач. Первое: они могут иметь воспитательное значение. Второе: открытую задачу можно использовать как пробуждающую интерес к какой-либо теме. От задачи легко перейти к расширенному поиску информации, обобщению, углублению в определённую тематику.

ТРИЗ-педагоги знают, что практически любой предмет можно сделать куда более интересным и полезным, привлекая открытые задачи как образовательный инструмент7
Подробнее об этом в книге: Гин А. А., Баркан М. Фактор успеха, М.: «ВИТА-пресс», 2015.

Глава 3. отеории решения изобретательских задач

Фундаментом для ТРИЗ-педагогики стала теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Давайте разберёмся, каковы основные идеи ТРИЗ и почему именно эту теорию мы решили положить в основу системы обучения креативному мышлению.


Чёрный петух Непера


Однажды у шотландского барона и математика Джона Непера случилась неприятность: пропала ценная вещь. Подозрение пало на слуг, но ни одного из них нельзя было обвинить наверняка. И тогда Непер объявил, что его чёрный петух обладает способностью открывать своему хозяину тайные мысли. Каждый слуга должен был войти в тёмную комнату, где находился петух, и дотронуться до него рукой. Было сказано, что петух закричит, когда вор до него дотронется. И хотя петух так и не закричал, Непер всё же определил вора…

Каким образом?

Этот исторический анекдот отлично раскрывает смысл одного из главных понятий теории. Это понятие – «идеальный конечный результат».

В данной ситуации идеальный конечный результат звучит так: вор сам сознаётся. Но, по понятным причинам, сам он этого делать не хочет. Значит, нужно сконструировать такую ситуацию, в которой вор сознается в злодеянии, не сознаваясь в этом. Фантастика? Нет, вполне разрешаемое противоречие не только в историческом анекдоте, но и в реальной жизни.

Вот как поступил Непер: он предварительно обмазал петуха сажей, и чистые пальцы одного из слуг стали доказательством его виновности. Таким образом было разрешено противоречие – вор не признавался на словах, но признался тем, что побоялся дотронуться до петуха.

Ещё один исторический пример.


Русский свет


Во второй половине XIX века улицы европейских столиц освещались дуговыми лампами – парижане называли их «русским светом». Главная часть лампы – два угольных стержня, между которыми при подаче напряжения возникало яркое свечение – электрическая дуга. Чтобы дуга была устойчивой, не гасла, расстояние между концами угольных стержней должно быть постоянным. Но стержни выгорают, становятся короче – и дуга гаснет.

А теперь вопрос: как сделать, чтобы расстояние между стержнями было строго постоянным? Задача эта решалась поколениями инженеров. Придумали часовое устройство, которое сближало стержни по мере выгорания. Шестерёнки, пружины, коромысла, приводное устройство – всё это надо было регулировать, смазывать, ремонтировать. «Русский свет» оказался дорогим удовольствием.

Как сделать его дешёвым и надёжным? «Узкое место» – часовой механизм. Фантазируем: стержни САМИ регулируют расстояние между собой, безо всякого часового механизма… Что это – бред воспалённого воображения?

Нет – это «законный» оборот сильного изобретательского мышления. Так и решил задачу «русского света» инженер Яблочков. Он просто расположил стержни параллельно! Теперь расстояние между ними всегда одинаковое, и не надо никакой сложной механики. Просто, как всё гениальное. То, что на первый взгляд кажется бредом, оказалось идеальным конечным результатом изобретательской задачи.

А. А. Гин, А. В. Кудрявцев, В. Ю. Бубенцов, Авраам Серединский

Теория решения изобретательских задач

© АНО содействия инновациям «ТРИЗ-профи», 2012


Рецензенты:

Марк Баркан , президент Международной ассоциации ТРИЗ 2005–2011 г.г.

Волюслав Митрофанов , экс-президент Международной ассоциации ТРИЗ, организатор самой крупной в мире тризовской научной школы - Ленинградской, заслуженный технолог СССР

Саймон Литвин , вице-президент фирмы GEN3 Partners (США), генеральный директор научно-технического центра «Алгоритм» (Санкт-Петербург), Мастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ

Юрий Бельский , профессор Королевского Мельбурнского технологического института (Royal Melburne Institute of Technology), Австралия

Игорь Кайков , ТРИЗ-консультант EIfER (Europäisches Institut für Energieforschung), Германия

Вместо введения - от рецензентов

Увеличение скорости развития техники потребовало ускорить инновационный процесс. Чисто психологический подход при создании методов нахождения новых идей не принёс большого успеха. В конце 40-х годов Генрих Саулович Альтшуллер начал работу над новым подходом, который вобрал опыт и результаты изобретателей предыдущих поколений. Так появилась ТРИЗ, которая сегодня используется многими всемирно известными компаниями.

За последние 60 лет появилось много литературы, освещающей различные аспекты ТРИЗ. Но учебник так и не был создан. Эта книга, пожалуй, первая удачная попытка создания такого учебника. Написанная в поддержку системы аттестации и сертификации Международной общественной ассоциации профессиональных преподавателей, разработчиков и пользователей теории решения изобретательских задач, она является прекрасным введением в ТРИЗ.

Авторы, признанные специалисты по обучению ТРИЗ и развитию творческого воображения, сумели изложить довольно сложную для понимания теорию простым языком, с понятными примерами. Я рекомендую этот учебник не только начинающим изучение теории, но и преподавателям.

Марк Баркан, президент Международной ассоциации ТРИЗ

Уже давно назрела необходимость написания и издания учебного пособия для желающих овладеть основами ТРИЗ и пройти аттестацию на первый уровень. Именно поэтому можно только приветствовать авторов, которые взялись за это трудное дело - впервые выпустить такое учебное пособие.

Пособие - увлекательное путешествие в мир изобретательства, но надо сразу сказать: одно дело его прочесть, а другое - понять, освоить и начать применять знание и умение на практике.

Надеюсь, что в следующих пособиях для более высоких уровней аттестации и сертификации авторы дадут современные трактовки законов развития ТС, новые приёмы и другие современные инструменты ТРИЗ.

Волюслав Митрофанов, экс-президент Международной ассоциации ТРИЗ, организатор самой крупной в мире тризовской научной школы - Ленинградской, заслуженный технолог СССР

Вы держите в руках книгу, которая, при вашем желании, может изменить вашу жизнь, сделать её более интересной, содержательной и успешной. Спросите об этом тех, кто уже освоил теорию решения изобретательских задач и применяет её в жизни. Они ответят вам, что стали видеть мир по-иному, появились новые возможности и новые средства для успешного решения многих проблем. Усвоив материал пособия, вы совершите первый шаг в сторону управляемого творчества.

Как долго вы будете идти по этой дороге, зависит только от вас. Но мне кажется, что для большинства людей дорога творчества не имеет конца.

Дорогие друзья и коллеги!

Пособие, которое вы держите в руках, давно и с нетерпением ожидалось специалистами во всём мире. Тем более что, несмотря на международный экономический кризис, ряд известных в мире предприятий и фирм проводит массовое обучение своих сотрудников, которое сопровождается сертификацией Международной ассоциации ТРИЗ. Это неудивительно: современная ТРИЗ даёт уникальные возможности успешно развиваться и побеждать на рынке.

Предлагаемое пособие поможет начинающим изобретателям на их трудном пути к новой профессии - профессиональный инноватор.

Саймон Литвин, вице-президент фирмы GEN3 Partners (США), генеральный директор научно-технического центра «Алгоритм» (Санкт-Петербург), Мастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ

Сорок лет назад увидела свет основополагающая монография по ТРИЗ - «Алгоритм изобретений» Генриха Альтшуллера. С тех пор написаны сотни книг по ТРИЗ на разных языках мира. Данное пособие по ТРИЗ появилось как подарок к юбилею «Алгоритма изобретений». Доступность подхода и простота изложения основных принципов теории решения изобретательских задач - несомненное достоинство пособия.

Юрий Бельский, профессор Королевского Мельбурнского технологического института (Royal Melburne Institute of Technology), Австралия

Мир соткан из противоречий… Вот одно из них, касающееся собственно ТРИЗ: недостаток учебных пособий при широкой известности и популярности теории в мире. Перед вами - одно из возможных решений этой проблемы.

В пособии доступно изложены основные постулаты, положения и инструменты ТРИЗ. Местами авторская трактовка отличается от классической, но авторы опираются в этом на свой опыт и исследования. На большом практическом материале (более 100 примеров, задач и упражнений) подробно объясняются теоретические положения, инструментарий их применения. Многие задачи взяты авторами из собственной практики, и это особенно ценно для начинающих изучение ТРИЗ. Типовые вопросы и ответы на них помогут читателю более быстро и качественно проработать трудные для понимания моменты.

Игорь Кайков, ТРИЗ-консультант EIfER (Europäisches Institut für Energieforschung), Германия

1. Триз: постулаты, источники и составные части

Постулаты

Классическая ТРИЗ (теория / технология решения изобретательских задач) базируется на следующих постулатах:

1. Техника, её объекты развиваются в целом закономерно.

2. Закономерности развития техники познаваемы и могут быть использованы для поиска новых технических решений.

3. Процесс поиска нового решения можно описать в виде последовательности интеллектуальных, мыслительных действий.


Для описания процесса поиска решений в ТРИЗ разработана система понятий, закреплённая специально созданной терминологией. Эта система понятий и выявленные законы развития технических систем позволяют осознанно пользоваться технологией решения изобретательских задач, включающей ряд инструментов и методов (приёмов, правил, операторов, способов моделирования изобретательской задачи, алгоритмов).

Источники

Теория решения изобретательских задач возникла в конце 40-х - начале 50-х годов в СССР. Её основоположником стал специалист инспекции по изобретательству Каспийской военной флотилии Генрих Альтшуллер.

Советский Союз не случайно стал родиной ТРИЗ. После Второй мировой войны в стране огромное значение придавали быстрому развитию промышленности, техническому перевооружению, а особенно совершенствованию военной техники. Эти факторы в совокупности с нехваткой квалифицированных инженерных кадров создали потребность в методах, позволяющих быстро научить людей, как совершенствовать технику.

Важнейшим источником теории стали патенты. Их анализ помог выявить основные направления развития техники, а также создать ряд интеллектуальных инструментов изобретателя, например приёмы устранения технических противоречий.

Другим источником новой теории стала история техники. Г. Альтшуллер и его ученики изучили историю создания таких технических систем, как мельница (устройство для измельчения зерна), корабль (устройство для передвижения по поверхности воды), печатный станок (устройство для нанесения изображения на бумагу), и многих других. В результате оказалось, что все эти системы прошли одни и те же этапы развития. Возникло предположение, что и другие системы должны проходить те же этапы. А значит, в самых общих чертах можно предсказывать, как будет развиваться новая область техники. История техники до сих пор является не только подсказкой для формирования системы законов развития техники, но и информационной базой для их проверки.

Анатолий Гин

ТРИЗ-педагогика

Если ты замечаешь, что скачешь на дохлой лошади, – слезь с неё.

Индейская пословица

Но прежде чем отказаться от дохлой лошади, мы попробуем её хорошенько отстегать – а вдруг поскачет? Потом проведём пару десятков конференций, выделим гранты по тематике чудесного оживления дохлых лошадей. Командировки в дальнее зарубежье по обмену опытом в скачках на дохлых лошадях тоже приветствуются. Ну, и в конце концов, экспертное сообщество предложит турбореактивный двигатель, который решит все проблемы, как только получится внедрить его в дохлую лошадь…

Примерно так всё и происходит с традиционной системой образования. Её будут стегать (новые квалификационные стандарты для педагогов и пр.), привязывать к ней турбореактивный двигатель (цифровые технологии) и так далее, и тому подобное…

Но объективная потребность в новом берёт своё. И те люди, сообщества и страны, которые понимают это и раньше других поменяют содержание и технологию образования, получат неоспоримое преимущество.

О чём эта книга?

Представьте себе, что ваш ребёнок в возрасте 14–15 лет разгадывает половину фокусов Ури Геллера с первого просмотра; воспринимает физику, химию, биологию не как «нагрузку», а как увлекательные приключения мысли, позволяющие лучше понимать мир; одинаково уважительно относится к гуманитарному и техническому творчеству; настроен на творческую жизнь…

И не только ваш ребёнок, но и его друзья. В идеале – новое поколение.

Вам нравится такая перспектива?

Есть хорошая новость – она достижима.

И есть проблема: чтобы её достигнуть, нужно в корне, решительно менять систему образования.

Почему? Я мог бы привести десятки аргументов, но не буду. Не буду, потому что их и так уже более чем достаточно высказано разными умными людьми. Скажу только один, главный аргумент: традиционная система обучения детей убивает внутреннюю мотивацию, естественную любознательность. Познавательный инстинкт, присущий уже высшим млекопитающим и получивший особое развитие в человеке, заменяется внешней оценкой.

Давайте сойдёмся вот на чём: управление развитием человека – это прежде всего управление его мотивацией.

Можно силой заставить человека развиваться? Можно – как можно заставить раба работать под страхом плётки. Вот только эффективность такого развития будет крайне низкой. За примерами далеко ходить не надо – вы их найдёте в современной массовой школе. Есть важная для понимания мотивации особенность: – чем сложнее труд, тем менее эффективны внешние стимулы. А сильные стимулы (физическое воздействие, например), вообще не работают на результат.

Кстати, это хорошо знают дрессировщики. Если нужно быстро научить простейшему навыку – можно использовать плётку. Если нужно научить животное сложному навыку – приходится обходиться без плёток и даже без сильных поощрений.

Мир становится всё сложнее. Требуемые для успешной жизни человека навыки тоже становятся всё сложнее. И внешние стимулы действуют всё хуже. Исследователи с удивлением обнаружили, что последние годы в благополучных и наиболее развитых странах зарплата становится всё менее значима для молодёжи.

Учёба – настоящая учёба, а не «протирание штанов» за партой – весьма сложная деятельность. Надеюсь, вы понимаете, что отметка «за ответ» – не более действенный стимул, чем зарплата.

Великий мудрец, писатель Лев Толстой в своей школе для крестьянских детей не смог заинтересовать их изучением грамматики. Не нашёл способа пробудить внутренний интерес. И тогда он отказался от преподавания этого предмета.

Просто не спеша подумайте о том, почему этот умнейший человек, тонкий психолог, поступил именно так…

Как зажечь внутренний огонь интереса?

Чему и как нужно учить детей в современном мире?

Почему ТРИЗ – теория решения изобретательских задач – может стать основанием новой педагогики?

Как обучать ребёнка, чтобы он был успешен, востребован?

На эти и другие вопросы ответит эта книга.

Глава 1. Чему и как учить?

Чему учить?

Родители научат ребёнка умываться, чистить зубы, здороваться… Учителя – писать сочинения, делать геометрические построения, программировать…

От века основной функцией педагогики было: воспроизводство культуры общества, передача культуры следующему поколению. Культура – это совокупность поведенческих стереотипов, принятых данным обществом; основных научных и бытовых понятий и парадигм, устоявшихся технологий и способов решения задач. Привычка умываться по утрам, уголовный кодекс, технология производства сыра, теорема Виета о корнях квадратного уравнения – всё это элементы культуры.

Известный физик Лео Силард предложил простой образ: изобразим всё знание человечества как шар. Тогда пространство вне шара – область неизвестного. Поверхность шара символизирует границу с неизвестным. Но чем больше объём знаний, тем больше площадь соприкосновения с неизвестным. И каждая точка этой площади – новая задача.

Количество новых задач, с которыми приходится сталкиваться человечеству, резко возросло.

И ответственность за решение новых задач также возросла. Хорошее решение задачи – новые возможности. Плохое – новые неприятности, вплоть до экологических катастроф. Впервые в истории человечества появилась потребность в целенаправленной и массовой (!) подготовке Решателей.

Скажем так: необходима профессия Решателя. Не просто химика или биолога, физика или техника, психолога или социолога, а именно Решателя. Потому что современность всё чаще сталкивает нас со сложными многофакторными задачами, которые значительно шире любой конкретной специальности. Кто-то должен вязать концы в единый узел, кто-то должен понимать язык и интересы представителей разных специальностей. И если творчество вообще подлежит изучению и имеет свои закономерности – кто-то должен уметь ими пользоваться…