Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Автор ТРИЗ – Альтшуллер Генрих Саулович, советский изобретатель и писатель-фантаст (литературный псевдоним – Г. Альтов).

Цели технологии: обучить учащихся использованию разнообразных приемов и правил творческой деятельности, научить решать изобретательские задачи (причем не только технические, но в любой области).

Базисные идеи ТРИЗ:

Ø теория есть катализатор творческого решения проблемы, а знания – инструмент и основа творческой интуиции;

Ø творческими способностями наделен каждый (изобретать могут все);

Ø творчеству, как и любой деятельности, можно научиться. Для этого нужно постоянно обращать внимание учащихся не только на ход решения конкретных творческих задач, но и на универсальность приемов, с помощью которого оно достигается;

Ø нельзя ограничивать цель обучения только решением творческих задач; главное – учить самостоятельно находить и формулировать такие задачи.

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) включает следующие стадии:

1)   выбор задачи, уточнение ее условий, вычленение технического противоречия;

2)   формулировка идеального решения (не задумываясь пока о том, как оно будет достигнуто);

3)   переход от технического противоречия к диалектическому противоречию между предметами, процессами, явлениями;

4)   применение «эвристик для изобретателей» – типовых приёмов, отражающих информацию о наиболее эффективных, апробированных в прошлом способах преодоления противоречия.

Г.С. Альтшуллер выделяет 40 типов «эвристик для изобретателей», с помощью которых можно устранить технические противоречия: дробление, вытеснение, асимметрия, объединение, «матрёшка», «заранее подложенная подушка», противовес, переход в другое измерение, непрерывность полезного действия, проскок, «обращение вреда в пользу», обратная связь, «посредник», отброс и регенерация частей, фазовые переходы и др.

Вот несколько примеров изобретательских задач.

Задача 1. В одном русском городе был отлит колокол весом две тысячи пудов. Чтобы доставить этот колокол к месту назначения на тяжеловозной повозке обычным способом, требовалось, по расчетам инженеров, 80 лошадей (дороги были плохие). Это обошлось бы очень дорого, и перевозка казалась невозможной. Инженеры не могли придумать рационального решения. Тогда к президенту Академии художеств явился простой русский умелец-мастеровой и объявил, что он привезет колокол на шести и даже четырех лошадях. «Каким манером?» – спросил его президент. «Это секрет, – ответил мастер, если я скажу, то всякий его привезет». Президент обещал не разглашать тайну, и изобретатель благополучно доставил колокол с помощью меньшего количества лошадей, за что и получил большую награду. Как он поступил?

Ответ. Мастер сделал в величину колокола четыре обода, обшил досками, в боковых стенках сделал оси и покатил колокол как бочку или как огромное колесо. При этом он не только не испортил дорогу, а еще укатал её1.

Задача 2. Как из шести спичек построить четыре равносторонних треугольника (длина стороны треугольника равна длине спички)?

Ответ. Необходимо отказался от этой попытки сгруппировать спички на плоскости и построить из спичек пирамиду (выход в новое измерение)2.

Задача 3. В длинной печи керамического завода по транспортеру при высокой температуре движется посуда. Вдруг в потолке середины печи стал торцом кирпич, и вся посуда разбилась. Как устранить аварию, не останавливая печь (что экономически невыгодно) и не залезать туда (это очень трудно и опасно: печь очень узкая и длинная).

Ответ. Задачу решили просто: из соседнего военного училища пригласили снайпера, и он сбил кирпич пулей3.

У учащихся необходимо вырабатывать умение и стремление составлять личную картотеку физических, химических, биологических и других эффектов, которые составляют основу «эвристик для изобретателей». Особое место в ТРИЗ принадлежит курсу РТВ (развития творческого воображения).