К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ИЗУЧНИЯ ТЕХНОЛОГИИ «ЭВРОНИКА» НА УРОВЕНЬ КРЕАТИВНОСТИ ЛИЧНОСТИ
Николай Петрович ТУРОВ
Референт Международной академии экологии сознания им. Пифагора, член правления её Крымского регионального отделения, член Президиума общества изобретателей и рационализаторов Украины, старший научный сотрудник Института одаренного ребенка Нацилнальной
Академии педагогических наук Украины, кандидат педагогических наук
Техническое творчество следует рассматривать в первую очередь как деятельность, как творческий процесс разработки новых, ранее неизвестных технических или технологических явлений (процессов), более эффективных, чем существующие, как построение на сознательном и подсознательном уровнях их моделей, и реализацию этих моделей с помощью конструирования, изготовления, испытания и совершенствования опытных образцов и т. д. Поэтому важны логическая, образная и интуитивная составляющие творческого поиска и их развитие в процессе изучения ТРИЗ.
Я заметил, что школьники любого возраста, умеющие создавать и видеть образы явлений, которые они улучшают или придумывают впервые в мире, дают более продуктивные идеи. Например, ученики 1-го класса, которые видели с закрытыми глазами события придумываемых сказок, давали новые прекрасные идеи и рисунки к ним. А мысли тех, кто не видел, были и серы, и безвкусны.
Так, уже на начальной стадии констатирующего эксперимента ученики 6 – 10-х классов – кружковцы кружка юных дизайнеров, смогли использовать методы и приёмы получения фантастических идей для получения оригинальных решений. Одну из их идей – выращивание дома, повторили в 3-ем тысячелетии в Масачуссетском университете.
Это указывает на возможности развития творческого потенциала дизайнеров с помощью РТВ. Огромные возможности лает и классический ТРИЗ. Проведя исследования с 7-миклассниками в объеме 40 ТП и АРИЗ-85-В, я убедился, что даже в этом возрасте ТРИЗ развивает способности детей к созданию изобретений.
На стадии формирующего эксперимента я решил проверить – как изменится творческий потенциал у ребят, которые ходили в несколько технических кружков, и в том числе на кружок программирования, при усвоении всех основных модификаций АРИЗа, известных с 1956 по 1988 год. Надо отметить, что вместе с усвоением основных логических действий процесса решения изобретательских задач наблюдались случаи мгновенных – интуитивных решений.
Так, на 1-м году обучения, на 40-ом занятии при решении задачи 2-го уровня сложности об обеспечении содержания масла в центрифуге возле вала ротора, я оказал лишь одну методическую помощь при анализе сути логики проблемной ситуации, после чего С. Невмержицкий мгновенно предложил решение – ввести в центрифугу более тяжелую жидкость, которая бы выжала масло к ротору. Следует отметить, что [1] предоставил схему моделирования явления с помощью метода маленьких человечков (рис. 1), необходимого для обеспечения выполнения нужной работы.
Рис. 2. Моделирование явления, необходимого для прижатия
Этот пример доказывает, что уже в конце первого года учебы у одного из учеников появились способности мгновенного решения изобретательских задач, которые нуждаются в выполнении нескольких последовательных логических и других действий для определения пути (общей логики) и принципа (конкретный изменений в ТС) решения.
В результате учебы у учеников на 3-м году обучения появились способности выполнять эти действия мгновенно, в частности при решении изобретательских и других творческих задач с помощью компьютерной программы «Изобретающая машина». Это очень актуально, поскольку при пользовании «Изобретающей машиной» необходимо анализировать по несколько десятков примеров решения изобретений - логических аналогов для отыскивания логики решения и ее применения для изменений ТС, которые совершенствуют или создают заново.
Так, на третьем году учебы на занятии № 22 при решении задачи 3-го уровня о поисках путей повышения скорости работы компьютерных программ В. Демченко и М. Репик почти без моей помощи придумали 8 путей и принципов решения этой задачи на протяжении 30 минут. При этом ученики пользовались компьютерной программой «Изобретающая машина-приемы» и продемонстрировали способность мгновенно предлагать пути совершенствования компьютерных программ после выяснения сути решений аналогов задач, приведенных в рефератах изобретений.
При подведении итогов этой части эксперимента для статистической обработки анализируемых показателей (длительность отыскания решения задачи, количество дополнительных вопросов) использовались такие методы прикладной статистики, как графоаналитический метод, методы описательной статистики (расчет средних). Сравнительный анализ средних значений показателей по годам осуществлялся с помощью построенных диаграмм, которые наглядно иллюстрировали изменения показателей, которые интересовали меня. Все статистические данные о решениях наиболее характерных задач было сведено в таблицу. В качестве инструментальных средств использовались статистические и графические функции электронных таблиц Microsoft Excel. С этой целью на рабочем листе MS Excel была создана таблица, аналогичная указанной таблице. Такой показатель, как количество подсказок, во время обработки не учитывался в связи с небольшим количеством подсказок. Результаты сравнения средней длительности решения задач за годами приведены на двух диаграммах для большей наглядности (рис. 3 и 4), а результаты сравнения среднего количества дополнительных вопросов по годам учебы приведены на третьей столбиковой диаграмме (рис. 5). 
Рис. 3. Сравнительная диаграмма длительности получения решения изобретательских задач 2-го и 3-го уровня сложности за три года учебы (сравнение по годам учебы)
Как свидетельствуют диаграммы, такой средний показатель, как длительность получения решения задач как второго, так и третьего уровня значительно сократился на третьем году учебы и составлял соответственно 3,5 и 1,3 минуты. Помощь в обработке данных оказал профессиональный статистик – член нашего творческого коллектива .
Рис. 4. Сравнительная диаграмма длительности получения решения изобретательских задач 2-го и 3-го уровня сложности за три года учебы
(сравнение по уровням задач)
Средний показатель количества дополнительных вопросов тоже значительно уменьшился: из 8 вопросов на первом году учебы до одного на третьем (рис. 5).
Рис. 5. Сравнительная диаграмма количества дополнительных вопросов на протяжении трех лет учебы
На наш взгляд, статистическая обработка результатов эксперимента в экспериментальной группе свидетельствует, что в течение трех лет учебы состоялось постепенное овладение учениками основных логических действий процесса решения изобретательских задач. При этом постепенно уменьшалась моя помощь ученикам во время анализа сути проблем и получения решений задачи. А действия относительно выявления логической сути решений-аналогов и их перенесения, то есть применения для совершенствования ТС, ученики овладели на уровне навыков.
Вместе с тем нужно отметить, что во время проведения этой части эксперимента было ещё несколько случаев, когда ученики давали решения задач без перенесения путей и принципов с использованием ТП, СР и решений-аналогов. При этом в их жизненном и учебном опыте не могло быть знаний, необходимых для применения в качестве принципов действия или конструкционных элементов ТС, как, например, при уже указанном решении С. Невмержицким задачи о прижатии жидкости к валу центрифуги.
Необходимость устранить противоречие между необходимостью овладения учащимися всей совокупностью ТП и СР и ограниченным временем, отводимым на это школьной программой трудового обучения, привела меня к необходимости упорядочения всей совокупности ТП и СР в виде периодической системы и Пирамиды основных этапов развития технических систем, где на каждом этапе были размещены ТП и СР соответствующих типов. Также были упорядочены АРИЗЫ – создан обобщённый АРИЗ и методика его использования на этапах развития ТС [2]. А на основе этой работы легко удалось упорядочить приёмы придумывания новых сказок и фантастических идей и создать соответствующие алгоритмы. На этом был построен второй вариант методики преподавания ТРИЗа.
Возможность его усвоения при 36-часовой программе обучения проверялась во время учебы учеников 7 – 11 классов в политехническом лицее при НТУУ “КПИ” в в 1999 – 2000 учебном году. Экспериментальная программа была одна и та же для учеников в 7-х, 8-х, 9-х, 10-х и 11-х классах. На первых занятиях ученикам предоставлялись методы и приёмы фантазирования. А после их овладения проводилось демонстрирование основных законов и этапов развития ТС во время экскурсий в Политехническом музее Украины при НТУУ «КПІ». Особенное внимание при этом уделялось экспонатам и стендам разделов «Машиностроение», «Обработка материалов» (рис. 6), «Электросварки», стенды и экспозиции которых было сформировано мною именно как наглядные пособия для обучения ТРИЗу.
Рис. 6. Экспозиция раздела «Машиностроения»
Это позволило демонстрировать ученикам на экспонатах и стендах применение законов развития ТС, соответствующих им ТП и СР, а также использовании физических, геометрических и химических явлений для создания принципиально новых, почти идеальных ТС. После этого ученики легко их усваивали, легко использовали при решении изобретательских задач. Следует заметить, что творческий потенциал лицеистов во всех классах после лекций в музее значительно повысился.
Во время эксперимента также проверялась способность лицеистов видеть с закрытыми глазами образы, какие бы отвечали их мыслям, идеям и т. д. В учебной группе ФМ -й класс) большинство учеников смогли увидеть с закрытыми глазами образы будущего при выполнении задания по фантастическому прогнозированию развития Киева. Ученики с закрытыми глазами увидели будущий Киев как совокупность небоскребов на склонах Днепра, соединенных между собой стеклянными галереями. В воздухе реяли воздушные такси, а в центре города стоял телескоп, нацеленный на созвездие Геркулеса. Интересно, что именно из созвездия Геркулеса пришел ответ на послание земного радиотелескопа в Аресибо. Но тогда школьники об этом ещё ничего не знали.
Энергетическое питание города осуществлялось превращением солнечной энергии в электрическую. Составленное на основе их идей фантастическое произведение "Киев будущего" во время участия в конкурсе “Космические фантазии”, было высоко оценено жюри. А творческий коллектив группы получил грамоту и ценные подарки от Украинской молодежной аэрокосмической ассоциации “Сузирья”.
Были отмечены и случаи мгновенного решения изобретаельских задач. Так, лицеист Б. Працюк из группы ФМй класс) мгновенно предоставил решение задаче о сохранении лекарств во время запайки ампул при условиях неравномерности давления газа в сети. Выслушав условия задачи, он через 2 секунды предложил разместить ампулы в аквариуме с водой. При этом логических действий относительно определения причины проблемы и поиска путей и принципов ее преодоления он не выполнял.
С целью проверки возможностей внедрения второго варианта методики в общеобразовательных школах проводились занятия в школе № 000 м. Киева в 2000 – 2001 учебном году. Методы и приёмы фантазирования изучались в шестом классе. Среди фантастических идей, придуманных учениками, было много оригинальных предложений. Например, при овладении методом многоэтажного развития фантастического объекта для четвертого этажа средств транспорта ученики 6-го «Д» класса Г. Войтенко, С. Шевченко и А. Одарчук предложили идею энергетического вихря, зайдя в который, человек оказывается в другом времени. А ученик А. Фурдыга предложил, чтобы такой вихрь человек создавал напряжением своей воли. При усвоении приёма «изменение размеров» Г. Григоренко предложила сделать внешнюю форму межгалактического космического корабля в виде председателя Буратино, чтобы подчеркнуть мирные намерения экипажа (рис. 7).
Рис. 7. Форма космического корабля имеет вид председателя Буратино
А при усвоении УЕП «дробления» К. Ткачук предложил идею технологии изготовления новых машин: на экране появляется все, что изобрел, а затем это образуется из старой переделанной техники. При проведении контрольной работы по придумыванию фантастических существ была предложена идея жука, который уничтожает токсичные отходы. Учеба понравилась ученикам. После прекращения эксперимента ученик 6-го «В» класса О. Мокрицкий при встрече со мной (школа была во дворе моего дома) в 2002 году сказал, что урок творчества очень нужен. Его ученикам не хватает.
С целью сравнения эффективности второго варианта нашей методики обучения ТРИЗ учеников 7 – 11 классов с методикой, которую применяли , и др. и которая была воплощена, например, в программе учебы ровенского городского центра творчества ученической молодежи, я использовал возможности З-х Всеукраинских соревнований юных изобретателей, которые проводились в январе 2003 года.
Им предшествовали районные, городские и областные соревнования. Победители районных соревнований принимали участие в городских соревнованиях, а победители областных – в республиканских соревнованиях. Таким образом, всего в соревнованиях имели возможность принять участие команды 253 центров научно-технического творчества ученической молодежи и станций юных техников, подчиненных Министерству образования и науки Украины. Мною и была подготовлена команда из 3-х кружковцев Украинского государственного центра научно-технического творчества ученической молодежи - наша лебединая песня. Общий смысл алгоритма ребята легко усвоили, ознакомившись с решением задачи по доставанию банана обезьяной Султаном (эксперимент гештальтпсихолога Келера), описанной [3]. Суть выбора и использования ТП, СР и эффектов я легко пояснил им с помощью демоверсии «Изобретающей машины». А затем научил пользоваться указателями и сборниками. Также познакомил каждого с методикой фантазирования. В результате с каждым индивидуально я прозанимался не более 4-х часов.
Анализ решения, предоставленного подготовленной нами командой, указывает, что за короткий срок учебы ученики - члены команды-победителя хорошо усвоили суть превращений ТС на этапах и научились использовать УЕТП этапов для совершенствования ТС.
Разработанный мною 2-й вариант методики и основанная на ней методика обучения созданию новых фантастических идей позволили проводить учебу студентов в высших учебных заведениях. Её было апробировано в открытом международном университете развития человека «Украина» в 2006 году. При этом дизайнерами студентов были созданы интересные внешние образы оригинальных технических систем. Пример – внешний вид подводной яхты (рис. 8)
Рис. 8. Внешний вид подводной яхты
А использование пирамиды развития технических систем при учебе студентов высших учебных заведений позволило облегчить овладение основами патентоведения будущих дизайнеров и юристов. В частности при преподавании «Основ патентоведения» для будущих дизайнеров при выделении для заочников студентов только 6 часов на овладение этой дисциплины. Это также позволило продемонстрировать студентам направления развития технических систем и объяснить основные составляющие процесса решения изобретательских задач и принципы патентной защиты изобретений. А также позволило облегчить понимание сути изобретательской деятельности и особенности составления описаний изобретений будущим юристам при усвоении дисциплин «патентно-лицензионное право» и «Право интеллектуальной собственности».
А предложенный мною логико-математический аппарат решения изобретательских задач может быть положен в основу эвристической части искусственного интеллекта. Проект компьютерной технологии «Эвроника», реализация которого позволит вплотную приблизиться к её созданию, был высоко оценен посетителями Международного салона инноваций и инвестиций, что проводился в мае 2004 года в Москве. В частности одобрительные отзывы проекту дали представители МВТУ им. Баумана. На основе этого проекта разработаны принципы учебника на электронных носителях.
Овладение логикой развития систем, умение представлять их образы нужно не только в технике, но и в любой отрасли деятельности человека. Например, Дважды Герой, разработчик систем управления космического корабля «Буран» и руководитель подготовки космонавтов для «Бурана» академик указывает, что для лётчиков-испытателей жизненно важным является умение мгновенно представлять себе изменения в таком сложном технико-технологическом явлении, как полёт испытываемого самолёта, при изменении показателей приборов во внештатной ситуации при лётных испытаниях новых машин. При этом был отмечен выход сознания лётчиков в 4-е измерение, в котором за 1 секунду удалось выполнить действия, требующие в обычных условиях гораздо больше времени [4]. Возможно, что аналогичные события происходили и при мгновенном решении школьниками изобретательских задач. Эти же качества и умения нужны и разведчикам [5].
Новые возможности в использовании методологии ТРИЗа в любой области человеческой деятельности появились после разработки мною периодической системы и пирамиды основных этапов развития ТС [2]. Теперь легко разместить все типовые эвристические приёмы конкретной области человеческой деятельности на этапах Пирамиды, обогатив ими пути и принципы развития систем, выявленных в ТРИЗе, или, наоборот, обогатившись логикой последних, и разработать отраслевые АРИЗы, методы моделирования и видения новых явлений.
А затем перенести это в обучение по соответствующим специальностям и профилям. Но основа – обучение созданию новых сказок и фантастических идей в дошкольных учреждениях, начальной и основной школе – останутся общими и обязательными.
Сейчас у нас работает школа юных изобретателей в режиме видеоконференции. Желающие учиться в ней могут написать нам на адрес:
*****@***net
Литература:
1. () И тут появился изобретатель. — М.: Дет. лит., 1989. — 142 с.
2. , Баулова Успеха: Пособие для технических учебных заведений и самоучитель для желающих победить в конкурентной борьбе после вступления Украины во Всемирную организацию торговли и Европейский Союз. – К.: Ника-Центр, 2008. – 464 с.
3. Рубинштейн C. Л. Основы психологии. - М.: Госучпедиздат, 19с.
4. В поисках утраченных смыслов. Духовные начала цивилизации. — М.: «РИФ «Махаон», 2004. — 352 с.
5. Марчук : новая парадигма прогресса.: Пер. с укр. — К.: «Аваллон», 200с.
