Применение ТРИЗ на занятиях технических кружков

, педагог дополнительного образования  МБУ ДО «Исилькульская станция юных техников»

Применение ТРИЗ на занятиях технических кружков.

Развитие науки и техники идет семимильными шагами. Даже в быту нас окружают приборы, которые еще 20 лет назад показались бы из области фантастики. Дети привыкли к умным машинам: телефонам, аудио - и видеоаппаратуре, компьютерам, сверхумным автомобилям и т. д. Ребята пока еще «пользователи», но придет время, и они поймут, что настала их пора «созидать». Свобода полета мысли, радость творчества не должны обойти их стороной. Надо помнить, что сама собой готовность творить у подростка не наступит. Задача педагога создать базу для творческого развития личности. В этом ему поможет теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

В процессе создания моделей мы постоянно сталкиваемся с тысячью проблем. Подключив к решению проблем ребят, мы используем их энергетический потенциал и предоставляем им возможность творить и быть необходимыми другим.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности. Прогнозирование развития технических систем. Развитие творческого воображения и мышления. Развитие качеств творческой личности и развитие творческих коллективов.

  Когда техническая проблема встаёт перед моделистом впервые, она обычно сформулирована расплывчато и не содержит в себе указаний на пути решения. В ТРИЗ такая форма постановки называется изобретательской ситуацией. Главный её недостаток в том, что оказывается чересчур много путей и методов решения. Перебирать их все методом проб и ошибок трудоёмко и дорого.

  Мы знаем, что самое эффективное решение проблемы — такое, которое достигается, только за счёт уже имеющихся ресурсов, что ведет к идеальному конечному результату (ИКР). Надо научиться отсекать неэффективные решения и переформулировать изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу. Основная идея мини-задачи в том, чтобы избегать существенных (и дорогих) изменений и рассматривать в первую очередь простейшие решения.

  После того, как задача сформулирована и система проанализирована, обычно быстро обнаруживается, что попытки изменений с целью улучшения одних параметров системы приводят к ухудшению других параметров.

Например: чтобы улучшить полетные качества модели самолета необходимо увеличить площадь крыла, это ведет к увеличению веса модели; вес можно уменьшить, облегчив крыло, облегчение крыла приводит к снижению его прочности, и наоборот увеличение прочности крыла самолёта приводит к увеличению его веса. В системе возникает конфликт, техническое противоречие.

В своей работе педагоги станции юных техников постоянно сталкиваются с техническими противоречиями. В современной литературе предлагается множество методов решения этих противоречий: принцип вынесения, принцип дешевой недолговечности взамен дорогой долговечности, принцип дробления,  принцип асимметрии, принцип объединения и многие другие.

Примеры решения технических противоречий при помощи предлагаемых методов:

  Принцип вынесения.

Вынесенье нужной части

Отодвинет все несчастья.

Если лишнее убрать

Станет меньше нам решать.

С. Васёва, Чебоксары

Пример: при изготовлении вращающегося барабана для проведения игры «Поле чудес» педагог с ребятами рассматривала множество вариантов вращения волчка, пока не пришла к решению (вращение волчка на тяжелой опоре с центральным отверстием).

  Дешёвая недолговечность взамен дорогой долговечности.

Заменить дорогое рад

На дешёвый совсем суррогат.

  Пример: в судомодельном кружке (педагог д/о ) вместо питания для радиоуправления в виде дорогих аккумуляторов используют батарейки. Это в несколько раз дешевле и, кроме того, батарейки можно использовать и как силовые для работы двигателей.

В Теории решения изобретательских задач принято все изобретения делить на пять уровней:

Первый - мелкие усовершенствования уже известных технических систем. Идею изобретения первого уровня можно найти, рассмотрев всего лишь несколько вариантов.

Второй - это изобретения, в которых простое техническое противоречие устраняется известным в данной отрасли техники способом. При этом частично меняется один из элементов системы. Задачи второго уровня обычно требуют выбора из нескольких десятков вариантов.

Третий - составляют изобретения, в которых противоречие преодолевается путем полного изменения одного из элементов системы. Цена такого изобретения - сотни вариантов решений, сотни пустых проб.

Четвертый - это крупные идеи, на основе которых создаются новые технические системы.

Пятый уровень - это изобретения, следующие непосредственно за новыми открытиями. 

В кружке авиамоделирования применяются изобретения первых двух уровней.

  Например, фиксацию колеса на  проволочной стойке шасси электролета раньше производили при помощи металлических шайб и пайки. Применение пластмассовых шайб и суперклея облегчило и ускорило процесс сборки модели. Это типичное изобретение первого уровня.

  Вот пример изобретения второго уровня: для того, чтобы подготовить моделиста-пилотажника необходимо изготовить несколько моделей самолетов с различной центровкой (центр тяжести модели). Для начинающего моделиста необходимо иметь модель с центром тяжести находящейся в пределах 5-10% средней аэродинамической хорды крыла (САХ). Эта модель хорошо держится в горизонтальном полете, плохо слушает руля и прощает ошибки при пилотировании. Для опытного спортсмена нужна модель с центром тяжести в пределах 20-25% САХ, что позволит делать в полете все фигуры пилотажа. В исследовательской работе авимоделиста Шинкоренко Ярослава описывается принцип изготовления модели, у которой, с учетом уровня подготовки моделиста, можно изменить центровку не увеличивая вес модели.

  Примеров решения пусть очень маленьких, но все же, изобретательских задач во время изготовления моделей можно привести множество. Достаточно предложить один или несколько направлений хода мысли ребенка и, смотришь, он приходит к своему новому решению. Нередко решение бывает очень оригинальным.

  Рассмотрев возможные варианты методов решения изобретательских задач можно выбрать те, которые наиболее приемлемы для занятий технического кружка. Необходимо учитывать  возраст и подготовленность детей. Следует учесть и то обстоятельство, что нет необходимости всё занятие полностью посвящать решению данных задач. Достаточно провести занятие по плану с применением ТРИЗ. Это просто для учащихся и не оказывает влияние на планирование. Так, элементы ТРИЗ,  введены в заключительное занятие в разделе «Летающие модели ракет» дополнительной образовательной программы «Авиамодельная лаборатория». Предложение ребятам определить возможные варианты спасения модели ракеты при возвращении на землю занимает их внимание в течение 5 -10 минут. В это время дети включаются в активную творческую деятельность, предлагают свои варианты (метод «мозгового штурма»). Воспитанники могут решать эту задачу как группами, так индивидуально.  Действие происходит в виде игры, а, следовательно, моделисты решают задачу без напряжения, с интересом. Происходящее не нарушает, а даже облегчает ход занятия, повышает интерес ребят к моделизму.

  Применение на занятиях технических кружков теории решения изобретательских задач развивает технологические, конструкторские и исследовательские способности учащихся, помогает готовиться ребятам к взрослой жизни, где решать возникающие проблемы им придётся самостоятельно.