Методическое объединение
для воспитателей образовательных учреждений ДСК и ДОУ по проблеме «Технология деятельностного метода как средство
реализации современных целей образования»
г.Воркуты
Примеры проблемных
ситуаций в образовательной
деятельности
практические материалы
Воркута 2012г
Руководитель МО для воспитателей образовательных учреждений ДСК и ДОУ по проблеме «Технология деятельностного метода как средствореализации современных целей образования» г.Воркуты
Скотаренко Арина Эдуардовна
Редактор Скрыпник Г.Б.
Рекомендации даны как ориентир. Что изберет педагог, чему уделит больше внимания на определенном конкретном занятии -зависит от поставленной цели, содержания изучаемого материала, уровня развития детей, уровня их подготовки. Огромную роль играет и творческий потенциал самого обучающего, его позиция.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПЕДАГОГА
1. Заботится о развитии творческого воображения ребенка - умения видеть целое раньше частей, преобразовывать наличный материал.
2. Организует исследовательскую творческую деятельность детей через игру.
3. Применяет различные приемы формирования познавательной потребности.
4. Использует различные приемы воздействия на эмоционально-волевую сферу дошкольника, заботясь о том, чтобы в процессе познания нового материала он испытывал чувство радости, удовольствия, удовлетворения.
5. Создает проблемные ситуации, вызывающие у детей удивление, недоумение, восхищение.
6. Четко формулирует проблемы, обнажая противоречия в сознании ребенка; учит видеть и формулировать проблемы, развивая проблемное видение.
7. Выдвигает гипотезы и обучает этому умению детей, принимая любые их предложения.
8. Развивает способность к прогнозированию и предвосхищению решений.
9. Умело формулирует общие и частные проблемы, вопросы, направляющие ребенка на их разрешение.
10.Организует поисковую деятельность, т.е. обучает детей обобщенным приемам умственной деятельности - умению выделить главное, сравнивать, делать выводы, классифицировать, знакомит с различными научными методами исследования.
11. Создает атмосферу свободного обсуждения, побуждает детей к диалогу, сотрудничеству.
12. Побуждает к самостоятельной постановке вопросов, обнаружению противоречий, формулированию проблемы.
13. Использует методы проблемного обучения (частично-поисковый, исследовательский).
14. Подводит детей к самостоятельным выводам и обобщениям, поощряет оригинальные решения, умение делать выбор. Использует различные виды творческих работ.
15. Знакомит с жизнью и деятельностью выдающихся ученых, с историей великих открытий.
16. Способствует формированию эстетических, нравственных и интеллектуальных идеалов и - на их основе - способности оценивать различные явления, процессы, а также объекты.
17. Систематически оказывает поддержку детям.
18. Заботится об обогащении словарного запаса, о развитии культуры речи, чувства юмора.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ДОШКОЛЬНИКА
О креативности, творческой самостоятельности личности ребенка, гибкости, глубине и эвристичности его мышления свидетельствуют:
§ желание и умение творить,
§ создавать новые образы, проекты,
§ сочинять,
§ придумывать,
§ изобретать.
Развитие творческого потенциала личности происходит в творческой деятельности, непременное условие которой - получение ребенком удовольствия от этой деятельности в ярко выраженных положительных эмоциях. Только при этом условии будет развиваться творческий потенциал ребенка. Возможности эмоциональных переживаний можно достичь, создавая проблемные и игровые ситуации
СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ
Решается эта проблема разными способами. Мы исходим из следующего: если противоречие - основное звено проблемной ситуации, то логично предположить, что и пути ее создания можно рассматривать как способы заострения противоречий в сознании ребенка, как педагогом, так и естественно. В последнем важно не упустить момент, помочь детям увидеть несоответствие, противоречие, которое заметил один ребенок (или несколько), и включить их в активную поисковую деятельность. Возможность возникновения таких естественных ситуаций обусловлена тем, что проблемность - неотъемлемая черта дознания старших дошкольников, основой структурный компонент творческого развития. Именно проблемность обеспечивает постоянную открытость ребенка новому и выражается в поиске несоответствии и противоречий (Н.Н. Поддьяков), а также в собственной постановке новых вопросов и проблем.
Способность детей на занятиях проявляется в постановке таких вопросов и проблем, как: «Почему белочка шубку меняет два раза в год, а мех на хвостике только один раз?», «Если все растения содержат много воды, то почему она не течет, когда режешь морковку, яблоко, картошку?», «Почему мухи и комарики прилипают к паутине паука, а он быстро бегает по липкой паутине и не прилипает?», «У всех птиц есть крылья, чтобы летать высоко и далеко, и у курицы есть крылья; почему же она не улетает?», «У всех птичек окраска такая, чтобы быть незаметными для врагов, почему же снегирь такой яркий? У него нет врагов, что ли?», «Если в человеке много воды, почему она не хлюпает, когда мы прыгаем?», «Земля круглая, а почему мы тогда не падаем, почему не выливается вода из рек, морей и океанов?», «Почему вода относится к неживой природе, ведь она движется в реке, течет?».
Проблемы, выдвинутые детьми, мы фиксируем, накапливаем, чтобы использовать их в работе с другими группами. Однако отметим: проблемы дети ставят далеко не на каждом занятии, и большинство из них из области растительного и животного мира - мира, наиболее им близкого и интересного. Но есть еще, к примеру, мир чисел и цифр, звуков и букв, символов и знаков, о существовании которого ребенок даже не подозревает. Как сделать, чтобы он и в этих областях знаний видел проблемы и хотел их решать? Результаты исследований свидетельствуют: педагог, максимально используя проблемы, выдвигаемые детьми, должен еще и преднамеренно создавать ситуации специальными заданиями, направленность которых - обнажить, заострить противоречия в сознании ребенка и выявить из этих преднамеренных ситуаций противоречия, которые он способен замечать. Дети способны осознавать и разрешать под руководством педагога те же типы противоречий, что и школьник, и взрослый, и ученый. Противоречия в познавательной деятельности изучали многие психологи и педагоги (С.Ф. Жуйков, Т.В. Кудрявцев, А.М. Матюшкин, М.И. Махмутов, Н.А. Менчинская, М.Н. Скаткин и др.).
Так, Т.В. Кудрявцев считает: проблемные ситуации могут быть созданы, когда обнаруживается несоответствие между имеющимися у учащихся системами знаний и теми требованиями, которые предъявляют им при решении новых учебных задач и проблем.
Несоответствие, доходящее до противоречия, возникает между:
§ уже усвоенными знаниями и новыми фактами, обнаруживающимися в ходе решения данной задачи;
§ одними и теми же по характеру знаниями, но более низкого и более высокого уровня;
§ научными знаниями и знаниями донаучными, житейскими, практическими.
Эти типы проблемных ситуаций получили распространение и в работе с дошкольниками. Что мы учитываем при этом? Во-первых, проблемная ситуация возникает, когда педагог преднамеренно сталкивает жизненные представления детей (или достигнутый ими уровень) с научными фактами, объяснить которые они не могут - не хватает знаний, жизненного опыта. Как мы это делаем? Так, изучая тему «Вода» педагог сообщает достоверные научные знания о том, что все живые организмы, в том числе растения, животные и человек, на две трети состоят из воды.
Посмотрев внимательно на комнатные цветы, овощи, выложенные на столе, дети с удивлением спрашивают: «Где же эта вода?». А затем, решительно отвергнув утверждение педагога, приводят свои доводы: «На руках, на ногах, на теле воды нет, а если она внутри, то почему она не хлюпает, когда мы прыгаем?».
Суть в том, что жизненный опыт ребенка сталкивается с научными знаниями, которые ему кажутся неправильными в силу того, что не соответствуют его жизненным представлениям и опыту, ранее усвоенному. Возникает противоречие. Дошкольник не принимает новое знание, которое не вписывается в систему его знаний, в сформировавшуюся картину мира. Да и педагог не стремится его переубедить и навязать новое знание (в этом принципиальное отличие проблемного обучения). Он внимательно выслушивает все возражения, поощряет за самостоятельность суждений, активность в обсуждении, а затем предлагает провести опыт, чтобы выяснить совместно, действительно ли все живые организмы на две трети состоят из воды. Что очень важно: выслушать все, подчеркиваем, все предположения детей, поблагодарить за активное участие и постепенно подвести к мысли: растения, употребляемые в пищу: морковь, свекла, картофель, яблоки, - содержат много жидкости. Чтобы убедиться в этом, надо их отжать через марлю или соковыжималку, что можно выполнить в домашних условиях.
По свидетельству родителей, дети выполняют задание с большим интересом. Не угасает интерес и на следующем занятии. Обычно мы начинаем его с предложения сравнить количество жидкости и твердой массы (которые дети приносят с собой), чтобы определить их соотношение, пропорции. На основании факта: сока гораздо больше, чем твердого вещества, - исследователи «принимают» то знание, которое ранее отвергли, принимают его в результате собственной работы мысли, так как человек, как считает С.Л. Рубинштейн, подлинно владеет лишь тем, что добывает собственным трудом.
Стремясь поддержать у детей интерес к новой теме, мы создаем новую проблемную ситуацию: «сталкиваем» только что усвоенные знания с новыми фактами. На вопрос: «Будет ли течь сок из моркови (свеклы, яблока), если ее разрезать?» - большинство обычно дают отрицательный ответ. Но, чтобы все убедились в правильности этого предположения, педагог разрезает овощи и фрукты, а затем формулирует основную проблему: «Если растение на две трети состоит из воды, то почему же она не вытекает при разрезании?». Напряженная тишина свидетельствует: дети не знают. Тогда педагог сообщает: «Самостоятельно решить эту загадку природы вы сможете, когда узнаете, как устроены живые организмы».
Если хотим научить детей видеть проблемы, и не только видеть, но и решать. В практике обучения широкое применение получили проблемные ситуации, возникающие при преднамеренном побуждении детей к решению новых задач старыми способами.
Поняв несостоятельность этих попыток, ребенок убеждается в необходимости открытия новых способов. В качестве примера приведем занятие по гимнастике ума с детьми 5 лет на тему «Поздравительные открытки для Пятачка». Занятие проводится в игровой форме. Кукла Винни-Пух обращается к детям за помощью: «У меня к вам просьба. Дело в том, что я приглашен на день рождения к Пятачку и к другим друзьям. В подарок Пятачку я приготовил горшочек меда. Но ведь Пятачок его съест, и ему ничего не останется на память. Скажите, пожалуйста, что еще можно подарить Пятачку и другим моим друзьям, чтобы что-то осталось на память?».
На наших занятиях дети обычно называют разные предметы, игрушки, открытки, выясняют, где их можно купить. Выслушав, спрашиваем: «Какой подарок самый дорогой?». В ходе обсуждения дети приходят к выводу: самый дорогой - тот, который сделан своими руками. Что же можно сделать своими руками? Дети решают, что это могут быть открытки. Но, оказывается, Винни-Пух вовсе не умелец, он даже не знает, какой должна быть открытка, с чего начать. Вот почему, отвечая на вопросы педагога, дети, опираясь на опыт занятий в творческой мастерской, рассказывают гостю о том, какой должна быть открытка, чтобы радовать адресата. Предварительная беседа заканчивается вопросом: «Сколько же открыток вы можете сделать
во время занятия?». Обычно большинство считают, что одну. «А 30 разных открыток?» - спрашивает педагог и показывает 30 чистых листочков бумаги. В ответ недоумение, решительный отказ. Естественно, мы выясняем причины. В основном отказ обосновывается невозможностью придумать такое количество разных открыток из-за нехватки времени. И тут на помощь - с подачи педагога - «приходит» волшебная шкатулка: чтобы он мог выбрать тот, который ему понравится больше всего. Но сначала вы должны обсудить, чем открытки будут различаться». Вопрос этот решается в ходе беседы: формой, цветом, украшениями.
Работают дети в такой последовательности: сначала заполняют ящички волшебной шкатулки (используем тризовский прием - морфологический ящик). В первый помещают три разные формы (сердечко, овал, ромб), во второй - бумагу разных цветов (красный, синий, зеленый), в третий - украшения (солнышко, цветок, шарики). Произносят волшебное заклинание: «Крибле, крабле, буме! Мы начинаем создавать открытки для Пятачка». Затем педагог предлагает взять из первого ящика одну форму и, соединив ее с одним цветом, поочередно приложить оставшиеся украшения. Готовые открытки - у каждого получается по три - вывешиваются на доске. Далее берется та же форма, но другого цвета. Дети уже улавливают логику действий и сами предлагают, что надо делать, как комбинировать форму, цвет, украшения. Работа только с одной формой дает девять открыток. Тут надо видеть, как радуются дети. Когда же, работая с другими формами и цветами, получают по 27 открыток, эмоциональное состояние можно охарактеризовать как восхищение тем, что сделано так много красивых и разных открыток, что открыт способ, как это делать (метод комбинаторики). И что самое важное: дети испытывают удовольствие от самого процесса работы, верят в себя, в то, что могут научиться всему. Очень важно завершить занятие на таком эмоциональном подъеме. К примеру, предложить Винни-. Пуху выбрать красивые открытки. Понятно, что ему трудно это сделать, - все открытки хороши. Тогда дети предлагают подарить ему волшебную шкатулку, чтобы он сам сделал своим друзьям подарки, и еще раз рассказывают, что и как надо делать, т.е. учат способам изготовления.
В чем значимость этого занятия?
Созданная проблемная ситуация окрыляет детей, способствует пробуждению и формированию познавательной потребности, которая, как мы уже отмечали, является важнейшим компонентом творческого потенциала.
Рассмотрим еще один - третий путь создания проблемной ситуации. Он наиболее легок для педагога и очень доступен и естественен для детей. Речь идет о побуждении к сравнению, сопоставлению и противопоставлению противоречивых фактов, явлений, данных, а также высказываний великих людей, сказочных героев и мнений самих детей. Пример тому - занятие на тему «Ударение»: ситуация, созданная путем сопоставления противоречивых фактов. Противоречивые мнения детей легко выявить в процессе диалога - он направляет мысль, способствует ее развитию и, как считает А.М. Матюшкин, наряду с проблемной ситуацией является ведущим методом развивающего обучения.
Знакомя детей с окружающим миром, с миром живой и неживой природы, совместно выясняем признаки живого мира. Наряду с другими предположениями дети выдвигают и такое: все живое движется. Следовательно, движение - признак живого. Когда же мы выясняем, что относится к живому и неживому миру, дети сталкиваются с рядом противоречий называется, многие относят к живым объектам все растения. Однажды спор возникает по инициативе одного ребенка - у него возникло сомнение, что деревья, цветы, трава могут двигаться. Проблему решали с помощью диалога.
Проблемную ситуацию педагог может вызвать, побуждая детей выдвигать гипотезы. Покажем это на примере темы «Воздух». Чтобы создать проблемную ситуацию, надо прежде всего четко определить ту главную цель. которую дети должны усвоить на занятии. Она сводится к следующему: воздух находится везде. Это знание высокого уровня обобщения, и усвоить его ребенку трудно: ведь воздух не возможно увидеть, рассмотреть, потрогать. Но для развития мышле
мышления очень важно подвести детей к самостоятельному выводу. а не сообщать это знание в готовом виде. Чтобы ребенок захотел изучать тему «Воздух», необходимо столкнуть его жизненные представления с научными фактами, для объяснения которых у него не хватает ни знаний, ни жизненного опыта.
Причем возникшее противоречие должно заинтересовать детей, тогда оно будет принято ими. Именно поэтому изучение этой темы мы начинаем с опытов.
Сначала показываем стакан, переворачиваем: вверх дном, наклоняем горизонтально, чтобы все убедились: в стакане нет ни жидкого, ни твердого вещества. Затем задаем вопрос: «Что находится в стакане?». Ответ: «Пустой!» - соответствует уровню знаний и жизненных представлений детей о воздухе. Но педагог не спешит исправлять и предлагать знания в готовом виде. Достав полиэтиленовый мешочек, спрашивает: «Что вы здесь видите? Что здесь есть?». - «Ничего!. Тогда педагог, ловя мешочком воздух, быстро перехватывает руками края наполненного пакета и опять спрашивает: «Что теперь в мешочке?». И дети хором отвечают: «Воздух».
Раздаем детям пакеты – чтобы поймали воздух, обратили внимание, как много его поймано; когда воздух выпущен, определяем: «Где теперь воздух, который был в мешочке?» ответы большинства таковы: «Здесь!», «Возле меня», «Везде». Опыт убеждает: воздух есть во всех уголках комнаты. Но остается вопрос со стаканом, в котором как считали вначале, ничего нет. Поэтому вновь спрашиваем: «А в стакане есть воздух?» Одни отвечают утвердительно, другие выражают сомнения. Из этого следует: не все приняли новое знание. Чтобы помочь решить эту проблему, проводим следующий опыт: уравновесив на весах 2 стакана, в один помещаем горящую лучину. Дети наблюдают за стрелкой весов – в какую сторону она отклонится. Обсудив причины отклонения стрелки, помогаем сомневающимся прийти к выводу: воздух есть везде.
Создавая проблемные ситуации, мы побуждаем детей выдвигать гипотезы, делать выводы и, что очень важно, приучаем не бояться допускать ошибки, не читаем нравоучений. Ведь это порождает робость. Как считает A.M. Матюшкин, боязнь допустить ошибку сковывает инициативу ребенка в постановке и решении интеллектуальных проблем. «Боясь ошибиться, он не будет сам решать поставленную проблему - он будет стремиться получить помощь от всезнающего взрослого. Он будет решать только легкие проблемы», что неизбежно приведет к задержке интеллектуального развития.
Ильницкая И.А.
ПРИМЕРЫ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ РАЗНЫХ ТИПОВ
Участниками городского методического объединения по проблеме «Технология деятельностного метода как средство реализации современных целей образования» г.Воркуты, с помощью способов создания проблемных ситуаций, были разработаны и описаны примеры проблемных ситуаций в образовательной деятельности в помощь педагогам применяющим в своей работе данную технологию:
1. П.С.возникает при преднамеренном столкновении педагогом жизненных представлений детей (или достигнутого им уровня знаний) с научными фактами, для объяснения которых у них не хватает знаний и опыта.
Преднамеренно столкнуть жизненные представления детей (или достигнутый ими уровень знаний) с научным фактом можно с помощью:
- опыта,
- рассказа об опыте,
- различных наглядных средств, ТСО
- практических заданий, в которых дети допускают ошибки или невыполнимых заданий
1. Научный факт «Все планеты вращаются вокруг солнца»
После полученного представления о солнечной системе у детей может возникнуть вопрос или специально создать ПС «Если планеты вращаются вокруг солнца, почему они не сталкиваются?»
(решение: моделирование солнечной системы, опытническая деятельность)
2. Сравнение хвойных и лиственных деревьев: дети знают, что хвойные деревья всю зиму зеленые, а лиственные деревья на зиму сбрасывают листья.
При чтении рассказа о лиственнице дети выясняют, что лиственница сбрасывает хвою на зиму. Несоответствие достигнутого уровня знаний с научным фактом.
Возникает ПС: «Все ли хвойные вечнозеленые?».
Предлагается сравнить два дерева из хвойных: ель и лиственница. Подводим к противоречию:
Почему ель зимой и летом зеленая, а лиственница на зиму сбрасывает хвою?
3. Чтобы сделать стекло, люди используют песок.
ПС: «Стекло прозрачное, а песок нет. Как такое возможно?»
4. При обсуждении поговорки «Как с гуся вода»выясняется, что гусь в воде не мокнет – это факт.
ПС: «Почему гусь выходит сухим из воды?» (научный факт доказываем опытническим путем).
5. Проблема вытекает в ходе опыта и наблюдения за комнатными растениями: если вовремя не полить растение, то одни начинают опускать листики, вянуть, а кактус - нет и в частом поливе не нуждается.
ПС: «Почему кактус без воды не вянет?»
6. Наблюдение на прогулке: где сосульки быстрее тают, на южной или северной стороне?
Проводится опыт: ставим ведра под крышу с двух сторон здания. Возникает проблемный вопрос: Почему количество воды разное? Подводим детей к пониманию, что с южной стороны сосульки тают быстрее, потому что светит солнце.
Перминова Н.В., воспитатель МБДОУ № 27
7. Факт: всем растениям нужен свет и солнце. Подводим к противоречию: Зимой света и солнца нет, а растения не погибают. Почему?
8. Факт: все растения поворачиваются на свет, к солнцу. Опыт: сравнить 2 растения: в темноте и на солнце.
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
9. Факт: Солнце зимой не греет, а летом греет. Почему?
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
10. Факт: Снег холодный, но зимой он согревает деревья. Почему?
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
11. Факт: вода может быть в разном состоянии: газообразном, твердом, жидком.
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
12. Воспитатель сообщает детям, что птица живет в норе, а дети отрицают этот факт и доказывают, что только на дереве. Находим ответ на проблемный вопрос «Живут ли птицы в норе?» в рассказах Бианки.
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
2. ПС возникает при несоответствии известного и требуемого способа действия, когда мы побуждаем детей выполнять новые задания старыми способами
1. Предъявление факта: Снег грязный, так как в нем содержатся частицы пыли.
Что вас удивило? (пыли не видно, снег белый, значит чистый)
Как мы можем увидеть частицы пыли в снеге? (гипотезы: внимательнее рассмотреть, рассмотреть под лупой – знакомое действие)
После рассматривания приходят к выводу, что увидеть частицы пыли сложно или их там нет (расхождение мнений).
Давайте поступим так, как делают ученые – проведем опыт. Вы уже знаете, как проверить чистоту воды, а как можно проверить загрязненность снега?
Воспитатель напоминает об опыте, когда дети проверяли воду на чистоту.
Дети: нужно растаять снег и получится вода, мы ее профильтруем и посмотрим через увеличительное стекло (знакомое действие).
Снег тает долго и воспитатель задает вопрос:
Что можно сделать, чтобы снег растаял быстрее? (подогреть – новое действие)
Проводят опыт совместно с воспитателем, самостоятельно выполняют фильтрацию воды и делают вывод.
2. ПС: лепка куличей из сухого песка, сухой глины «Как слепить куличики?».
Скрыпник Г.Б., воспитатель МБДОУ № 22
3. Ручка используется для письма (функция ручки). Предложить детям выполнить рисунок без краски, карандашей, фломастеров. Возникает вопрос: чем еще можно нарисовать рисунок? - Ручкой.
Аладьина Т.С., воспитатель МБДОУ № 34
Спицына С.А., воспитатель МБДОУ № 26
Досмухамедова Н.Г., воспитатель МБДОУ № 27
4. Уход за комнатными растениями: Детям предлагается протереть листья фикуса и влажной фиалки тряпочкой. Так как у фиалки на листьях ворсинки, тряпочкой протереть невозможно. ПС «Как очистить листья фиалки от пыли?»
Жилинская М.А., Жарикова Н.М., воспитатели МБДОУ № 54
Аксёнова Т.Е., воспитатель МБДОУ № 83
5. Рисование. На первом занятии дети рисовали дерево. На втором занятии детям предлагается нарисовать лес на общем ватмане.
– Как мы все вместе будем рисовать лес на одном листе? Будет ли всем удобно? Что можно сделать?
Подводим к выводу, что каждый может нарисовать дерево на отдельном листе, вырезать и наклеить на общий лист ватмана.
Перминова Н.В., воспитатель МБДОУ № 27
6. Математика. Детская проблема: Нужно козлику перебраться на другой берег реки, но не может. Необходимо подобрать мостик (полоска бумаги) и проложить через речку.
При выполнении задания дети сталкиваются с затруднением – не все мостики подходят.
Что надо сделать, чтобы подобрать правильную полоску? (сравнить длину полоски и ширину реки).
Перминова Н.В., воспитатель МБДОУ № 27
3. ПС можно создавать, побуждая детей к сравнению, сопоставлению и противопоставлению противоречивых
- фактов, явлений
- мнений ученых, писателей, сказочных героев
- мнений самих дошкольников
- различных вариантов текстов произведений, сказок, видов искусств
1. ПС: «Почему варежки мокрые?»
Какое время года на улице? (зима)
Мы видели на прогулке воду?
Зимой мы можем увидеть на улице воду?
Почему промокли наши варежки, и, откуда взялась вода, если на улице снег?
2. ПС: «Почему сырник называется сырником, если он готовится из творога?»
Клыкова Е.В., Полякова Н.Н., воспитатели МБДОУ № 65
Куприянова О.В., Церфус О.Е., воспитатели МБДОУ № 63
3. ПС: «У всех птиц есть крылья, но почему не все летают?».
(Постановка гипотез, познавательно-исследовательская деятельность)
Клыкова Е.В., Полякова Н.Н., воспитатели МБДОУ № 65
Куприянова О.В., Церфус О.Е., воспитатели МБДОУ № 63
4. После чтения сказки «Морозко» детям задается вопрос:
Морозко под пуховой периной прячет зеленую траву, чтобы не замерзла. Так в сказке, а как в жизни? Мнения детей расходятся: да – нет. Объясняют почему.
ПС: «Трава под снегом замерзает или нет?»
На прогулке проводится опыт с термометрами. Один термометр закапывают глубже в снег, другой – вешают на ветку дерева. Сравнивают температуру и выясняют, что температура под снегом выше. Также раскапывают снег, чтобы выяснить: осталась трава под снегом или нет.
Скрыпник Г.Б., воспитатель МБДОУ № 22
5. Чтение стихов и загадок о морозных узорах на стекле.
ПС: «Откуда появляются на стекле узоры?»
Скрыпник Г.Б., воспитатель МБДОУ № 22
6. - Прочтите слово, написанное на доске «Поля» и, найдите этот предмет в нашей картинной галерее.
Почему вы выбрали две разных картины, на которых изображена девочка Поля и ландшафт - поля? Почему так получилось? Ведь я написала на доске одно слово.
Я покажу вам картину, а вы хором назовете тот предмет, который на нем изображен. Послушайте, как они звучат, определите, в чем разница в произношении.
Дети приходят к выводу: ударение падает на разные слоги, и от того, на какой слог оно падает, зависит его смысл.
Аладьина Т.С., воспитатель МБДОУ № 34
Спицына С.А., воспитатель МБДОУ № 26
Досмухамедова Н.Г., воспитатель МБДОУ № 27
7. ПС: «Почему весной, когда везде все растаяло, в Воркуте лежит снег?»
Бодарева О.В., Федорук М.В., воспитатели МБДОУ №103
8. ПС: «Все ли медведи спят зимой?»
Возникает при сравнении белого и бурого медведя, их образа жизни, приспособленности к условиям. Белый медведь в спячку не впадает.
Бодарева О.В., Федорук М.В., воспитатели МБДОУ №103
9. При изучении свойства льда и наблюдениях на прогулке могут появиться проблемные вопросы:
Откуда берутся сосульки?
Почему зимой сосулек нет, а весной они появляются?
Откуда на крыше вода?
Жилинская М.А., Жарикова Н.М., воспитатели МБДОУ № 54
Аксёнова Т.Е., воспитатель МБДОУ № 83
10. ПС: «Что такое колокольчик?» (звонок – цветок).
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
4. ПС можно создать, учитывая и используя типичные ошибки детей или односторонний подход к явлениям
1. При ознакомлении с пустыней дети пришли к выводу «В пустыне жить нельзя, там нет воды». Формулируем проблему: «Есть ли в пустыне вода? Можно ли жить в пустыне?». Далее могут появиться вопросы «Кто живет в пустыне? Что растет в пустыне?»
Клыкова Е.В., Полякова Н.Н., воспитатели МБДОУ № 65
Куприянова О.В., Церфус О.Е., воспитатели МБДОУ № 63
2. Из практики: дети представляют «бутончик» как «батон». Выясняем, ищем информацию, что такое «бутончик» и «батончик».
Скрыпник Г.Б., воспитатель МБДОУ № 22
5. П.С. можно создать при побуждении детей к выдвижению гипотез, предварительных выводов и обобщений. Противоречие возникает в результате столкновения различных мнений детей, а также между выдвинутым предположением и результатом его опытной проверки
1. ПС: «Как нарисовать траву, если нет зеленой краски?»
Как мы можем получить зеленую краску, если у нас только синяя и желтая краски?
Щербина С.А., Рычкова О.А., воспитатели МБДОУ № 42
Смирнова Е.А., воспитатель МБДОУ № 18
2. ПС: «Что быстрее в тепле растает: снег или лед?»
Выводим гипотезы, проверяем опытническим путем.
Может возникнуть вопрос «Почему лед тает быстрее, чем снег?»
Аладьина Т.С., воспитатель МБДОУ № 34
Спицына С.А., воспитатель МБДОУ № 26
Досмухамедова Н.Г., воспитатель МБДОУ № 27
11. При чтении сказки «12 месяцев». Побуждаем выдвигать гипотезы на проблемный вопрос: «Могут ли встретиться сразу 12 месяцев. Почему?»
Карчевская Л.А., ст.воспитатель МБДОУ № 37
Список литературы
Ильницкая И.А. Проблемные ситуации и пути их создания на уроке. – М.,1985.
Кудрявцев Т.В. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. – М., 1991.
Гусева Виктория Владимировна
Этапы процесса решения проблемных ситуаций
В дошкольном возрасте вся деятельность ребенка подчинена одному - познанию окружающего мира и себя в нем. Для успешной адаптации и самореализации ребенка в обществе, необходимо изменить наш взгляд на сложившуюся систему методов и приемов воспитания.
Рубинштейн С. Л. Говорил, что «мышление обычно начинается с проблемы или вопроса , с противоречия», то есть решение проблемной ситуацией определяется вовлечением личности в мыслительный процесс .
Психологи выделяют три основных, характерных компонента :
1. Неизвестное, новое знание, которое ребенок должен усвоить, разрешая противоречие. Чем ярче выражено противоречие, тем острее проблема ситуации .
2. Познавательная потребность, побуждающая к интеллектуальной деятельности. Одна из негативных сторон традиционного обучения - угасание интереса к познанию нового. Построенное на сообщении готовых знаний, бесконечном повторении и тренировке, такое обучение способно вытравить из ребенка то, что заложено природой : потребность мышления, открытость новому, любознательность. В развивающем же обучении - грамотная, своевременная постановка проблемы побуждает каждого включиться в поиск неизвестного. Выдвигая гипотезы, принимая активное участие в беседе, организованной педагогом, выполняя его задания, дети самостоятельно открывают новое для себя знание, делают выводы, обобщения.
3. Творческие возможности и достигнутый уровень знаний. Необходимо учитывать возможности детей анализировать условия поставленного задания и усваивать новые знания, т. к. слишком трудное и слишком легкое задание не способствует возникновению проблемной ситуации .
Этапы процесса решения проблемных ситуаций :
1. Анализ (актуализация) имеющихся знаний с помощью наводящих вопросов :
Что будет входить в наводящие вопросы?
«Что нам надо вспомнить для решения вопроса ?» ,
«Что мы можем использовать, из известного нам, для решения проблемы ?»
2. Процесс решения проблемы . Он состоит в открытии новых, ранее неизвестных связей и отношений элементов проблемы , т. е. выдвижение гипотез, поиск ключа, идеи решения . Ребенок ищет решения «во внешних условиях» , в различных источниках знаний.
Что такое гипотеза?
Гипотеза - это утверждение, которое требует доказательств, выступает в роли предположений или догадок
решения . Это означает выполнение некоторых операций, связанных с практической деятельностью.
4. Рефлексия
Разберем этапы процесса решения проблемной ситуации на примере .
Ситуация : дети узнают, что их друг или он сам заблудился в лесу. Он знает, что найти его смогут только на следующий день. Ночь ему придется провести в лесу одному. Ночи очень холодные, можно простыть и заболеть.
Постановка проблемы : как можно помочь герою не замерзнуть ночью?
1. Анализ (актуализация) имеющихся знаний : с помощью наводящих вопросов.
Дети перечисляют варианты :
Найти избушку (не нашел)
Зажечь костер (нет спичек)
Надеть все теплые вещи (их мало и все равно холодно)
Сделать шалаш (нет топора)
Накрыться ветками
Лечь в теплые камни (камней в лесу нет)
Бегать, прыгать, быстро шагать (всю ночь не сможешь двигаться, устанешь)
Улечься в ямку, углубление, свернуться калачиком и др. Какие варианты подойдут для нашего героя? (дети отбирают варианты)
2. Решение проблемы : - поиск ответа во внешних условиях. Можно использовать вариант «домашнее задание» - спрашивают у взрослых, узнают из книг, узнают у друзей. Очень важно усвоить и неукоснительно соблюдать : дети не принимают новые знания, если они им не понятны и не вписываются в их систему знаний, в сформированную картину мира. А мы не должны стремиться переубедить и навязать им новые знания. Мы должны внимательно выслушать все возражения, предложения и предположения детей, поощрять их за самостоятельность суждений, активность в обсуждении. Таким образом, приучать детей не бояться говорить, допускать ошибки. Не читать нравоучения, не указывать на промахи, ведь это порождает робость. А боязнь допустить ошибку, сковывает инициативу ребенка в постановке и . Важно, чтобы ребенок почувствовал «вкус» к получению новых неожиданных сведений.
3. Доказательство и проверка гипотезы, реализация идей найденного решения .
Что мы можем сделать, чтобы убедиться в этом?
Надеть теплую кофту
Накрыться «ветками»
Лечь в коробку (проверить защищает ли она от холода)
Свернуться калачиком
Попрыгать.
4. Рефлексия.
Какую задачу мы с вами решали? (как не замерзнуть ночью)
Как мы решили проблему ? (придумали разные способы)
Какой совет можно дать герою? (не ходить одному; брать с собой компас; серьезно готовиться к походу в лес - брать все необходимые вещи спички, фонарь, продукты, теплую одежду и т. д.).
Человек, как считает С. Л. Рубинштейн, подлинно владеет лишь тем, что добывает собственным трудом.
Таким образом, создавая проблемные ситуации , мы побуждаем детей выдвигать гипотезы, делать выводы и, что очень важно, приучаем не бояться допускать ошибки. Как считает Алексей Михайлович Матюшкин, боязнь допустить ошибку сковывает инициативу ребенка в постановке и решении интеллектуальных проблем . Боясь ошибиться, он не будет сам решать поставленную проблему - он будет стремиться получить помощь от всезнающего взрослого. Он будет решать только легкие проблемы », что неизбежно приведет к задержке интеллектуального развития.
Мы не должны забывать, что проблемные ситуации используются не только на занятиях по «Познанию мира» , но и на математике, развитии речи, конструировании. То есть педагоги должны творчески подходить к процессу развития ребенка на занятиях и во всех других видах деятельности.
Для того чтобы правильно поставить и успешно разрешить проблему , необходимо разделять деятельность педагога и ребенка.
Вопрос к аудитории : Что входит в деятельность педагога при создании проблемы ?
Ответ : деятельность педагога предполагает создание проблемной ситуации , формулировку проблемы , управление поисковой деятельностью детей, подведение итогов.
Вопрос к аудитории : Что входит в деятельность детей при решении проблемы ?
Ответ : деятельность ребенка включает в себя «принятие» проблемной ситуации , формулировку проблемы , самостоятельный поиск, подведение итогов.
За основу построения проблемной ситуации можно использовать алгоритм, разработанный Н. Н. Хоменко и Т. А. Сидорчук.
Шаг № 1 Обсуждение проблемного поля , из которого формируется задача.
Шаг № 2 Формулировка задачи (составляется в занимательной для ребенка форме, вопросы : «Как быть?» , «Что делать?» (выслушивание вариантов ответов без оценки решения , поощрение самых необычных).
Шаг № 3 Формулировка противоречия.
Шаг № 4 ИКР (идеальный конечный результат) - Когда сам объект решает задачу, используя свои ресурсы.
Шаг № 5 Обследование ресурсов объектов для решения противоречия .
Шаг №6 Формулировка подзадач, которые необходимо решить для реализации предлагаемого решения .
Шаг № 7 Рефлексия : «Что делали?» , «Как?» , «Зачем?»
Трудности использования игровых проблемно-практических ситуаций состоит в том , что дети недостаточно готовы к диалогу, к интеллектуально-познавательному общению со взрослыми и сверстниками, а педагог должен овладеть поистине виртуозным мастерством, чтобы опосредовано, без видимой опеки, выполняя определенную игровую роль, направлять поисковую деятельность детей, избегая авторитетного давления на них.
Использование игровых проблемно-практических ситуаций в познавательном процессе не должно быть случайным.
Каждая проблемно-практическая ситуация имеет свое место и время : определенный период изучения тех или иных тем, когда дети уже приобрели необходимые знания и овладели нужными способами деятельности и могут перенести их решения практических коллизий, отказываясь от репродуктивной деятельности.
Наша задача как педагогов состоит в том, чтобы через игру научить детей думать, реализовать свои потенциальные возможности, творческие проявления и развитие личности.
Поэтому главным девизом можно взять следующие слова : «Стремись учить не всему, а главному, не сумме знаний, а целостному их пониманию, не столько дать максимум информации, сколько научить ориентироваться в потоке»
Процесс мышления начинается с проблемной ситуации, которую необходимо решить, а следовательно, с постановки вопроса, который возникает каждый раз, когда нам что-либо непонятно. Поэтому первое необходимое условие протекания мыслительного процесса заключается в умении увидеть непонятное, требующее разъяснения.
Человек с хорошо развитым мышлением видит вопросы там, где они есть на самом деле и где человеку с недостаточно развитым мышлением, не привыкшему мыслить самостоятельно, все представляется само собой разумеющимся. Хорошо известно, что собака облизывается при виде еды, но только И. П. Павлов увидел в этом проблему и, изучая ее, создал учение об условных рефлексах. Другой пример - Исаак Ньютон. Множество людей наблюдало падение предметов с высоты на землю, но только Ньютон задумался над этой проблемой и открыл закон всемирного тяготения.
ак правило, в ходе решения практических задач мы «включаем» мышление и пытаемся решать то, что еще никогда не решали. С другой стороны, для того чтобы правильно поставить вопрос, мы должны обладать необходимой для этого суммой знаний.
Предположим, что мы научились видеть наличие проблемы и правильно ставить вопрос. Но правильно поставленный вопрос еще не означает успешного решения задачи. Для решения сложной мыслительной задачи необходимо умело выбрать пути решения поставленного вопроса. В некоторых случаях мы не испытываем затруднения в решении определенной мыслительной задачи или практической проблемы. Но часто бывает, что у нас нет необходимых знаний или информации для ответа на поставленный вопрос. Поэтому для решения сложной мыслительной задачи человек должен уметь найти необходимую информацию, без которой нельзя решить основную задачу или проблему. В этом случае человек, используя возможности своего мышления, сначала отвечает на промежуточные вопросы и лишь затем решает главный вопрос. Постепенно пополняя недостающую информацию, мы приходим к решению главной проблемы или интересующего нас вопроса.
Очень часто решение мыслительной задачи содержится в самом вопросе. Чтобы это увидеть, необходимо уметь оперировать имеющимися данными и анализировать их. Однако и здесь могут встречаться определенные трудности. Решая сложную мыслительную задачу, человек должен уметь найти необходимые для корректной постановки вопроса данные.
В структуре задачи выделяют условия и требования. Для характеристики условия используют такие признаки, как привычность-необычность ситуации, а также форму поставленного условия (словесное описание, изображения, реальная ситуация и степень выраженности в ситуации существенного отношения между известными и неизвестными величинами, что является ключевым в решении задачи).
Задачи имеют замысел (идею, содержание). Важной характеристикой требований является уровень четкости их формулировки. Задачу характеризует также соотношение между условиями и требованиями. В условии могут содержаться все элементы, необходимые для решения задачи, могут быть лишние элементы и
Когда мы не имеем необходимой для решения вопроса информации, мы обычно высказываем предположение. Предположение - это умозаключение, которое строится на косвенной информации и наших догадках, когда у нас нет всех необходимых для правильного решения мыслительной задачи знаний или достаточной информации.
Существенную роль в решении сложных интеллектуальных задач играет умелое использование разнообразных приемов. Так, при решении задач мы часто используем наглядные образы. Другой пример -использование типичных приемов в решении типовых задач. С этим явлением мы постоянно сталкиваемся в школе, когда на уроках математики или физики учитель объясняет ученикам, как надо решать задачи того или иного типа. При этом он добивается не понимания смысла задачи учеником и формирования путей поиска самостоятельного решения, а обучает его тому, как использовать на практике уже имеющиеся пути решения. В результате этого у ученика формируются навыки практического мышления.
Однако бывают случаи, когда человек с высокоразвитым мышлением пытается решить задачи, не похожие ни на одну из известных, не имеющие готового пути решения. Для решения подобных задач мы должны обратиться к возможностям нашего творческого мышления.
Психологами было затрачено достаточно много усилий для того, чтобы понять, как человек решает необычные, новые, творческие задачи. Тем не менее до настоящего времени нет точного ответа на вопрос о том, как происходит решение подобных задач человеком. Современная наука располагает лишь отдельными данными, позволяющими частично описать процесс решения человеком таких задач, описать условия, способствующие и препятствующие творчеству.
Одним из первых, кто предпринял попытку дать ответ на вопрос о том, что такое творческое мышление, был Дж. Гилфорд. В работах, посвященных креативности (творческому мышлению), он изложил свою концепцию, согласно которой уровень развития креативности определяется доминированием в мышлении четырех особенностей. Во-первых, это оригинальность и необычность высказанных идей, стремление к интеллектуальной новизне. Человек, способный к творчеству, почти всегда и везде стремится найти свое собственное решение.
Во-вторых, творческого человека отличает семантическая гибкость, т. е. способность видеть объект под новым углом зрения, способность обнаружить возможность нового использования данного объекта.
В-третьнх, в творческом мышлении всегда присутствует такая черта, как образная адаптивная гибкость, т. е. способность изменить восприятие объекта таким образом, чтобы видеть его новые, скрытые стороны.
В-четвертых, человек с творческим мышлением отличается от других людей способностью продуцировать разнообразные идеи в неопределенной ситуации, в частности в такой, которая не содержит предпосылок к формированию новых идей. Такая способность творческого мышления была названа Дж. Гилфордом семантической спонтанной гибкостью.
свободное ассоциирование. Человек говорит все, что приходит ему в голову, каким бы абсурдным это ни казалось.
Свободное ассоциирование первоначально использовалось в психотерапии, сейчас оно применяется также для группового решения задач, и это получило название "мозгового штурма".
Мозговой штурм широко используется для решения разного рода промышленных, административных и других задач. Процедура проста. Собирается группа людей для того, чтобы «свободно ассоциировать» на заданную тему: как ускорить сортировку корреспонденции, как достать деньги для строительства нового центра или как продать больше чернослива. Каждый участник предлагает все то, что приходит ему на ум и иногда не кажется относящимся к проблеме. Критика запрещена. Цель - получить как можно больше новых идей, так как чем больше идей будет предложено, тем больше шансов для появления по-настоящему хорошей идеи. Идеи тщательно записываются и по окончании мозгового штурма критически оцениваются, причем, как правило, другой группой людей.
В ходе исследования творческого мышления была выявлена еще одна интересная закономерность. Частые неудачи при решении мыслительных задач приводят к тому, что человек начинает бояться встречи с каждой новой задачей, а при встрече с проблемой его интеллектуальные способности оказываются не в состоянии проявиться, так как находятся под гнетом неверия человека в свои собственные силы. Для проявления интеллектуальных способностей людей необходимо чувство успеха и ощущение правильности выполнения той или иной задачи.
В ряде исследований было установлено, что эффективность в решении мыслительных задач достигается при наличии соответствующей мотивации и определенного уровня эмоционального возбуждения. Причем этот уровень для каждого человека сугубо индивидуален.
Следующая причина, тормозящая проявление творчества, заключается в существовании двух конкурирующих между собой типов мышления: критического и творческого. Критическое мышление направлено на выявление недостатков в суждениях других людей. Человек, у которого в большей степени развит именно этот тип мышления, видит только недостатки, но не предлагает своих конструктивных идей, поскольку опять-таки замыкается на поисках недостатков, но уже в своих суждениях. С другой стороны, человек, у которого преобладает творческое мышление, стремится к разработке конструктивных идей, но при этом не уделяет должного внимания тем недостаткам, которые содержатся в них, что также негативно отражается на разработке оригинальных идей.
При решении сложной проблемы обычно намечается путь решения, который осознается как гипотеза. Осознание гипотезы порождает потребность в проверке. Критичность – признак зрелого ума. Некритический ум легко принимает любое совпадение за объяснение, первое подвернувшееся решение за окончательное.
Когда заканчивается проверка, мыслительный процесс переходит к окончательной фазе – суждению по данному вопросу.
Таким образом, мыслительный процесс – это процесс, которому предшествует осознание исходной ситуации (условия задачи), который является сознательным и целенаправленным, оперирует понятиями и образами и который завершается каким-либо результатом (переосмысление ситуации, нахождение решения, формирование суждения, и т.п.).
Выделяют четыре стадии решения проблемы:
подготовка;
созревание решения;
вдохновение;
проверка найденного решения.
Структура мыслительного процесса решения проблемы:
Мотивация (желание решить проблему).
Анализ проблемы (выделение "что дано", "что требуется найти", какие недостающие или избыточные данные, и т.д.).
Поиск решения:
3.1. Поиск решения на основе одного известного алгоритма (репродуктивное мышление).
3.2. Поиск решения на основе выбора оптимального варианта из множества известных алгоритмов.
3.3. Решение на основе комбинации отдельных звеньев из различных алгоритмов.
3.4. Поиск принципиально нового решения (творческое мышление).
3.4.1. На основе углубленных логических рассуждений (анализ, сравнение, синтез, классификация, умозаключение и т.п.).
3.4.2. На основе использования аналогий.
3.4.3. На основе использования эвристических приемов.
3.4.4. На основе использования эмпирического метода проб и ошибок.
В случае неудачи:
3.5. Отчаяние, переключение на другую деятельность: "период инкубационного отдыха" – "созревание идей", озарение, вдохновение, инсайт, мгновенное осознание решения некоторой проблемы (интуитивное мышление). Факторы, способствующие "озарению":
высокая увлеченность проблемой;
вера в успех, в возможность решения проблемы;
высокая информированность в проблеме, накопленный опыт;
высокая ассоциативная деятельность мозга (во сне, при высокой температуре, лихорадке, при эмоционально положительной стимуляции).
Логическое обоснование найденной идеи решения, логическое доказательство правильности решения.
Использование проблемных ситуаций в работе с дошкольниками положительно влияет на развитие у детей творческого мышления, познавательных умений и способностей. Рубенштейн С. Л. говорил, что «Мышление обычно начинается с проблемы или вопроса, с противоречия. Проблемной ситуацией определяется вовлечение личности в мыслительный процесс. В проблеме имеются неизвестные, как бы незаполненные места. Для из заполнения, для превращения неизвестного в известное, необходимы соответствующие знания и способы деятельности, которые у человека поначалу отсутствуют».
Проблемная ситуация – состояние умственного затруднения детей, вызванное недостаточностью ранее усвоенных ими знаний и способов деятельности для решения познавательной задачи, задания или учебной проблемы. Иначе говоря, проблемная ситуация – это такая ситуация, при которой субъект хочет решить трудные для него задачи, но ему не хватает данных, и он должен сам их искать.
Проблемная ситуация возникает, когда педагог преднамеренно сталкивает жизненныепредставлениядетей (или достигнутый ими уровень) с научными фактами, объяснить которые они не могут - не хватает знаний, жизненного опыта.
У воспитателей часто возникают сложности с подбором проблемных ситуаций. Надеюсь, что предложенная мной картотека поможет вам в этом.
|
Тема: «Грибы» Незнайка зовёт детей в лес за грибами, но не знает, какие грибы съедобные, а какие нет. |
Тема: «Транспорт» Животные Африки просят Айболита о помощи, но Айболит не знает на чём к ним добраться. |
|
Тема: «Дома», «Свойства материалов» Поросята хотят построить прочный дом, чтобы спрятаться от волка и не знают, из какого материала это сделать. |
Тема: «Фрукты» Путешествуя по пустыне, дети захотели пить. Но с собой оказались только фрукты. Можно ли напиться? |
|
Тема: «Свойства материалов» В дождливую погоду надо прийти в детский сад, но какую обувь выбрать, чтобы прийти в детский сад, не промочив ноги. |
Тема: «Язык мимики и жестов» Путешествуем по миру, но не знаем иностранных языков. |
|
Тема: «Погодные условия» Отправились в путешествие по Африке, но какую одежду взять с собой, чтобы было комфортно. |
Тема: «Свойства металлов» Буратино хочет открыть дверцу, в каморке у папы Карло, но ключ на дне колодца. Как Буратино достать ключ, если он деревянный, а дерево не тонет. |
|
Тема: «Стороны света» Машенька заблудилась в лесу и не знает, как сообщить о себе и выйти из леса. |
Тема: «Объём» Знайке необходимо определить уровень жидкости в кувшинах, но они не прозрачные и с узким горлышком. |
|
Тема: «Погодные условия» Одна подруга живет далеко на Юге, и никогда не видела снега. А другая - живет на Крайнем Севере, там снег никогда не тает. Что можно сделать, чтобы одна смогла увидеть и снег, а другая - траву и деревья (только переезжать они никуда не хотят)? |
Тема: «Измерение длины» Красной Шапочке надо как можно быстрее попасть к бабушке, но она не знает, какая дорожка длинная, а какая короткая… |
|
Тема: «Выше, ниже» Ивану-Царевичу надо найти клад, который зарыт под самой высокой елью. Но он никак не может решить, какая ель самая высокая. |
Тема: «Лекарственные растения» Незнайка в лесу поранил ногу, а аптечки нет. Что можно сделать. |
|
Тема: «Почва» Машенька хочет посадить цветы, но не знает, на какой почве цветы будут расти лучше. |
Тема: «Свойства дерева» Побежал Буратино в школу, а перед ним широкая река, и мостика не видно. В школу нужно торопиться. Думал – думал Буратино как же ему через речку перебраться. Противоречие: Буратино должен перебраться через речку, так как может опоздать в школу, и боится войти в воду, так как не умеет плавать и думает, что утонет. Что делать? |
|
Тема: «Часы» Золушке надо вовремя уйти с бала, а дворцовые часы вдруг остановились. |
Тема: «Свойства воздуха» Незнайка с друзьями пришли на речку, но Незнайка не умеет плавать. Знайка предложил ему спасательный круг. Но он все равно боится, и думает, что утонет. |
|
Тема: «Увеличительные приборы» Дюймовочка хочет написать письмо маме, но беспокоится, что мама не сможет его прочесть из-за очень маленького шрифта. |
Тема: «Средства связи» У слонёнка заболела бабушка. Надо вызвать доктора, но он не знает как. |
Обо всём на свете:
В 1930 году в американский прокат вышел фильм "Песня мошенника" (The Rogue Song) про похищение девушки в горах Кавказа. Актеры Стэн Лорел, Лоуренс Тиббетт и Оливер Харди сыграли в этом фильме местных жуликов. Удивительно, но эти актеры очень похожи на героев...
Материалы раздела
Глава 4. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ
Значение АРИЗ (алгоритма решения изобретательских задач) при поиске решения проблем Г.С. Альтшуллер определил очень четко: «Решение задачи по АРИЗ - это творчество в любом понимании. Организованное творчество - это самое главное. Возможность организации творчества дает надежду на то, что так же можно организовать творчество в других видах человеческой деятельности, что неизмеримо более заманчиво, чем просто возможность решать технические задачи.
Наша высшая задача - перестроить мышление»4.
Под перестройкой мышления Г.С. Альтшуллер понимал замену хаотичного поиска идеи решения (когда «мысли суетятся») такой четко организованной последовательностью выполнения мыслительных операций, при которой каждый шаг мысли обоснован и логически вытекает из предыдущих шагов. Как же можно выработать навыки технологии «как думать»?
Чтобы приобрести навыки любой профессии, нужны длительные тренировки с комплексом специальных упражнений, только тогда появляется автоматизм при выполнении необходимых операций. Следовательно, нам нужен такой комплекс упражнений, в каждом из которых есть проблемная ситуация - только при ее решении работает мышление, и алгоритм, который позволит преобразовать проблему в задачу и найти идею ее решения. При этом алгоритм не заменяет мышления - он только показывает направление - «куда думать».
Сформулируем требования к такому алгоритму:
осознанность мыслительных операций и управляемость ими;
получение результата на уровне идеального (для данной проблемной ситуации);
лаконичность;
повторяемость результата при соблюдении алгоритма;
универсальность (применимость для анализа и поиска решения любых проблем).
В качестве комплекса упражнений лучше всего использовать так называемые «изобретательские задачи» - реальные технические проблемы, которые возникали при создании или совершенствовании различных машин и механизмов. И пусть никого не смущают термины «изобретательские» и «технические»: первый говорит только об оригинальности проблемы и необходимости особого подхода к ее решению. А «технические» знания, которые требуются для поиска решения, находятся на уровне 8–9-го классов средней школы (а чаще и того меньше). Главное, что понадобится при поиске решения, - это четкая логическая последовательность выполнения всех мыслительных действий по «перемалыванию» задачи. А чтобы алгоритм воспринимался вами не как спущенная сверху инструкция, которую почему-то надо выполнять, а осознанно, чтобы стал он своим, родным и близким, выведите его сами в ходе анализа и поиска решения четырех проблем.
Проблема 1
ЛАМПА Г. Н. БАБАКИНА
Процесс мягкой посадки ракеты после полета осуществляется следующим образом: чтобы ракета стала на «ноги», расположенные обычно в хвостовой части, ее перед посадкой разворачивают хвостовой частью к посадочной поверхности (рис. 4.1). Затем включаются тормозные двигатели, которые обеспечивают торможение и плавный спуск ракеты.
При проектировании первого в мире посадочного комплекса «Луна-16» для мягкой посадки на Луну в его хвостовой части установили мощную лампу, чтобы осветить лунную поверхность под «ногами» станции. Лампы накаливания состоят из трех основных частей: нити накаливания, стеклянной колбы для сохранения вакуума, в котором находится нить5, и цоколя - металлической части, соединяющей лампу с источником электроэнергии и местом ее установки. Посадочный комплекс спроектировали, рассчитали, изготовили, стали испытывать на стенде. В режиме «Посадка» включили лампу. Лампа зажглась, но через некоторое время задымилась, стала матовой и перегорела.
При исследовании выяснилось, что в месте соединения стеклянной колбы с цоколем в стекле образуются микротрещины. Выяснили и причину образования микротрещин - от вибрации, которую создают во время работы тормозные двигатели. Через трещины проникает воздух, раскаленная нить накаливания окисляется и перегорает. Как быть?
Сотрудники отдела, ответственного за изготовление лампы, перепробовали множество вариантов, но... При решении этой задачи методом мозгового штурма обычно намечаются такие направления поиска решения:
1. Устранить воздействие вибрации на лампу. С этой целью предлагаются различные виды подвесок, пружин, амортизаторов, пластичных составов, гасящих вибрацию, вплоть до вынесения лампы из комплекса и освещения места посадки каким-нибудь другим способом (например, вторым спутником).
2. Изменить конструкцию лампы. Характер этих предложений сводится к замене лампы накаливания дуговой лампой типа прожектора, изменению способа крепления лампы (без цоколя) к корпусу станции, усилению той части колбы, которая трескается, и т.д.
Рассмотрим лампу как систему, основная функция (ОФ) которой - освещать место посадки. Лампа состоит из трех основных элементов - подсистем: нити накаливания, цоколя и колбы (рис. 4.2). Основную функцию системы выполняет подсистема «нить накаливания», создавая световой поток в раскаленном состоянии. Цоколь и колба выполняют вспомогательные функции (ВФ): цоколь держит всю лампу в корпусе станции и соединяет ее с источником тока; колба обеспечивает вакуум, предохраняя раскаленную нить от взаимодействия с кислородом воздуха.
Если вспомнить, что лампа, хотя и проектировалась на Земле, работать должна на Луне, где практически нет кислорода и вполне достаточно своего вакуума, то сразу же возникает вопрос: «А зачем на Луне колба? Давайте ее уберем!» Именно такое решение предложил главный конструктор комплекса «Луна-16» Г.Н. Бабакин, как только ознакомился с проблемой.
Рассмотрим инструментарий, который позволил выйти на такое решение.
Прежде всего был проведен структурный анализ системы, предназначенной для выполнения конкретной основной функции, определен ее состав (подсистемы) и функции каждого элемента. Затем эти функции были перенесены в ту среду, в которой должна работать вся система. Одного этого анализа оказалось достаточно, чтобы найти практически идеальное решение: вся система остается без изменений, а вредное качество исчезает. Назовем задачу, в которой можно реализовать такое решение, минимальной, или мини-задачей.
Сделаем первые выводы:
при анализе ситуации необходимо четко определить ОФ системы, состав системы и элементы, обеспечивающие выполнение ОФ;
для получения идеального решения нужно стремиться устранять элементы, выполняющие ВФ.
Прикинем первую инструментальную цепочку действий при поиске решения проблемной ситуации: формулирование основной функции - определение состава системы и функций отдельных элементов - формулирование идеального конечного результата.
Кратко эту схему можно записать так:
ОФ → Состав системы → ИКР.
Проверим, можно ли использовать эту цепочку мыслительных действий для поиска решения других проблем.
Проблема 2
ИГЛА ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
После хирургической операции разрезанные ткани сшивают ниткой - накладывают шов. Но в ушке иголки нитка складывается вдвое, и это утолщение разрывает ткани, особенно тонкие6(рис. 4.3). До недавнего времени на эти разрывы не обращали внимания, так как процесс заживления основного шва шел достаточно долго. Но в последнее время в связи с успехами медицины и фармакологии эти разрывы ткани стали затягивать процесс выздоровления. Как быть?
Лучшая из идей, которую предлагают при решении задачи мозговым штурмом, - соединять нитку с иголкой «в торец». Решение хорошее, но технологически сложное.
Проанализируем ситуацию. Основная функция системы «иголка с ниткой», для выполнения которой эта система была создана, - сшивать разрезанные ткани. Но в процессе выполнения основной функции возникает нежелательный эффект - сложенная вдвое нитка в ушке иголки образует утолщение, которое создает в соединяемых тканях разрывы. Причина образования утолщения - необходимость соединять иголку с ниткой.
Здесь важно обратить внимание на еще один момент: это утолщение существовало всегда, но на него не обращали внимания, так как процесс выздоровления больного зависел от других факторов. Но с некоторого времени к этому соединению стали предъявлять новые, повышенные требования - и возник нежелательный эффект. Конечно, утолщение можно устранить, если не соединять нитку с иголкой: тогда ткани не будут разрываться, но и иголка с ниткой не будут объединены в систему и не смогут выполнять свою основную функцию.
Таким образом, между основной функцией данной системы (сшивать ткани) и нежелательным эффектом (образованием разрывов) существует четкая причинно-следственная связь: ЕСЛИ мы хотим сшивать ткани, ТО должны соединить нитку с иголкой, НО тогда образуются разрывы.
И обратно: ЕСЛИ мы хотим предотвратить образование разрывов, ТО не должны соединять нитку с иголкой, НО тогда не сможем сшить разрезанные ткани.
Отсюда хорошо видно, что попытка обеспечить выполнение основной функции с помощью определенного принципа действия системы приводит к появлению соответствующего нежелательного эффекта. А попытка устранить возникший эффект приводит к появлению нового нежелательного эффекта: в частности, к невозможности выполнять основную функцию.
Возникает противоречие: нитка должна быть соединена с иголкой в ушке, чтобы сшивать разрезанные ткани (выполнять ОФ), и не должна быть соединена, чтобы не возникал нежелательный эффект (утолщение в ушке, которое приводит к разрыву тканей). Иными словами, соединение должно быть - и не должно быть.
Противоречие, при котором к одному состоянию, свойству или параметру системы предъявляются противоположные ФИЗИЧЕСКИЕ требования, называется физическим противоречием (ФП).
Определим условия, при которых можно устранить физическое противоречие. Очевидно, что в идеале иголка, нить и место их соединения должны иметь одинаковый диаметр. Одинаковый диаметр получится, если иголку с ниткой «состыковать» - обеспечить соединение «в торец», но осуществлять такое соединение в операционных условиях слишком сложно.
Уточним функции каждого элемента этой системы.
Основную функцию - «сшивать ткани» - выполняет нить, которая, кстати, стоит значительно дешевле иголки. Иголка же выполняет две вспомогательные функции - прокалывает отверстие и протягивает в него нить. Нельзя ли убрать элемент, выполняющий вспомогательные функции? Можно, если эти функции «по совместительству» будет выполнять элемент, выполняющий основную функцию.
Что же для этого необходимо? Чтобы нитка могла выполнять функции иголки, она, без сомнения, должна обладать и свойствами иголки, т.е. быть острой и твердой. А чтобы сохранить возможность выполнять свою основную функцию - сшивать - нитка должна быть гибкой и эластичной. Причем в данном случае в одно и то же время. Новое физическое противоречие.
Его можно разрешить, если принять во внимание, что свойствами иголки должна обладать не вся нить, а только ее часть - кончик. Как это сделать? Обратились к специалистам-химикам. Они подобрали специальный раствор, нить, пропитанная таким раствором, становилась твердой. Оставалось заточить кончик нити.
Сделаем очередные выводы. Определять ОФ системы, ее состав и функции элементов нужно, но этого недостаточно: при попытке устранить один нежелательный эффект возникает другой, между ними существует причинно-следственная связь, и, если продолжать стремиться к ИКР, возникает физическое противоречие.
Инструментальная цепочка мыслительных действий при анализе и поиске решения проблемной ситуации дополняется: формулирование основной функции (ОФ) - определение состава системы и функций отдельных элементов - выявление причинно-следственной связи (Если - То - Но) в двух вариантах - выявление физического противоречия (ФП) - формулирование идеального конечного результата (ИКР).
Запишем ее кратко:
ОФ → состав системы →
→ Если - То - Но → ФП → ИКР.
Проблема 3
РАДИОСТАНЦИЯ ДЛЯ АЛЬПИНИСТОВ
При восхождении на высокие вершины альпинисты для связи с базовым лагерем используют радиостанции, которые работают на фиксированных частотах (рис. 4.4). Но высоко в горах при температурах ниже –50 °С транзисторы сильно охлаждаются, и их физические свойства меняются. В результате меняется частота, на которой они должны работать, и связь с лагерем нарушается. Чтобы радиостанция не замерзала, ее главную часть (генератор частоты) предложили поместить в термостат - сосуд типа термоса с подогревом, а наружу вывести антенну, микрофон и динамик. Но оказалось, что термостат будет весить в три-четыре раза больше, чем сама радиостанция, да еще нужен мощный аккумулятор в качестве источника питания - а это опять лишний вес, который носить в горах очень трудно. Как быть?
Проанализируем ситуацию - почему возникла проблема? Основная функция, которую должна выполнять система в составе: радиостанция, базовый лагерь внизу и альпинист наверху, - обеспечить устойчивую радиосвязь между базовым лагерем и альпинистом. Радиостанция была спроектирована для работы в нормальных климатических условиях - при средних температурах - и прекрасно выполняла свою основную функцию. Используя радиостанцию на восхождениях в горах при низких температурах, альпинисты предъявили к ней значительно более жесткие требования, и радиостанция работать отказалась. Так возник нежелательный эффект № 1 (НЭ1). Чтобы его устранить, предложили использовать средство устранения (СУ) - термостат. Термостат действительно обеспечивает устойчивую радиосвязь, но много весит, что создает новый нежелательный эффект (НЭ2).
Сформулируем причинно-следственные связи в их противоположных состояниях:
1. Если использовать термостат (СУ), то нарушений связи не будет (НЭ1 устраняется), но появляется лишний вес (НЭ2).
(Черточка над обозначением указывает на его отрицание, т.е. на противоположное значение.)
2. Если же термостат не использовать (СУ не вводить), то лишний вес не появляется (НЭ2 не возникает), но сохраняется нарушение радиосвязи (НЭ1).
Схематически это можно записать так:
Свойство связи между двумя взаимодействующими объектами, при котором изменение одного объекта, или его части, или его параметра в нужную для нас, потребителей, сторону вызывает недопустимое для нас, потребителей, изменение другого объекта, или его части, или его параметра, называется техническим противоречием (ТП).
Таким образом, между возможностью иметь устойчивую радиосвязь и необходимостью таскать лишний вес существует прямая зависимость, причем без всяких возможных компромиссов: или связь и лишний вес, или ни веса, ни связи.
Чтобы поставить изобретательскую задачу, применим прием, который уже был использован в задаче о лодке Робинзона: введем в систему отсутствующий, идеальный термостат. Такой термостат ничего не весит, не потребляет никакой энергии (так как он отсутствующий!), но прекрасно выполняет свою функцию: согревает радиостанцию.
Тогда постановка изобретательской задачи может схематически выглядеть так:
т.е. не вводя средство устранения
И тем самым не создавая новый нежелательный эффект, устранить имеющийся нежелательный эффект. Наша конкретная задача может быть записана так: не вводя термостат и тем самым сохраняя способность отсутствующего термостата не создавать лишний вес, обеспечить незамерзание радиостанции.
Из постановки изобретательской задачи и противоречия технического естественно вытекает противоречие физическое: термостат должен быть, чтобы радиостанция не замерзала и обеспечивалась устойчивая радиосвязь (основная функция системы), и термостата быть не должно, чтобы не приходилось носить лишний вес (чтобы не возникал НЭ2).
Функцию идеального крана в задаче о лодке Робинзона выполняла сама система. Очевидно, что функцию идеального термостата, как и любого идеального элемента, тоже должна выполнять сама система. Тем более что термостат выполняет вспомогательную функцию. А опыт решения предыдущих задач подсказывает, что от таких элементов нужно избавляться. Поэтому идеальное решение должно выглядеть так: система сама обеспечивает обогрев радиостанции.
Уточним состав системы, т.е. когда и при каких условиях ведется радиосвязь. Очевидно, только тогда, когда радиостанция находится в горах вместе с альпинистом, который сам является прекрасным источником тепла. Следовательно, функцию термостата - подогревать - можно передать альпинисту. Было предложено ту часть радиостанции, которая боится мороза, помещать в нагрудный карман комбинезона, а наружу вывести только микрофон, динамик и антенну.
Сделаем очередные выводы. Инструментальная цепочка действий при поиске решения проблемной ситуации дополняется новыми шагами: формулирование основной функции (ОФ) - определение состава системы и функции отдельных элементов - формулирование технического противоречия (ТП) в двух вариантах (выявление нежелательного эффекта НЭ1 - введение средства устранения СУ - появление нового нежелательного эффекта НЭ2) - постановка изобретательской задачи (ИЗ) - формулирование физического противоречия (ФП) - формулирование идеального конечного результата (ИКР).
Запишем кратко новую схему:
ОФ → состав системы → ТП (НЭ1 → СУ → НЭ2) →