РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ ФОРМУВАННЯ ВМІНЬ РОЗВ’ЯЗУВАТИ ВИНАХІДНИЦЬКІ ЗАДАЧІ В
ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ШКІЛЬНОГО КУРСУ ФІЗИКИ
2.1. Особливості методики формування вмінь розв'язувати винахідницькі задачі
Технічна діяльність учнів: моделювання, конструювання, раціоналізаторство,
винахідництво, що являє собою процес творчого впровадження наукових ідей в
технічні розв'язки, спрямована на розв'язання численних протиріч в сфері
виробництва та побуту у створенні нової техніки та новітніх технологій.
Винахідницькими вважають задачі для розв’язування яких необхідно подолати
закладені в них протиріччя. У пошуку нових технічних розв'язків (ТР) названих
задач завдання полягає не тільки у виявленні та усуненні протиріч, але й
розширенні особливостей їх проявів у технічному прогресі, усвідомленні
конкретного механізму, технічного протиріччя внутрішніх імпульсів розвитку
техніки тощо. Результатом розв'язання ТП є створення нового технічного об'єкта
(ТО) або технічної системи (ТС), тобто винахід. Принциповою особливістю процесу
розв'язання винахідницьких задач є необхідність усунення ТП, але ні в якому
випадку не їх примирення, не пошук компромісу. В процесі розв’язання
винахідницьких задач розрізняють адміністративні (АП), технічні (ТП) та фізичні
(ФП) протиріччя.
АП - це протиріччя, в якому відомо, що потрібно зробити, але невідомо, як саме:
"Потрібно вдосконалити велосипед..." Евристична сила ("підказка") таких
протиріч нульова - вона не підказує напрямку, в якому слід шукати розв’язок.
Суть ТП полягає в тому, що за поліпшення однієї складової (параметра) ТС,
неодмінно погіршується інша складова або параметр. Правильно сформульоване ТП
хоча і не дає конкретної відповіді, однак дозволяє визначити напрямок (або
напрямки) пошуків розв’язків.
ФП - це протиріччя, за котрого до однієї і тієї ж складової системи (так званий
мікрорівень ТС) ставляться взаємовиключні вимоги. В ФП зіткнення конфліктуючих
вимог загострено до крайностей. Хоча на перший погляд, таке протиріччя
неможливо розв'язати, але саме в доведенні суперечностей до крайнощів полягає
евристична сила міркувань.
Винахідницькі задачі здавна розв'язувались шляхом відбору варіантів (так званим
методом спроб і помилок - МСіП). Зрозуміло, що такий процес розв’язання є
некерованим і низькоефективним. Це пояснюють перш за все тим, що такий метод
потребує великих витрат часу і праці, оскільки для отримання потрібного
варіанту розв'язку необхідно перебрати багато "порожніх" спроб. Крім того,
МСіП, як правило, не дає оптимального, сильного технічного розв'язку, оскільки
в відборі однорідних варіантів заважає психологічна інерція (ПІ) винахідника.
Отже, сучасна НТР прийшла в протиріччя з МСіП як малопродуктивним і
неефективним способом мислення і пошуку нових технічних розв’язків.
Людство намагається подолати подібні протиріччя створенням спеціальних методів
творчої діяльності, пошуку нових технічних розв'язків, що дозволяють створювати
винахід в керованому, добре організованому, ефективному процесі виробництва. В
результаті було розроблено різноманітні методи розв’язування (їх понад 50):
мозковий штурм (МШ), метод фокальних об'єктів (МФО), морфологічний аналіз (МА),
синектика, алгоритм розв'язування винахідницьких задач (АРВЗ) тощо. Їх умовно
поділяють на: методи випадкового (неспрямованого) пошуку (МШ, синектика, МФО)
та систематичного (спрямованого) пошуку,
які, в свою чергу, поділяють на неалгоритмічні (МА, ФВА тощо) та алгоритмічні
(АРВЗ).
Науковий рівень та практична результативність цих методів постійно зростає.
Якщо спочатку розроблювані методи спирались лише на найпростіші прийоми
асоціативного мислення, то для сучасних методів пошуку розв'язків характерний
комплексний підхід, систематичний аналіз проблеми та алгоритмізація творчого
процесу, що допомагає за короткий термін знайти найефективніший розв'язок.
Сучасні методи розв’язування винахідницьких завдань завдяки алгоритмізації
дозволяють застосовувати для розв’язування ЕОМ, що значно розширює можливості.
Сучасні методики спрямованого пошуку розв’язків є досить складними комплексними
методиками винахідницької діяльності. Вони використовують системний
алгоритмізовано-процедурний підхід, типізацію способів розв'язування
різноманітних винахідницьких задач на основі аналізу патентного фонду,
абстрактно-символічний опис ТП, різноманітні прийоми, що активізують розумові
процеси винахідників.
До методів спрямованого (систематичного) пошуку відносять окремі різновидності
морфологічного аналізу (наприклад, десятинні матриці пошуку), алгоритм
розв'язування винахідницьких задач (АРВЗ) і його модифікації. Ці методики, на
відміну від, наприклад, методу контрольних запитань, носять не випадковий, а
спрямований характер; в них синтез розв'язків передує операції його аналізу, що
дозволяє розчленувати проблему на часткові, більш прості задачі.
Такий розвиток методів пошуку розв’язування відбувається в напрямках посилення
формалізації процесу виявлення та усунення протиріч, використання
функціонального підходу в пошуку ТР, розробки методик активного аналізу задач і
пошуку розв'язків, посилення адаптованості методики пошуку до різноманітних
типів і видів задач,
застосування ЕОМ для здійснення пошуку в діалоговому режимі і формування
масивів стандартних прийомів, фізичних ефектів тощо.
2.2. Основні методи і прийоми розв'язування винахідницьких задач
Для підвищення творчого потенціалу колективів та індивідуальних винахідників їх
необхідно озброїти сучасними засобами пошуку технічних ідей, що реалізують
механізм інтуїтивних та логічних дій. Засоби пошуку нових технічних ідей, що
реалізують механізм інтуїтивних дій, включ
- Київ+380960830922