Текст книги "Научное творчество. Методы конструирования новых идей"

Цель – качественно доставлять дозы лекарства. Направление: улучшить функцию «управление усвоением лекарства».

Посредник: ввести посредника, который будет управлять высвобождением лекарственного средства при оптимальной скорости поглощения.

Согласование: время растворения посредника должно соответствовать оптимальной скорости доставки лекарств для конкретного препарата. В процессе растворения полимера обеспечивается постоянная концентрация.

Концепция. Используется медленно растворимый полимер, аккуратно дозирующий лекарство в течение времени.

Пример 4.9. Физику Роберту Вуду понадобилось почистить спектроскоп (деревянная труба 20 метров длиной и 15 см в диаметре) от паутины, но под рукой не оказалось щетки нужной длины.

Цель – очистить спектроскоп без использования длинного шеста. Направление: улучшить функцию «перемещение щётки».

Элементы: использовать элемент из окружающей среды для сбора пыли и паутины.

Посредник: использовать подвижный объект как посредника для прохождения сквозь спектроскоп.

Концепция. Пропустить домашнего кота, который соберет на себя всю паутину.

Пример 4.10. Здания в зоне вечной мерзлоты строятся на сваях. Необходимо измерять высоту свай, но при низких температурах это очень некомфортно.

Цель – создать более комфортные условия для персонала. Направление: улучшить функцию «измерение свай».

Копия: использовать оптическую копию свай.

Концепция. Сделать фотографию свай и производить измерения по фотографии в масштабе.

Пример 4.11. Для поиска новых или движущихся небесных тел астрономы делают ежедневные фотографии звездного неба и сравнивают их. Однако сравнивать фотографии, на которых может быть от 20 до 30 тысяч звезд, крайне сложно.

Цель – облегчить обнаружение новых небесных тел. Направление: улучшить функцию «контрастность новых объектов на фотографии».

Копия: сравнивать две фотографии.

Инверсия: сделать вторую фотографию негативом.

Объединение: совместить две фотографии в одно изображение. Объект, изменивший положение, станет видимым на фоне неподвижных звезд.

Концепция. Делать фотографии на прозрачной пленке и сравнивать позитив с негативом. При наложении пленок друг на друга отличия позиции объектов будут ярко и четко выделяться, так как неподвижные звезды будут взаимно погашены негативом и позитивом.

Приёмы для улучшения функции «Условия»

Условия – это качественные характеристики системы. Измените системные условия.

1. Частично. Выполняйте функцию частично, а не полностью (правило «20/80»). Используйте незаконченные элементы или структуры для того, чтоб закончить их в другое время и в другом месте. Выполняйте процессы или действия частично, 20 % обеспечивают 80 % результата. Перейдите к частичному взаимодействию системы с окружающей средой.

2. Избыток. Создайте излишек, а затем удалите ненужное. Создайте численность более 100 % (или превзойдите другие параметры) и затем удалите лишнее. Перевыполняйте процессы, действия и взаимодействия и затем корректируйте их. Завысьте уровень взаимодействия с окружением, затем нейтрализуйте лишнее.

3. Согласование. Согласуйте функции, структуры и параметры системы. Согласуйте элементы, связи или взаимодействия в системе (формы, структуры, свойства и т. д.). Синхронизируйте процессы, действия и взаимодействия во времени (например, резонанс) и согласуйте в пространстве. Согласуйте системные взаимодействия со окружением, изменяя их свойства (инертная или активная среда).

4. Динамичность. Сделайте систему или её окружение подстраиваемой или изменяемой. Увеличьте гибкость элементов или связей в системе, сделайте их подвижными. Превратите процедуры,

процессы, действия и взаимодействия в изменяемые. Перейдите в окружение с настраиваемыми свойствами.

5. Управляемость. Увеличьте управляемость системы. Введите управляемые элементы в систему, небольшие добавки или элементы для обеспечения контроля. Введите обратную связь в процессах, действиях и взаимодействиях. Контролируйте внешние условия и системные взаимодействия с помощью среды.

Пример 5.1. Пылесос плохо удаляет пыль из узких щелей. Узкие места недоступны для обычных насадок.

Цель – увеличить эффективность пылесоса. Направление: улучшить функцию «удаление пыли».

Динамичность: сделать пыль более подвижной.

Инверсия: использовать давление воздуха вместо вакуума.

Концепция. Поток воздуха из выпускного отверстия направить в насадку так, чтобы он поднимал пыль с поверхности или из щелей, а насадка засасывала пыль в пылесос.

Пример 5.2. Мебель имеет большой объем и занимает много места для хранения при складировании и транспортировке, также есть сложность при переноске от транспорта до потребителей.

Цель – упростить доставку мебели. Направление: улучшить функцию «поставка мебели».

Частично: на производстве выполнить сборку частично.

Дробление: модульная конструкция мебели. Большая мебель монтируется из небольших модулей.

Концепция. Заключительная сборка может быть выполнена самим потребителем. Хранение и перевозка мебели осуществляются в разобранном виде. Это снижает себестоимость и, соответственно, цену для продажи, что очень привлекательно для рынка. Потребитель может завершить сборку в домашних условиях.

Пример 5.3. Керамическую плитку разрезают при помощи алмазной пилы. Этот процесс довольно дорог и даёт много пыли.

Цель – уменьшить стоимость и время резки керамической плитки. Направление: улучшить функцию «разрезать керамическую плитку».

Частично: выполнить разрезку частично.

Управляемость: надрез плитки «прокладывает путь» для правильного разделения частей.

Концепция. Керамическая плитка может быть частично надрезана или надсечена, а затем легко отломлена по линии надсечки.

Пример 5.4. При окраске баллонов высокого давления краска наносится медленно, чтобы избежать потеков и неровности покрытия.

Цель – ускорить процесс качественной окраски баллонов. Направление: улучшить функцию «нанесение краски».

Избыточно: дать избыток краски и убрать лишнюю.

Производные: использовать центробежные силы для удаления излишка краски.

Концепция. Макнуть баллон в краску, а излишек краски убрать за счет центробежных сил быстрым вращением баллона.

Пример 5.5. Инструкторы должны оценить знания и навыки студентов для того, чтобы аттестовать их на следующий уровень. Но желательно также ранжировать производительность студентов в дополнение к классификации их уровня.

Цель – ранжировать студентов без дополнительного тестирования. Направление: улучшить функцию «оценка студентов».

Избыточно: сделать большее количество вопросов, чем студенты могут ответить за отведенное время.

Элементы: использовать существующие вопросы теста, чтобы обеспечить избыток.

Управляемость: использовать количество ответов как меры производительности.

Концепция. Академические тесты имеют больше заданий, требующих ответа, чем может быть выполнено в течение ограниченного периода времени. Количество выполненных заданий дает представление о производительности и навыках.

Пример 5.6. Рекламные кампании с предложением различных призов часто бывают неэффективными, так как направлены на неверно выбранную целевую аудиторию.

Цель – повысить эффективность рекламной кампании. Направление: улучшить функцию «отклик потребителей на рекламу».

Согласование: предлагаемые призы должны быть согласованы с интересами различных групп потребителей.

Дробление: разделить потребителей на группы на основании возраста, пола, местности и т. п.

Концепция. Чтобы достичь максимального воздействия от проводимой рекламы, призы должны соответствовать интересам и образу жизни выбранной целевой аудитории.

Пример 5.7. Переключение светофоров осуществляется таким образом, что когда в одном направлении горит красный сигнал, то в перпендикулярном направлении горит зеленый. Это приводит к авариям в случаях, когда по одному направлению водитель хочет проскочить по желтому сигналу, а с поперечного направления другой водитель хочет быстро или заранее стартовать.

Цель – уменьшить количество автомобильных аварий. Направление: улучшить функцию «закономерность работы светофоров».

Согласование: согласовать сигналы светофора с шаблонами поведения водителей.

Заранее: включить на светофоре красный сигнал немного раньше, чем включится зеленый в поперечном направлении.

Концепция. Одним из способов уменьшения числа аварий является согласование времени включения сигналов светофоров. После красного сигнала зеленый включается с задержкой, которой достаточно для того, чтобы полностью очистить перекресток.

Пример 5.8. Больные, которым приходится подолгу оставаться в постели, часто страдают от пролежней и плохого кровообращения.

Цель – предотвратить пролежни. Направление: улучшить функцию «подвижность пациента».

Динамичность: создать кровать с подвижным механизмом.

Дробление: разделить кровать на отдельные секции.

Концепция. Создать регулируемую кровать, которая может менять положение больного, улучшая его кровообращение и препятствуя появлению пролежней. Применить матрац с пульсирующей в заданном ритме поверхностью.

Пример 5.9. Некоторые рабочие процессы и промышленное оборудование требуют круглосуточного наблюдения, но вмешательство человека нужно только при появлении проблемы. Содержание персонала на три полные смены слишком дорого.

Цель – обеспечить мониторинг оборудования без использования персонала в три смены. Направление: улучшить функцию «время реакции персонала при появлении проблем».

Динамичность: гибкий рабочий график. Персонал работает только тогда, когда требуется его вмешательство.

Управляемость: оповещение персонала о необходимости его вмешательства.

Концепция. Создать систему с гибким графиком, когда персонал работает только при необходимости. Обеспечить передачу соответствующего сигнала персоналу при возникновении такой необходимости.

Пример 5.10. В микроскопе с большим увеличением необходимо точно перемещать предметное стекло, но механические системы неэффективны при субмикронных перемещениях.

Цель – обеспечить точное перемещение микрообъектов. Направление: улучшить функцию «точность субмикронного позиционирования».

Управляемость: использовать механическую систему для грубого перемещения и добавить систему, обеспечивающую субмикронную точность.

Производные: тепловое расширение винта позволяет обеспечить нужную точность.

Концепция. Добавить нагревательный элемент в механическую систему. Вначале объект механически выставляется приблизительно в нужную позицию. Затем перемещение выполняется элементом, управляемым нагревом, за счет теплового расширения.

Пример 5.11. Неточное совмещение хирургических швов может привести к большим шрамам или повреждению органов. Разметка шва делается на ткани до хирургического разреза. Однако кровь и другие жидкости часто затемняют картину во время процесса наложения швов.

Цель – точно совместить кожные ткани при хирургической операции. Направление: улучшить функцию «видимость разметки».

Управляемость: добавить люминесцентный маркер.

Энергия: использовать источник ультрафиолета для визуализации разметки.

Концепция. Для того чтобы метки были более заметными, используют люминесцентные маркировки материала. Хирургическая лампа, генерирующая ультрафиолет, делает люминесцентные метки видимыми. Эти метки не видны в обычном свете после операции.

Приёмы для улучшения функции «Параметры»

Параметры – это количественные характеристики системы. Измените системные параметры. Комбинируйте изменения параметров и условий.

1. Вакцинация. Сделайте систему нечувствительной к нежелательным изменениям. Вставьте нейтрализующие добавки в систему или совершите предварительные изменения, обратные нежелательным. Выполните предварительные процессы, действия и взаимодействия для предотвращения или компенсации нежелательных изменений. Измените или замените окружение для того, чтобы сделать систему не уязвимой для нежелательных изменений.

2. Изоляция. Изолируйте систему от нежелательных воздействий. Добавьте изолирующие или обновляемые (самовосстанавливающиеся) элементы в систему для отражения нежелательных воздействий. Выполняйте процессы и действия для изоляции системы от нежелательных воздействий. Измените или замените окружение или его части для изолирования системы.

3. Противодействие. Противодействуйте нежелательным изменениям в системе. Модифицируйте элементы в системе или вставьте активные новые элементы для противодействия нежелательным изменениям. Выполните процессы и действия для противодействия нежелательным изменениям. Измените или замените среду для активного противодействия нежелательным изменениям.

4. Одноразовость. Используйте что-либо одноразовое вместо дорогого и постоянного. Замените постоянную систему или её элементы набором недорогих элементов. Вместо постоянных процедур, процессов, действий и взаимодействий выполняйте их один раз, но только при необходимости. Замените постоянное окружение среды на набор временных, появляющихся только при необходимости.

5. Инверсия. Делайте что-либо наоборот. Обратите вред в пользу. Замените свойства и параметры системы или её элементов на противоположные. Замените процессы, действия и взаимодействия на противоположные или проведите их в обратном порядке; замените внутреннюю активность на внешнюю или наоборот. Замените свойства окружения системы на противоположные.

Пример 6.1. Мясо не может храниться долго без охлаждения. Тем не менее в отдаленных районах холодильники могут отсутствовать, но мясо не должно портиться.

Цель – сохранить мясо без использования холодильника. Направление: улучшить функцию «хранение мяса».

Элементы: добавить в мясо соль и перец.

Вакцинация: сделать мясо устойчивым к порче.

Энергия: использовать солнечный свет для сушки мяса.

Концепция. Сделать мясо устойчивым против порчи путем его сушки на солнце с добавками, убивающими бактерии. Таким образом мясо сохраняется долгое время.

Пример 6.2. Входные двери в супермаркетах должны быть открыты для входа и выхода покупателей. Но это приводит к большому воздухообмену с улицей и, соответственно, к увеличению расходов на поддержание комфортной температуры.

Цель – уменьшить затраты энергии. Направление: улучшить функцию «поддержание температуры».

Изоляция: изолировать внутренний воздух, создать барьер.

Элементы: использовать внутренний воздух здания, чтобы создать воздушную завесу.

Концепция. Применить воздушную завесу. Поток воздуха с высокой скоростью в плоскости дверного проема удерживает наружный воздух от попадания внутрь.

Пример 6.3. Компаниям необходимо защитить свою интеллектуальную собственность от конкурентов. Но патенты обеспечивают только временную защиту.

Цель – сохранить конкурентное преимущество. Направление: улучшить функцию «защита интеллектуальной собственности».

Изоляция: ограничить публичное раскрытие важных деталей изобретения.

Частично: защищать только важную часть информации.

Концепция. Вместо полного раскрытия изобретения, которое требуется для патента, сохранить важную информацию как ноу-хау, например, как формулу напитка Coca Cola.

Пример 6.4. Безопасность транспортного средства должна быть улучшена, например, чтобы предотвратить кражу вместе с ключом.

Цель – предотвращение угона автомобиля. Направление: улучшить функцию «распознавание владельца».

Противодействие: уведомить полицию, если владелец не опознан.

Информация: использовать биометрию владельца для установления личности.

Объединение: добавить элементы активной безопасности в ключ автомобиля.

Концепция. Запрашивать информацию с ключа для проверки владельца через биометрию в целях снятия системы с охраны. Если владелец не распознан, автомобиль будет уведомлять полицию и останавливать автомобиль позже, через небольшое расстояние.

Пример 6.5. Младенцам требуется много подгузников. Во время путешествия неудобно и неприятно собирать и носить с собой использованные подгузники, чтобы затем постирать их дома.

Цель – обеспечить комфортные условия для путешествий с детьми. Направление: улучшить функцию «использование подгузников».

Одноразовость: подгузник используется один раз.

Элементы: использование недорогих расходных материалов.

Концепция. Сделать дешевые одноразовые подгузники.

Пример 6.6. Товар при транспортировке может быть поврежден. Постоянные транспортные ящики или коробки стоят дорого.

Цель – ликвидация повреждений во время транспортировки. Направление: улучшить функцию «защита товара».

Одноразовость: использовать недорогие одноразовые упаковочные материалы.

Изоляция: изолировать товар со всех сторон.

Концепция. Транспортировка товара в коробках из недорогих одноразовых упаковочных материалов, которые защищают товар от повреждений во время транспортировки.

Пример 6.7. Разбитое или треснувшее ветровое стекло может быть починено квалифицированным мастером. Процесс ремонта довольно быстрый, но клиенту приходится ездить с поврежденным стеклом, тратить время на дорогу в мастерскую и ждать окончания ремонта.

Цель – исключить езду с поврежденным ветровым стеклом. Направление: улучшить функцию «ремонт ветровых стекол».

Инверсия: мастерская приезжает к клиенту, а не клиент едет в мастерскую.

Вынесение: часть ремонта производится вне мастерской.

Концепция. Иметь в наличии фургон, оснащенный необходимым оборудованием и запасными частями, который выезжает по вызову клиента для ремонта.

Глава 3. Задачи открытого типа как инструмент конструирования новых идей

3.1. Что такое задачи открытого типа и как их оценивать

Эффективной формой развития мышления, способного решать творческие задачи и конструировать новые идеи, является регулярное решение задач по приведенному выше алгоритму С. Малкина. Но для работы по алгоритму нужны не простые учебные задачи, а задачи, максимально приближенные к реальным жизненным ситуациям. Такими заданиями являются задачи открытого типа. Поэтому упрощенные алгоритмы решения творческих задач могут быть использованы при рассмотрении задач открытого типа, причем как на этапе обучения, так и на этапе их самостоятельного решения.

Важнейшим элементом структуры учебной деятельности является учебная задача, решая которую учащийся выполняет определенные учебные действия и операции. Под учебной деятельностью понимают всякую деятельность, основная функция которой состоит в овладении средствами других деятельностей. Мотивы учебной деятельности могут быть разными, но основным мотивом, специфическим для нее, является познавательный интерес.

В педагогике издавна принято понимать под учебной задачей специфический вид задания, даваемого учащимся. Это чаще всего такое задание, которое требует от них более или менее развернутых мыслительных действий (продуктивных или репродуктивных). В соответствии с этим учебная деятельность, как и любая другая, имеет заданную структуру, то есть осуществляется как решение специфических для нее учебных задач. Таким образом, определение задачи как цели, данной в условиях, вводит два основных структурных элемента задачи – цель и условия. Кроме этих элементов обычно еще выделяют способ решения и само решение – ответ.

В дальнейшем мы будем ориентироваться на определение учебной задачи как задачи, требующей от учащегося открытия и освоения в учебной деятельности общего способа (принципа) решения относительно широкого круга частных практических задач.

Большую роль для всестороннего и гармоничного развития личности среди учебных играют творческие задачи, для выполнения которых требуется изменение изученных правил или самостоятельное составление новых правил, в результате решения которых создаются субъективно или объективно новые системы – информация, конструкции, вещества, явления, произведения искусства.

Между творческими и тренировочными задачами есть существенные различия. Учебный процесс, использующий творческие задачи, меняет доминанту с репродуктивной схемы «готовые знания – усвоение знаний – контроль прочности усвоения знаний» на схему поисковой познавательной деятельности «проблема – многовариантный поиск решения – выбор оптимального решения».

Таким образом, для развития творческой составляющей личности учащихся необходимы творческие задачи, но не сами по себе, а только если учащиеся будут осваивать методы решения творческих задач и самостоятельно создавать их модификации.

Использование в учебном процессе задач, направленных на развитие креативности, достаточно проблематично из-за сложности определения самого «творчества» и трудности работы с ним.

Близка к классификации творческих задач классификация задач на закрытые и открытые. В рамках нашего исследования для развития креативности мы используем задачи открытого типа. Рассмотрим отдельно задачи закрытого и открытого типа. Для этого сначала выделим характеристики основных параметров задач закрытого типа.

Задачи данного типа предусматривают четкую и однозначную трактовку условия проблемы, из которого зачастую единственный способ решения напрашивается сам собой. В результате задача имеет, как правило, одно верное решение. Такие задачи не дают возможности ребенку в полной мере проявлять и развивать креативность (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема задач закрытого типа

Задача 1. Выделите части слова «мухоловка».

Вспоминаем основные морфемы. Перечисляем их. Находим соответствующие части слова. Проверяем, и ответ получен. Перед нами – задача с четким условием, содержащая все необходимые данные. Метод решения известен и задан в самой задаче. Ответ единственный. Это задача закрытого типа.

Задания такого типа дидактически ценны при отработке какого-либо конкретного приема решения или при изучении нового материала. Эти задачи основаны на готовых фактах и знаниях и решаются при полной информации о способе решения, условиях и, иногда, ответе, достоверность которого не вызывает сомнения. Закрытые задачи являются основой традиционной парадигмы образования, зачастую создавая ситуацию игнорирования креативности ребенка.

Теперь рассмотрим задачи открытого типа. Для этого выделим характеристики их основных параметров (рис. 2).

Задачи открытого типа имеют размытое условие, из которого недостаточно ясно, как действовать, что использовать при решении, но понятен требуемый результат. Такие задачи предполагают разнообразие путей решения, которые не являются прямолинейными; двигаясь по ним, попутно приходится преодолевать возникающие препятствия. Вариантов решений много, но нет понятия правильного решения: решение либо применимо к достижению требуемого результата, либо нет.

Рис. 2. Структурная схема задач открытого типа

Задача 2. Как, на ваш взгляд, древнегреческий мыслитель Пифагор определил, что Земля шарообразная?

Из условия задачи неясно, что необходимо использовать для ее решения. Контрольное решение заключается в использовании знаний из дисциплин естественнонаучного цикла и также своей наблюдательности, находчивости (рис. 3).

Рис. 3. Структурная схема задачи 2

Рассмотрим возможные пути исследования данной задачи. Для решения необходимо привести известный факт и его обоснование. Например, невидимости нижних частей предметов на горизонте; одинаковый кругообразный вид горизонта во всех местах на Земле.

Если ученики уже знакомы с элементарными основами механики, то, рассмотрев следующие факты, также могут обосновать шарообразность: 1) все тяжелые тела падают на Землю под равными углами; 2) затмения Луны не имели бы такой формы, если бы Земля была плоская; определяющая линия во время лунных затмений всегда дугообразна; 3) некоторые из звезд видны в Египте и на Кипре, а в местах, расположенных севернее, не видны.

Задачи открытого типа предусматривают возможность применения стандартных знаний в нестандартной ситуации, при выполнении таких заданий ученик может проявить способность к логическому и абстрактному мышлению, то есть умение классифицировать, обобщать и проводить аналогии, прогнозировать результат, применяя интуицию, воображение, фантазию, и, главное, такие задачи способствуют развитию креативности.

Все задачи можно разделить на учебные и внеучебные, среди них выделяются творческие задачи, которые формулируются в учебном и внеучебном процессе. Среди творческих задач выделим задачи открытого типа, которые также могут быть сформулированы как для учебного, так и для внеучебного процесса. Наглядно отношения между типами задач представлены на рис. 4.

Рис. 4. Отношения между типами задач

Деление задач на задачи закрытого и открытого типа имеет размытые границы, не всегда можно точно отнести рассматриваемую задачу к тому или иному типу; для этого, на наш взгляд, целесообразно рассмотреть задачи, занимающие пограничное положение, – задачи частично открытого типа.

Учебные задачи частично открытого типа в школьной практике встречаются как задачи «под звездочкой» или как задачи творческого характера. В задачах данного типа может встречаться закрытый характер условия, решения и ответа вместе, а может – каждого по отдельности. Таким образом, задачи частично открытого типа занимают граничное положение между рассмотренными типами задач и зачастую используются на репродуктивном уровне освоения учебного материала.

Приведём пример одной из типизаций частично открытых задач, выявленной нами при анализе задач учебной литературы (см. табл. 3).

С задачами частично открытого типа учащийся с высокой степенью интеллектуальной одаренности, как показало наше исследование, справляется хорошо, в отличие от задач открытого типа. Это соотносится с концепцией Дж. Гилфорда, в которой он выделяет специфическую способность, не сводимую к интеллекту, – креативность. Проанализировав свое исследование, он выявил слабую корреляцию между результатами учащихся с высокой интеллектуальной одаренностью и учащихся, выполняющих творческие задания.

Из-за разной степени размытости условия и отсутствия понимания ответа на вопрос «А нет ли другого ответа, неизвестного в рамках сегодняшних знаний?» стоит сказать, что типизация задач частично открытого типа условная и ряд задач спорно можно отнести к той или иной категории, поэтому в рамках исследования задачи частично открытого типа не выделяются. Учебные задачи частично открытого типа сводятся к учебным задачам открытого типа.

Для развития креативности учащихся необходимы не отдельные творческие задачи – задачи открытого типа, а системы творческих задач, занимающие должное место в учебной деятельности по каждой теме, в каждом школьном предмете.

Для построения систем первоначально выделим требования к формулировке учебной задачи открытого типа.

Формулировка учебной задачи должна вызывать интерес учащегося, не теряя в то же время дидактической ценности задачи. В рамках исследования нами были выявлены и апробированы три требования к формулировке открытой задачи.

1. Обучение – социально-педагогический процесс. Поскольку процесс – это движение, то возникает вопрос о его движущих силах. Известный советский дидакт М. А. Данилов сделал вывод, что главной движущей силой процесса обучения являются противоречия. Противоречие в условии задачи – главное требование к открытой задаче.

Задача 3. У древних людей не было часов. Как им удавалось ориентироваться во времени?

Заметим, что задача неинтересна, потому что в условии не содержится противоречия, нет того, что способствует формированию внутреннего желания ее решать. Переформулируем условие задачи с учетом требования наличия противоречия.

Таблица 3. Типизация задач частично открытого типа

Задача 4. У древних людей часов не было. Но пастухи всегда знали, когда надо выпускать скот и когда загонять обратно. А когда и вернуться домой днем, уберегая скот от палящего солнца. Как измеряли время пастухи?

В формулировке задачи скрыто противоречие: время без часов узнать не могли, но возвращались всегда вовремя.

Получается своеобразная формула:

НАДО – МОГУ/НЕ МОГУ – ХОЧУ/НЕ ХОЧУ

Противоречие располагается между требованиями учебной программы «надо» и уровнем возможности ученика «могу/не могу»; кроме того, между его возможностью «могу/не могу» и мотивами учения «хочу/не хочу». Требование наличия противоречия позволяет вызвать интерес к задаче у учащегося. В философии Гегеля существенную роль играет понятие диалектики, именно противоречие (отрицание) является первопричиной развития. Предъявляя требование наличия противоречия, мы моделируем учебное развитие ребенка, стремящегося его преодолеть.

2. Кроме скрытого противоречия условие задачи должно содержать все необходимые для ее решения данные, не требующие специальных знаний. Достаточность условия – второе требование к открытым задачам. Размытость условия заключается в осмыслении и дополнении условия открытой задачи, от учащегося требуется найти необходимые для ее решения сведения в литературе, причем полученные сведения в формулировке задачи и сведения, требующиеся для поиска, должны быть достаточны для понимания возникшей проблемы и ее разрешения.

Задача 5. Чтобы сказка была более интересной, некоторые авторы используют близкие по звучанию слова. Приведи примеры таких слов.

Это задача открытого типа, но использовать такую задачу в учебных целях проблематично. Для ее решения необходимо знать близкие по звучанию слова или догадаться о них. Переформулируем её.

Задача 6. Между словами «видеть» и «увидеть» большая разница. Например, Колобок видел окружающий мир, но, как только он увидел лису, сразу действие в сказке оживилось. В каких ещё литературных произведениях автор использует различие этих слов, чтобы сюжет стал более интересным?

Такая формулировка задания позволяет заинтересовать даже отстающих в освоении материала учеников. После выполнения задания уже легче формулировать определения слов, близких по звучанию. Поэтому достаточность условия – важное требование.

Условие задачи может быть напрямую недостаточным, но логически следовать из формулировки. Учащийся самостоятельно прибегает к логическому и абстрактному мышлению, домыслив недостающее. Достаточность условия – это то, что в задаче будет поддерживать интерес решающего, возникший после противоречия. Постановка задачи с формулировкой за пределами понимания учащегося в данный момент будет уменьшать уровень мотивации к обучению.

3. Задача, содержащая противоречие и достаточность условия, формальна, если учащийся неправильно интерпретирует вопрос к задаче. Поэтому корректность вопроса также необходимое требование к формулировке открытых задач.

Задача 7. Огурец на 98 % состоит из воды. За сутки огурец может в три раза увеличить свои размеры, но он всегда остаётся холоднее окружающей среды. Объясни почему.

Неясно, что требуется: определить, как огурец может увеличить свои размеры или почему он холоднее окружающей среды? Это условие содержит некорректный вопрос.