Новые образовательные стандарты введены не только в образовательных учреждениях, но и в детских садах. Выпускник дошкольного образовательного учреждения должен иметь определенные навыки:
- решать личностные и интеллектуальные задачи, соответствующие его возрасту;
- использовать полученные знания для постановки новых задач, их решения.
Ситуаций предполагает обучение, основой которого является получение знаний путем решения практических и теоретических задач. Педагог детского сада, применяющий подобную методику, развивает у своих воспитанников умение самостоятельно ставить цель, искать пути ее достижения, анализировать полученный результат. Проанализируем различные приемы создания проблемной ситуации, с помощью которых дошкольники учатся самостоятельно искать информацию, использовать знания в обычной жизни.
Какова цель проблемного обучения
Решение проблемных ситуаций способствует формированию творческих способностей школьников, развивает их самостоятельность. Важно понимать, что подобное обучение предполагает установление тесной взаимосвязи между взрослым и детьми. Создание проблемной ситуации - задач воспитателя. Он должен пройти вместе с ребятами сложную цепочку, началом которой будет простое наблюдение, а результатом - активное участие в решении проблемы. Благодаря новым знаниям, получаемым в ходе такой совместной работы, ребенок узнает новые характеристики изучаемого объекта, учится ставить вопросы, искать на них ответы.
Особенности проблемного обучения
В России происходят серьезное реформирование образования, возникают новые методы и формы обучения дошкольников. В стране создаются дошкольные учреждения новых типов, направленные на формирование нравственности, интеллектуальных способностей детей Существенное внимание уделяется в дошкольном образовании именно поэтапному формированию умственных действий, умений решать проблемные ситуации, задачи, поставленные педагогом.
Актуальность обучения
Подобное обучение отличается от традиционной подготовки дошкольников познавательной активностью. Дошкольники получают навыки самообразования, самообучения, которые им пригодятся в школьной жизни. Качественный анализ проблемной ситуации - способ получения нового жизненного опыта.
История возникновения проблемной технологии
История применения проблемного обучения уходит корнями в глубокое прошлое. В трудах И. Г. Песталоцци, Ж.-Ж. Руссо предлагались «активные методы обучения». Проблемная ситуация - это способ приобретения нового опыта, стимулирование собственной деятельности детей. В начале 20 века американский педагог Дж. Дьюи разработал концепцию проблемного обучения. Он предлагал традиционный вариант обучения дошкольников и младших школьников заменить самостоятельным учением посредством решения различных практических задач. В результате многочисленных экспериментов, проведенных Дьюи, он убедился в том, что проблемные ситуации для дошкольников дают гораздо больше возможностей, чем вербальное (книжное, словесное) обучение, связанное с простым запоминанием материала. Именно Дьюи современная педагогика обязана появлением концепции «полного акта мышления». Активное обучение, предложенное в начале прошлого века, в России «прижилось» только с введением новых образовательных стандартов.
Примеры проблемных ситуаций для дошкольников
Приведем пример проблемной ситуации для дошкольников. Детям предлагаются кубики разной формы и размеров, из которых они должны построить дом. Получив задание, дети сначала должны продумать план своих действий, подобрать кубики по форме, размерам, чтобы конструкция дома получилась устойчивой. Если дети упустят данные моменты, они не смогут справиться с той задачей, которую перед ними поставил воспитатель. Во время совместной деятельности дети учатся общаться, формируется чувство коллективизма.
Суть проблемного обучения дошкольников
Подобное обучение имеет разновидности, в зависимости от того, как именно поставлена педагогом проблема. Проблемная ситуация направлена на персонализацию знаний, творческое развитие дошкольников. В детских садах широко развиты ролевые игры, которые подразумевают именно проблемное обучение. Примеряя на себя профессию доктора, ребенок учится общению с «пациентами». Такой опыт поможет ему в выборе будущей профессии, станет прекрасным стимулом для получения новых знаний. Находясь в дошкольном образовательном учреждении, ребенок учится преодолевать интеллектуальные затруднения, для него проблемная ситуация - это отличная возможность проявить себя. Именно проблема побуждает дошкольника к мышлению, учит его выбирать из большого объема информации только ту, которая ему потребуется для выхода из сложившейся ситуации. Противоречия, которые присущи данной методике, будут основным механизмом для активизации познавательной деятельности будущих первоклассников.
Любая проблемная ситуация - это непривычная для ребенка обстановка. Поиск оптимального зависит от творческого потенциала воспитателя. Проблемное обучение предполагает организацию через игру творческой и исследовательской деятельности дошкольников. Применяя разнообразные приемы формирования познавательной активности у своих воспитанников, педагог воздействует в первую очередь на эмоционально-волевую сферу детей. Воспитатель заботится о том, чтобы при получении новых знаний дети испытывали ощущение удовлетворения, удовольствия, радости. Созданная воспитателем проблемная ситуация - это возможность вызвать у детей чувство восхищения, неумения, удивления.
Самостоятельность дошкольника, гибкость, являются признаками умения и желания творить, сочинять, изобретать, придумывать новые образы.
Работая над проектом, ребенок получает от своей деятельности удовольствие, испытывает положительные эмоции. Только в таком случае можно будет говорить о полноценном развитии творческого потенциала дошкольника, формировании гармоничной личности.
Как создать проблемные ситуации
Противоречие является связующим звеном проблемного обучения, а потому важно правильно поставить перед ребенком вопрос. Чаще всего вопросы, абсолютно разные по структуре, задают сами дети: «Почему шуба не греет?»; «Почему растение пьет воду, а она из него не вытекает?»; «Почему у домашней курицы есть крылья, но она не улетает?»; «Почему земля круглая?» Те проблемы, которые выдвигают дети, воспитатель записывает или запоминает, а на занятиях адресует их всей группе. Воспитатель должен направлять детей на поиск ответа на вопрос, уделить внимание именно противоречию, чтобы в сознании ребенка зафиксировалось правильное решение. Педагог преднамеренно формулирует противоречия между научными фактами, которые известны ребенку, и жизненными ситуациями.
Примеры исследований
Изучая свойства воды, дети узнают о том, что на 80 процентов человек и животные состоят из воды. Для создания проблемной ситуации воспитатель спрашивает: «Почему наше тело не жидкое, ведь в нас так много воды?» Вместе с педагогом ребята ищут ответ и приходят к выводу, что вода - внутри организма, поэтому и не вытекает из человека. Воспитатель в ходе поиска ответа на поставленный вопрос выслушивает все доводы детей, поощряет их за активность, попытку проявить свои знания. После того как все ребята предложат свои ответы, совместно выбирается общее решение.
Для поиска правильного ответа можно провести и эксперимент. Дети вместе с педагогом (или родителями) натирают морковку, свеклу, картофель, выжимают сок, затем сравнивают объем полученной жидкости. Небольшое исследование, проведенное будущими научными работниками, станет для детей настоящим открытием. Создав проблемную ситуацию, воспитатель вынуждает своих подопечных получать знания, развиваться, самосовершенствоваться.
Необычные открытки
Проблемную ситуацию можно создать и на занятиях по физической культуре. Занятие «Поздравительные открытки для Пятачка» можно проводить в игровой форме. Воспитатель обращается к детям с просьбой помочь подобрать для Пятачка подарок. В мультфильме про Винни-Пуха идет речь о подарке для ослика, поэтому вопрос о том, что подарить Пятачку, сначала кажется детям странным. Ребята предлагают разные предметы, которые бы можно было подарить Пятачку. Обычную гимнастику можно превратить в увлекательную мастерскую, в которой каждый ребенок будет занят изготовлением необычной открытки для героя мультфильма. Нужно не просто придумать открытку, но и найти для нее все детали. Для начала ребята заполняют свои волшебные шкатулки (ящики для работы). В каждый раздел ящика складываются определённые детали: кружочки, цветы, листочки. Вместе с воспитателем дети произносят волшебное заклинание, слова которого придумывает сам педагог. И только после такого необычного ритуала ребята приступают к созданию поздравительных открыток для сказочного Пятачка. Каждый ребенок получает в конце работы свою индивидуальную открытку, готовые изделия можно вывесить на специальном стенде.
Значимость проблемного обучения
Любая проблемная ситуация, предложенная педагогом, окрыляет дошкольников, помогает пробуждать и формировать познавательную активность, развивать творческий потенциал. Гипотеза, которую выдвигает воспитатель в начале занятия, также является вариантом проблемного обучения.
Заключение
При знакомстве детей с окружающим миром проблемное обучение является приоритетным. При необходимости решать определенную задачу ребенок концентрирует свое внимание, память, развивается, он гораздо быстрее адаптируется к повседневной жизни. При самостоятельной формулировке гипотезы дошкольники учатся ставить цели занятия, искать варианты и формы исследований. При создании любых проблемных ситуаций взрослые намеренно побуждают детей выдвигать гипотезы, учат их формулировать выводы. Ребенок не боится ошибиться, ведь он уверен в том, что его инициатива не будет наказана, а, напротив, каждое высказывание ребенка обязательно будет поощрено воспитателем.
Решать самостоятельно проблемы, не опасаясь ошибок, - это и есть конечная задача проблемного дошкольного образования. Современная образовательаня реформа в нашей стране претерпевает серьезные изменения, и введение новых федеральных образовательных стандартов в первую очередь связано именно с реализацией в дошкольных учреждениях проблемного метода обучения. Есть и первые положительные результаты подобного реформирования, подтверждающие важность и своевременность ФГОС. Дети, умеющие планировать свою деятельность, подводить итоги работы, не будут испытывать особых проблем во время обучения в образовательных учреждениях.
Игровые и проблемные ситуации, направленные на усвоение детьми общественных норм и ценностей, принятых в обществе
Яковлева Ольга Васильевна воспитатель ГБОУ «Школа № 842», город МоскваОписание работы: Предлагаю вам игровые и проблемные ситуации для детей старшего дошкольного возраста (5-7 лет). Данный материал будет интересен воспитателям, работающим с детьми старшего дошкольного возраста, родителям. Он направлен на усвоение ребенком общественных норм и ценностей, принятых в обществе, воспитание моральных и нравственных качеств.
Цель
Усвоение детьми общественных норм и ценностей, принятых в обществе, через игровые и проблемные ситуации.
Задачи
Научить детей видеть нравственную сторону воспринимаемых действий, событий, понимать их суть.
Дать представления о нравственной стороне человеческих отношений, опираясь на создание игровых и проблемных ситуаций.
Формировать умение обоснованно оценивать свои поступки и поступки других людей.
Воспитывать моральные и нравственные качества.
Игровые ситуации
Вежливая просьбаЦель: Знакомство детей с формами выражения просьбы, адресованными старшему незнакомому, старшему близкому, а также ровеснику в разных ситуациях: дома, на улице, в общественных местах.
1.Давайте поиграем в детский магазин. Света - продавец, а другие дети - покупатели. Разложим на "прилавке" игрушки. (Каждый ребенок выбирает себе покупку и обращается к продавцу, а тот вежливо ему отвечает. Кроме слов просьбы, дети должны помнить о словах благодарности и отзыва на них - "пожалуйста".)
2.Вы в незнакомом городе. Вам нужно пройти к зоопарку, но вы не знаете дороги. Навстречу идет прохожий. Пусть им будет Ваня. Вика, подойди к прохожему и спроси у него дорогу к зоопарку. Как ты это сделаешь?
3.Мама велела прийти домой в 3 часа. Но у вас нет часов. Вам придется обратиться к кому-нибудь из старших. Как вы это сделаете?
4.Придумайте случаи, в которых необходимо употреблять слова просьбы. Следите за тем, чтобы вы сами и ваши друзья никогда не забывали - ни дома, ни на улице, ни в детском саду, ни в магазине - употреблять их.
Об уступчивости
Цель: Объяснить детям, как важно в игре и в серьезных делах не быть грубым, уступать друг другу.
1.Максим и Юля, вы хотите поиграть в шашки. Попробуйте решить, чей ход будет первым.
2.Пусть Дима будет дядей Колей, а Оля и Лена - его племянницами. Дядя Коля приехал к ним в гости. Он привез одну большую морскую звезду. Оля и Лена должны принять подарок, но не поссориться. Давайте послушаем разговор и посмотрим, как дети будут себя вести.
3.Мы все хотим посмотреть на маленького смешного щенка. Давайте сделаем это без давки, уступая друг другу.
4.Воспитатель принесла книжку с картинками. Сережа, уступи Кате. Пусть она первая посмотрит книжку. Катя, поблагодари Сережу. А может быть, стоит посмотреть книжку вместе?
Утешение
Цель: Соединить сопереживание со словесным выражением сочувствия, ввести в активный словарь ребенка слова утешения.
1.Давайте найдем слова утешения (задание дается попарно).
2.Маша прищемила палец. Ей больно. Утешьте ее.
3.Малыш ушибся и заплакал. Пожалейте его.
4.Ваня сломал машинку, которую ему подарили на день рождения. Он очень огорчился. Подумайте, как помочь Ване.
5.Поиграем в больницу. Кукла Катя больна. Медсестра сделала ей укол. Кате больно. Пожалейте ее.
Обращение к взрослому человеку
Цель: Закрепить обращение к взрослому по имени отчеству, соединить прямое обращение с выражением радости.
1.Миша, как твое отчество? Значит, ты будешь Михаил Сергеевич - Колин сосед. Коля, представь, что ты встречаешь своего взрослого соседа в подъезде и хочешь показать ему свою новую машину. Как вы будете разговаривать? Быть вежливыми вы должны оба.
2.Пусть Оля будет детским врачом - Ольгой Алексеевной, а Маша придет к ней на прием. Поговорите между собой.
3.Пусть Коля будет Николаем Петровичем, отцом Сережи. А ты, Витя, пришел к Сереже в гости. Ты должен обратиться к Николаю Петровичу и попросить его помочь тебе и Сереже разобраться в инструкции к конструктору.
Проблемные ситуации
1.Если вы случайно толкнули кого-то или задели рукой. Ваши действия. ("Извините, я случайно вас задел. Простите, я нечаянно.")
2.Лена пришла нарядная, ей захотелось, чтобы все это сразу заметили, и с порога она громко сказала: "Посмотрите, какая я красивая, какое платье у меня, какие туфельки, ни у кого таких нет!"
Правильно ли поступила Лена, этично? И почему?
3.Кто из девочек поступил этично?
… Лена подошла к воспитателю и сказала: "Вы сегодня такая красивая!" А воспитатель подумала: "А в другие дни я, наверное, некрасивая".
… Оксана Сергеевна увидела Таню и сказала: "Ты всегда выглядишь хорошо, но сегодня особенно хорошо!"
-Спасибо, - сказала Таня, - мне очень приятно.
Хорошее о человеке надо тоже уметь правильно высказать, т.е. хвалить так, чтобы этим не обидеть человека, не забывать о тактичности.
4.Мама зовет сына: "Миша, помоги, пожалуйста, вымой посуду".
Миша отвечает: "Сейчас".
Проходит некоторое время, мама снова просит сына и слышит тот же ответ. Миша, закончив свои дела, приходит на кухню и видит, что усталая мама сама вымыла посуду.
-Ну зачем ты вымыла, - обижается сын, - я бы вымыл, немного погодя.
Как вы думаете, почему обиделась мама на сына? Если Миша был действительно занят, то что он должен был сказать? Этично или неэтично поступил Миша?
5.Сестра взяла краски брата без разрешения. Порисовала и положила на место. Пришел брат, заметил, что краски мокрые, но промолчал. Кто поступил неэтично?
6.Мой знакомый мальчик спрашивает: "Стоит ли мне возвращать игру другу, если я брал ее давно и забыл вернуть? Друг о ней уже не вспоминает". Как вы думаете, что мне посоветовать мальчику? "Долг платежом красен", - что означают эти слова?
7.Послушайте небольшой рассказ и скажите, кого из мальчиков вы считаете культурным человеком.
… Федя радовался весеннему солнцу, теплому ветерку, он вышел на прогулку. Здорово было бы сейчас поиграть в лошадки! Земля подсохла, и нет луж. Где бы взять прутик для игры? Федя огляделся вокруг и увидел маленькое деревце, посаженное кем-то осенью. За зиму оно окрепло, и сейчас почки на нем набухли, вот-вот появятся зеленые листочки. Федя подбежал к деревцу и попытался сломать веточку. Деревце гнулось, но не ломалось, а маленькая веточка надломилась. Федя недовольно махнул рукой на деревце и пошел играть с ребятами.
… Юра вышел на прогулку, сразу увидел сломанное деревце и очень огорчился. Какой же злой человек испортил эту красоту?- подумал Юра. Он вернулся домой, взял, с разрешения папы, изоленту и, соединив сломанные ветки, закрепил их лентой. Веточка со временем прижилась, зазеленела листиками, радуя прохожих, а красная ленточка на ветке осталась как напоминание о культуре людей.
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) →
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