Практикоориентированное обучение на уроках биологии с применением элементов ТРИЗ-технологии

• Чернецкая Ирина Георгиевна, учитель биологии,

Будущее ближе к нам, чем мы думаем.
Оно рядом - плачет, смеется, радуется.
Это будущее - наши дети.

Суть практико-ориентированного обучения заключается в создании условий, когда развитие школьника превращается в главную задачу, как для учителя, так и для самого ученика. Это система качественно новых знаний, предлагающих иное построение учебной деятельности. Это такой способ организации обучения, когда содержание и формы прямо направлены на всестороннее развитие ребенка. И, прежде всего:

на гуманистическую направленность процесса обучения; на способы самостоятельного постижения знаний; на развитие мыслительных способностей в процессе осуществления практической деятельности; на эмоциональное отношение к содержанию образования.

Такой подход культивирует творческое мышление, а это при сложившихся современных условиях - главное. Поиск условий для раскрытия творческого потенциала ученика - вот, на мой взгляд, основные заботы современного педагога. Доминанта моей педагогической деятельности: формирование личности, способной к самообразованию, самореализации, самоактуализации.

ТРИЗ - теория решения изобретательских задач, основанная Генрихом Сауловичем Альтшуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что "изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам" и что "создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям".

Важнейшая развивающая задача уроков - формирование теоретического мышления учащихся. Любая наука, в том числе биология, включает в себя закономерности, законы и теории, а также методы познания. Изучение теории не может и не должно ограничиваться только процессом ее запоминания и воспроизведения. Теоретическая информация должна использоваться для анализа различных практических ситуаций, решения проблем и выдвижения гипотез, наконец, сравнения с новыми фактами, полученными в результате открытий или научных исследований. Цель такой работы заключается в том, чтобы научить ученика мыслить теоретическими категориями. Мыслить фактами невозможно, ибо мышление человека есть процесс оперирования понятиями, каждое из которых представляет собой собирательный, обобщенный образ объекта, или процесса.

Возникают вопросы: а зачем нужно детей учить мыслить теоретически и возможно ли это в школе? Как известно, в "Библии" сказано, что вначале было слово. Но не уточняется, где оно появилось. Любое слово рождается как образ, идея, мысль. Развитие общества осуществляется на основе новых идей. Но чтобы создать, придумать новую идею, необходимо, во-первых, владеть имеющимися идеями, во-вторых, уметь их преобразовывать мысленно с учетом вновь появляющейся информации и оформлять доказательную базу для полученных преобразований.

Мы желаем развивать творческие способности учащихся? Прежде всего, мы должны понимать, что творческие способности определяются уровнем развития теоретического мышления и, следовательно, фактологические знания на уроках должны быть средством для анализа, оценки и преобразований теоретической информации. Большая беда наших учебников заключается в том, что в них приведены факты, которые строго подтверждают теорию; фактов, которые противоречат теории, в учебниках практически нет, как нет и альтернативных гипотез.

Основной постулат науки и практики развития теоретического мышления должен быть простым: всё подвергай сомнению. Только в этом случае есть шансы на успех в научной деятельности, как, впрочем, и в любой другой. Генеральная задача педагога как раз и заключается в том, чтобы научить детей приемам и методам анализа теории в сравнении с фактами и гипотезами. Это и есть методика реализации сомнений.

Элементы технологии ТРИЗ создают условия для формирования и проявления специальных познавательных способностей учащихся, развивают их творческий потенциал, формируют основы исследовательских умений ТРИЗ - Теория Решения Изобретательских задач - дает возможность управлять своим воображением и развивать мышление. ТРИЗ носит интегрированный характер: осуществляется постоянная межпредметная связь на примере развития систем из истории, географии, физики, математики, МХК. В процессе обучения ТРИЗ учащиеся знакомятся с законами развития систем:

- всеобщими или универсальными законами, характерными для любой развивиающейся системы независимо от ее природы - законами диалектики;

- законами, общими для достаточно многочисленных групп систем, например для всех развивающихся технических систем;

- частными законами, характерными для определенного вида систем.

Иерархия понятий ТРИЗ включает в себя закономерности, законы, теории. Закономерности - это общие правила структурной организации и (или) функционирования отдельных групп живых организмов. Например, закономерности строения и жизнедеятельности растений. Законы - это общие правила структуры и (или) функционирования всей живой природы. Законы наследственности и изменчивости, законы экологии, закон Геккеля-Мюллера. Теории - это совокупность закономерностей для структуры и (или) функционирования живой природы. Например, клеточная теория, теория эволюции.

В идеале цель развития теоретического мышления - научить ученика анализировать любые ситуации, в том числе и проблемные, с применением всех изученных закономерностей, законов и теорий. Развитие теоретического мышления предполагает, что ученик постепенно обучается логическому мышлению по двум основным направлениям: от фактов к теории и от теории к фактам.

Теоретическое мышление включает в себя совокупность умений, которым нужно последовательно обучать учащихся:

1) умение различать и классифицировать закономерности, законы и теории;
2) умение составлять примерный план исследования для формулирования закономерностей, законов и теорий (от фактов - к обобщениям, от обобщений через проблемы и гипотезы - к новым закономерностям);
3) умение определять место факта в системе закономерностей;
4) умение находить факты, которые не объясняются ни одной из известных закономерностей;
5) умение сравнивать закономерности и теории одного фактологического поля и определять противоречия между ними.

Все эти умения формируются с помощью специально подобранных или составленных учителем творческих (проблемных) заданий и творческих работ (планирование исследований, проектирование, экспертиза). Основная методическая задача развивающего образования заключается в том, чтобы такие задания и работы присутствовали на каждом уроке и, следовательно, каждый урок обеспечивал развитие теоретического мышления учащихся. Мы часто задаем вопросы детям - "Как называется…?", "Что такое...?", и т.д. Эти вопросы важны для запоминания и тренировки памяти, но не способствуют всестороннему развитию мышления. Следовательно, необходимы и познавательные вопросы, которые начинаются со слов: "Почему..?", "Можно ли..?", "Являются ли..?", "Как..?", "Зависит ли..?", и т.д. Например: "Почему происходит движение листьев?", "Как кислород поступает в организм лягушки?", "Как объяснить, что состав крови постоянный?". Ответы на эти вопросы предполагают высокую активизацию мышления, в ходе ответов учащиеся повторяют и закрепляют знание законов, формул, понятий, учатся анализировать факты, строить гипотезы, делать наиболее целесообразные заключения и выводы, ориентироваться в областях применения.

Вот несколько интересных вопросов, которые можно задать учащимся и на основе которых можно затем сконструировать творческие задачи исследовательского или изобретательского типов:

Строение и жизнедеятельность мхов и папоротников

Теория

1. Как вы думаете, в результате каких причин древние предки мхов и папоротников - многоклеточные водоросли - "вышли" на сушу из воды: 1) подъем морского дна 2) пересыхание водоемов 3) вынос течением на берег? Ответ поясните. Как можно проверить ваши предположения?

2. Прочтите в учебнике общую характеристику мхов и папоротников, выделите существенные признаки и составьте определения понятий. Сравните существенные признаки.

3. Рассмотрите гербарии мхов и папоротников, прочтите материалы учебника об их строении и выявите отличительные признаки. Какие проблемы возникают в жизнедеятельности этих растений?

Проблемы

Метод контрольных вопросов

Это модифицированный мозговой штурм, при котором для облегчения процесса решения задач применяются контрольные вопросы, направляющие мышление решателей в область возможных ответов:

Какие проблемы возникают в процессе размножения мхов и папоротников?

В одном районе осушили болото. Как вы считаете, приведет ли это к полному исчезновению мхов? Почему?

Как можно применить к изучаемым объектам систему - тело, вещество, явление, процесс.

Древние папоротники были древесными растениями, а современные травянистыми, почему вымерли древовидные папоротники?

Творческие работы

Докажите, что мхи и папоротники произошли от водорослей, для чего определите общие признаки их строения и жизнедеятельности

Какие наблюдение необходимо проводить в природе для определения численности и состояния охраняемых папоротников?

С помощью какого опыта можно установить минимальное количектво влаги, при котором выживают мхи?

Применение творческих задач на уроках биологии помогает учителю:

- использовать полученные учащимися знания для решения различных практических, исследовательских и учебных задач (закрепление знаний);

- демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных наук: творческие задачи и их контрольные ответы представляют собой красивые, изящные и яркие примеры работы творческой мысли;

- осуществлять диагностику;

- выявлять и развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей;

- способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний как в письменной, так и в устной форме;

- способствовать развитию познавательного интереса учащихся через радость творчества и те положительные эмоции, которые они будут испытывать при решении творческих задач;

- способствовать приобретению навыков продуктивной совместной работы в группе.

В основе всей работы лежит принцип успешности обучения, означающий направленность на собственный успех школьника, на использование сил лидирующего поощрения его активной работы с помощью оценочной и отметочной системы на уроке и дома. Это позволяет увеличить интенсивность урока за счет стимулирования и поощрения активности учащегося, возможности оценить работу каждого, создания высокого эмоционального подъема, условий для повышения интереса к изучению биологии.

ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ТРИЗ по биологии

ЧЕЛОВЕК

КРАСНЫЕ ГЛАЗА

На снимках, сделанных на цветное фото со вспышкой, зрачки глаз людей зачастую получаются красными. Это происходит, если их размер в момент съемки достаточно велик. Тогда значительное количество света проникает в глазное яблоко и отражается от его насыщенных кровью внутренних тканей. Что нужно сделать при съемке, чтобы исключить эффект «красных глаз»?

Противоречие: зрачки должны быть маленькими, чтобы не было красных глаз на фото, но зрачки человека обычно расширены больше, чем нужно.

ИКР: зрачки сами должны сузится до фотовспышки. Как сделать, чтобы перед фотовспышкой глаза сузились? Используйте посредник - предварительный световой сигнал.

В новинке японской фирмы «Канон» вспышка при срабатывании выдает примерно за секунду до основного импульса более слабый импульс, чтобы зрачки людей успели сузиться. В таком случае подсветка внутренности глаза резко слабеет и зрачок на фотографии имеет нормальный цвет.
Журнал «Техника-молодежи», 1992. - № 3. - С. 19.

ОПАСНЫЕ ПИЛЮЛИ

Повышенная доза сильнодействующего лекарства может оказаться опасной для жизни человека. Хорошо бы не допускать таких случаев. Каким образом?

Противоречие: большая доза лекарств не должна усвоиться организмом человека, чтобы тот не погиб, но лекарства попали в желудок, и организм их усвоит.

ИКР:

1. Человек сам не может принять большую долю лекарств сразу.

2. Лекарство само не может усвоиться организмом человека.

В Англии запатентован «встроенный предохранитель для лекарств» - таблетку окружают слоем вещества, замедляющего растворение, а затем тонким слоем рвотного вещества. Если проглотить сразу несколько таблеток, количество рвотного достигнет «критической массы» - таблетки будут выброшены из желудка, не успев раствориться. А одна-две таблетки окажут нужное воздействие на организм и не вызовут рвоты.
Журнал «Наука и жизнь», 1976. - № 10. - С. 126.

ЛЕГКАЯ ПОХОДКА В ГОРУ

При съемке кинофильма «Красная поляна» режиссер Эмиль Лотяну требовал от актрисы Светланы Тома, одетой в тяжелые сапоги с отворотами, легкой «летящей» походки при подъеме в гору. Требуемая «легкость» у актрисы не получалась. Как быть?

ИКР: актриса сама легко идет в гору. Используйте посредник - предварительное действие, направленное на актрису. Что можно сделать в момент времени, непосредственно предшествующий съемке эпизода?

Какое-то время актриса походила в тех же сапогах, но с прикрепленными к ним тяжелыми чугунными чушками, после чего походка сама собой получилась «летящей».
Еженедельник «Собеседник», 1994. - № 17. - С. 10.

ТРАВМЫ В ГОРАХ

Почему высоко в горах действие суставов человека нарушается, особо часты вывихи ?

° Атмосферное давление способствует более плотному прилеганию суставов друг к другу. С уменьшением давления при поднятии на высокие горы связь между костями в суставах уменьшается, в результате конечности плохо слушаются, чаще происходят вывихи.
ЛОМАТЬ ЛИ НОГУ?

Ф. Зусманович разработал метод лечения закупоривающих заболеваний артерий. Выяснилось, что у людей, сломавших, к примеру, ногу, в которой были закупорки артерий, кровообращение в этой ноге восстанавливалось. При переломе срабатывала защита, подводящая к перелому нужные вещества и удаляющая отходы - в зоне перелома открывались резервные кровеносные сосуды и начинали расти новые. Таким способом можно лечить болезнь, но нужно ломать ногу! К тому же после сращивания перелома прекратится сосудистая реакция. Нужно ломать ногу еще? Как быть?

Противоречие: кость нужно ломать, чтобы включилась защитная реакция организма - увеличение числа кровеносных сосудов, и нельзя ломать, чтобы человеку не было больно.

ИКР: организм сам включает защитные механизмы, но при этом нога не сломана. Используйте прием копирования - «сымитируйте» перелом ноги.

Врачи предложили высверлить небольшие кусочки в различных участках кости - в результате в эту зону притекает больше крови. При этом повреждалась только наружная кортикальная пластина, а прочность кости не нарушалась. Вдобавок предложено добираться к костям во время операции через биологически активные точки (точки акупунктуры), ответственные за кровообращение, что еще усиливает воздействие на кровеносную систему. В результате таких операций 99 % больных выписываются с улучшением.
Журнал «Химия и жизнь», 1991. - № 11.

СОРЕВНОВАНИЯ ИНВАЛИДОВ

В январе 1994 года в Москве состоялись соревнования бегунов с полной потерей слуха и зрения. Для них беговая дорожка - темная и безмолвная. Поэтому каждого бегуна сопровождал спортсмен-профессионал - их связывала короткая, легкая ленточка, чтобы слепой бегун не сбился с дорожки... Но как донести до таких бегунов атмосферу соревнования, реакцию зрителей - их аплодисменты?

Противоречие: спортсмены должны получить сигнал - почувствовать атмосферу соревнований, и не должны, так как они не слышат аплодисментов.

ИКР: зрители сами доносят до спортсменов атмосферу соревнований. Используйте ресурсы - зрителей - и воздействие по воспринимаемому инвалидами каналу.

Комментатор соревнования попросил зрителей аплодировать резко и в определенном ритме. От таких хлопков возникла волна воздуха и дошла до спортсменов-инвалидов, имеющих обостренное тактильное восприятие.
Курашов А. Маяк о спорте. - Радиостанция «Маяк», 01.02.1994.

ДОБЫЧА «ЗЕМЛЯНОГО МАСЛА»

Нефть и газ на побережье Каспия добывали с незапамятных времен. Местные жители использовали глиняные светильники, в которых сжигалось «земляное масло». Добывали нефть в глубоких колодцах. Мастер, спускаясь в колодец, обвязывался веревкой. Но в колодце были вредные испарения, и человек мог там быстро потерять сознание. А длительное пребывание в колодце в таком состоянии могло закончиться трагически. Как узнать оставшимся сверху, не потерял ли мастер сознание?

Противоречие: мастер должен дать сигнал о потере сознания, чтобы его быстро подняли наверх, и не может дать сигнал, потому что он уже без сознания.

ИКР: мастер сам дает сигнал - «Я потерял сознание». Используйте звуковой сигнал, точнее - изменение звукового сигнала.

Мастер, работая, пел песни, а его помощники, стоя наверху, держали конец веревки и прислушивались. Как только прекращалась песня, они тянули мастера наверх. (Заметим, что сходную «сигнализацию» использовали русские помещики: чтобы собирающие клубнику крестьянки не смогли ее есть, их заставляли петь...)
21. - С. 47.

ВЫСТРЕЛ В ТАНКЕ

Когда танк, выйдя на боевую позицию, открывает из пушки огонь, то вокруг стоит невообразимый шум. А в самом танке, будто в консервной банке, грохот от выстрела усиливается во много раз. Ухо нормального человека, сидящего внутри боевой машины, не выдерживает такого шума, даже если оно защищено шлемофоном. Как быть?

Противоречие: Выстрел должен быть, чтобы поразить цель, и его не должно быть, чтобы не повредить уши танкистов.

Барабанная перепонка должна быть сжата, чтобы ее не повредил шум выстрела, но в нормальном положении она не сжата.

ИКР: барабанные перепонки танкиста сами себя защищают. Как сделать, чтобы непосредственно перед выстрелом барабанные перепонки сжались? Используйте посредник - предварительный звуковой сигнал.

Чтобы сильный удар выстрела не обрушился внезапно на уши танкистов, во всех шлемофонах раздается резкий щелчок, который заставляет сжаться барабанные перепонки, встречая грохот пушки. Этот щелчок в шлемофонах опережает выстрел на сотые доли секунды, а звук самого выстрела становится неопасным.
Суворов В. Аквариум. - М.: «Демократическая Россия», 1991. - С. 15.

УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ

ОРЛЫ-РЕКЛАМИСТЫ

Во время съемок рекламного ролика для автомобильной компании орлы - по сюжету - должны были наброситься на автомашину, клевать переднее стекло, капот. Что сделать, чтобы орлы клевали машину остервенело, активно?

Противоречие: орлы должны клевать машину, чтобы можно было снять видео-клип, и не должны, потому что они не хотят этого делать.

ИКР: орлы сами набрасываются на машину. Используйте посредник - пищу, которая привлечет орлов в нужное место.

Вначале дрессировщик обучал своих питомцев обедать на капоте, покрытом кусками мяса. А затем в день съемок были изготовлены дворники и зеркала из... говяжьих потрохов. На них и накинулись орлы, создав масштабный образ разрушения.
Еженедельник «Собеседник», 1993. - № 52. - С. 6.

СВИНЬЯ И БУМАГА

Дрессировщик Наталья Юрьевна Дурова, работая в картине «Как помирились Иван Иванович с Иваном Никифоровичем», столкнулась с проблемой - свинья Мотя, валяясь в грязной луже, должна была сжевать бумагу. Она прекрасно делала полдела (валялась), но отказывалась есть листок. Как быть?

ИКР: свинья сама ест бумагу. Используйте посредник - привлекательную для животного пищу.

Облив бумагу сгущенкой, Н. Ю. Дурова добилась своего.
Еженедельник «Собеседник», 1993. - № 52. - С. 6.

НАЙТИ ЗАРПЛАТУ

«Я свою зарплату матери отдаю. Да вот беда: старая она - уже склероз. Деньги положит, а потом забудет - куда. Не знаю, что и делать. Как отыскивать их?»

ИКР: деньги сами покажут, где они лежат. Используйте посредник, который укажет, местонахождение денег.

«…Так я вот что придумал: перед тем как отдавать, поливаю их густо валерьянкой. Она прячет, куда ей нужно. А если надо взять, то приманиваю в дом кота - и он сразу на запах идет. Деньги себе, а кота на улицу».
Аптекарь. - Журнал «Новый мир», 1988. - № 6.

ЩАДЯЩАЯ СТРЕЛЬБА

Полицейских в Германии всегда учили стрелять быстро и без промаха по нагрудной мишени. К чему это приводило в экстремальной, стрессовой ситуации при попытке задержать преступника? Полицейские автоматически стреляли в грудь или голову, что часто приводило к смерти мелких злоумышленников. Чему правильнее, гуманнее, учить полицейских?

Противоречие: полицейский не должен стрелять в голову или грудь преступника, чтобы тот остался в живых, и должен так стрелять, потому что полицейских учат так стрелять.

ИКР: полицейский сам автоматически стреляет в другие органы тела. Какая должна быть тренировочная мишень, чтобы снизить в будущем процент непреднамеренных убийств?

Теперь до автоматизма отрабатывается навык: поразить центральную мишень можно лишь, поразив все мишени, расположенные вокруг нее - т. е. вырабатывается навык: вначале стрелять по ногам и рукам преступника...
Журнал «Alter Ego», 1993. - № 3. - С. 46.

КАК ПРИВЛЕЧЬ ВЕРБЛЮДИЦ НА ДОЙКУ

Как привлечь верблюдиц на дойку? Летом они приходят сами и приводят верблюжат, поскольку жарко и они возвращаются к колодцу пить. Но как привлечь верблюдиц на дойку весной, когда кругом много луж и сочная трава?

ИКР: верблюдица сама приходит на дойку. Какую привычку верблюдиц можно использовать? Используйте посредник - верблюжонка.

После того, как верблюдицы покормят верблюжат, их отправляют пастись в одну сторону, а верблюжат - в другую. Когда у первых накопится молоко, а вторые проголодаются, они сами придут к месту последней кормежки - так уж у верблюдов заведено.
19. - С. 150.

КОРМЛЕНИЕ ЦЫПЛЯТ

Вылупившиеся цыплята бестолковы, постоянно суетятся в поисках корма и питья. Конечно, забавно смотреть за суетящимися пушистыми комочками, но при работе птицеводческого комбината эта неорганизованность оборачивается потерей веса птицы. Как - почти сразу - в отсутствии мамы-курицы научить цыплят есть и пить?

Противоречие: курица должна быть, чтобы научить цыплят есть и пить, и не должна быть, потому что это экономически невыгодно. Используйте посредник - цыпленка.

Предложено к цыплятам подсаживать 2-6 суточного цыпленка с выработанным рефлексом на пищу и воду.
А. с. № 1214041.

ПРИВЫЧКИ ПСА

У домашнего пса есть привычки: когда звонят в дверь, он оглушительно лает и бросается к двери. А когда слышит, как в ванне плещется вода, наоборот - стремится спрятаться под мебелью... Что нужно сделать хозяевам пса, желающим его помыть?

ИКР: пес сам выскакивает из-под мебели, когда в ванне плещется вода. Используйте привычки пса.

Когда приходит время мыть пса, хозяева выходят из квартиры, звонят - пес подбегает к двери, его хватают и ведут мыть.
Журнал «Ридерз дайджест», 1994. - № 6. - С. 68.

ПРИБЫЛЬНЫЙ ТРЮК

На одном из карнавалов наиболее прибыльным фокусом был аттракцион "Бегущая мышка". Живую мышь помещали в центр стола и накрывали ее миской. По периметру стола располагались десять пронумерованных дырок, в любую из которых могла убежать мышка, когда миску убирали. Посетитель делал ставку на какую-либо дырку. Выигрывал тот, кто угадывал, в какую дырку побежит мышка. В этой игре постоянно выигрывал хозяин фокуса. Каким образом?
ИКР: Мышка сама бежит в нужную хозяину дыру. Используйте пищевые и вкусовые пристрастия мыши. Используйте посредник - запах.

° Владелец аттракциона видел, на какое число нет ставки, и обмакнув палец в уксус, якобы уточняя сделанные ставки, касался края дырки, Мышь каждый раз послушно направлялась к нужной дыре.
СЪЕМКИ ЛИСЯТ

Во время съемок фильма В. Пескова о жизни животных Аляски, американские кинематографисты были поражены, увидев, как на кинокамеры бросились пять лисят. Лисы - очень пугливые животные, и отснять такой эпизод казалось невозможным - лисята не подпускали людей на нужное расстояние. Как же удалось снять лисят вблизи?
Противоречие: Лисята должны приблизиться к кинокамере, чтобы снять фильм, и не должны приближаться, потому что они пугливы.
ИКР: Лисята сами бегут к кинокамере. Используйте посредник, привлекательный для лисят.

° Один из самых желанных звуков для лисиц - писк мыши. Подражая писку мышей и маскируясь белым халатом под цвет снега, операторы подзывали лисиц.

ЖИВОТНЫЕ

ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ

ЗМЕЯ ПОД ОДЕЖДОЙ

По сценарию французского фильма «Черная Луна» изобретательный преступник должен завлечь змею под балахон лежащего на ковре героя. Как заставить змею ползти по пути, наиболее удобному для съемок?

ИКР: змея сама ползет по нужному пути. Используйте любовь змей к теплу. Используйте посредник тепло и холод. Змеи любят тепло и не любят холод.

Дрессировщик спрятал под ковер металлическую плиту, охлаждаемую льдом, а путь, по которому должна была ползти змея, обогревался с помощью электронагревателя.
Еженедельник «Собеседник», 1993. - № 52. - С. 6.

БЕЗОПАСНЫЙ УДАВ

Часто с удавами выступают танцовщицы в варьете и цирках. Танцовщица - явно не дрессировщица, но не боится играть с удавом, обвивать его вокруг своего тела. Как этого можно добиться?

Противоречие: удав должен обвиваться вокруг танцовщицы при выступлении и не должен обвиваться, чтобы не навредить ей.

ИКР: удав сам не может причинить танцовщице вреда. Вспомните, в каком состоянии змеи не активны и безопасны?

Перед выступлением змею хорошенько охлаждают, и она выступает в полусонном состоянии...
17. - С. 251.

ПЕРЕСЕЛЕНИЕ ЗМЕЙ

Как переместить ядовитых змей из одного ящика в другой, если ящики приставлены открытыми дверцами друг к другу? Конечно, это можно поручить опытному специалисту по змеям. А если его нет в нужный момент, а змеи не хотят перебираться? Как быть?

ИКР: змеи сами перебираются в другой ящик. Используйте посредник: тепло и/или свет. Змеи любят тепло и не любят холод.

В ящике, в который должны перебраться змеи, должно быть теплее - змеи любят тепло и переберутся в теплое место.

Один ящик освещают так, чтобы внутрь попадал свет, а другой затеняют. Змеи любят темноту и через час из одного ящика переползают в другой.
ИНДЕЙЦЫ НА ТРОПЕ ВОЙНЫ

Индейцы Америки, воюя с бледнолицыми, ночью часто передвигались в лесу гуськом - след в след. Для того, чтобы идти гуськом, желательно дать видимый ориентир, например, свет, идущему сзади. Но это может обнаружить неприятель. Как быть?

Противоречие: свет должен быть, чтобы видеть, куда идти, и его не должно быть, чтобы не быть обнаруженным неприятелем.

Разрешение противоречия в пространстве: свет виден идущему сзади и не виден неприятелю. Используйте посредник для подачи светового сигнала.

Индейцы Америки привязывали светлячков к ногам выше пятки, чтобы при движении в ночном лесу, оставаясь невидимыми для противника, не терять друг друга из вида. (Для подобных целей во время Второй мировой войны японская армия снабжалась порошком из морских сушеных рачков. Они создают свечение, незаметное со стороны, но достаточное для прочтения карт.)
Газета «Комсомольская правда». - 27.06.1992.

ШУБА БЕЛОГО МЕДВЕДЯ

Природа снабдила полярных медведей белым мехом. С одной стороны, это хорошо: позволяет маскироваться во льдах и снегах. С другой - очень неудобно: в полярных областях солнце еле греет. Чтобы полнее использовать солнечное тепло, медведю следовало бы иметь черную шкуру, которая поглощает солнечные лучи. Как устроена шуба медведя?

Противоречие: шуба должна быть белой, чтобы медведь мог маскироваться во льдах, и должна быть черной, чтобы поглощать солнечные лучи.

ИКР: белый мех сам поглощает (не отражает) солнечные лучи, не демаскируя медведя.

Волоски медведя пустотелые, внутренняя поверхность их шероховатая. Видимый свет отражается неровностями внутри волосков. Именно поэтому шкура медведя кажется глазу наблюдателя белой. В то же время невидимые ультрафиолетовые лучи проходят сквозь пустотелые волоски почти без потерь. Под белыми волосами шкура имеет совершенно черный цвет и хорошо воспринимает энергию солнечных лучей, подведенных к ней пустотелыми волосами.
Журнал «Знание-сила», 1990. - № 5. - С. 71.

ОХОТА НА МОРЖА

Жизнь поморов тесно связана с охотой на моржей. Задолго до наших дней они владели надежными приемами охоты. Охотники подкрадывались к пастбищу со стороны моря и неожиданно нападали. Но при этом возникала задача: даже смертельно раненый гарпуном зверь часто уходил в море, а там погибал и тонул. А значит, охотники оставались ни с чем... Удержать же могучее животное на берегу невозможно. Поморы нашли выход из положения - а что предложите Вы?

Противоречие: загарпуненного моржа нужно отпускать в море, так как его нельзя (не хватает силы) удержать на берегу, и нельзя отпускать в море, потому что он утонет.

ИКР: загарпуненный морж сам не тонет в море. Используйте посредник - «поплавок».

К гарпуну привязывали длинную веревку, на другом конце которой крепили пустую закупоренную бочку. Бочка-поплавок позволяла вытащить мертвого зверя на поверхность.

ЧЬЕ ЖИВОТНОЕ?

Чтобы определить, кому принадлежит животное (например, корова), их клеймят раскаленным железом. Это неоправданно жестоко. Предложите другие способы определения принадлежности животных.

Противоречие: клеймо должно быть, чтобы определить, кому принадлежит животное, и не должны быть, чтобы не было больно животным.

ИКР: животное само определяет (показывает) свою принадлежность. Вспомните, какие естественные признаки есть у человека, у животных...

Детектив Мелвин Левеллин предложил выяснять принадлежность животных по отпечатку носа, линии которого, подобно отпечаткам пальцев, никогда не бывают одинаковыми. А австралийская полиция уже снимает отпечатки лап у медведей-коал, чтобы пресечь контрабанду ими. Предусматривается взять отпечатки лап всех коал, которые расположены в зонах доступности. На каждого медведя будет «выписан» паспорт с отпечатками лап, по которому его можно легально вывести из страны. При этом выяснилось, что нет двух медведей с одинаковыми отпечатками лап.
Газета «Социалистическая индустрия», 11.10.1988.

БЕШЕНЫЕ ЛИСИЦЫ

Из диких животных наиболее часто переносчиком бешенства является лисица. Чтобы помешать распространению этой опасной для человека болезни, долгое время лисиц в Европе безжалостно отстреливали. Наконец была изобретена вакцина против бешенства, но лисиц не заставишь приходить на пункты приема вакцины. Как быть?

ИКР: лисицы сами приходят на пункты приема вакцины и принимают ее. Используйте посредник - пищу.

В приманки из рыбьей муки и жира помещают капсулу с вакциной и раскладывают их в местах обитания лисиц. Обладая тонким обонянием, те легко находят приманки и поедают их вместе с вакциной. После одной такой массовой акции в Швейцарии практически полностью было искоренено бешенство среди животных.
Газета «Социалистическая индустрия», 29.07.1988.

ОЛЕНИХА И ОЛЕНЕНОК

Пятнистая шкура оленя - защитное приспособление, позволяющее маскироваться в случае опасности. Но эта же шкура мешает малышу-олененку следовать за мамой, особенно в случае опасности - стоит только отвернуться на минуту - и маму не найдешь. Как помочь олененку не отстать от мамы?

Противоречие: олениха должна быть хорошо заметна олененку, чтобы он мог за ней следовать, и должна быть незаметная - пятнисто-защитная, чтобы маскироваться от хищников.

ИКР: шкура оленихи сама показывает олененку: «Вот я!» Используйте посредник, дающий сигнал обнаружения.

У оленя возле хвоста на шкуре - белый кружок наподобие салфетки. Если он испугается и бросится бежать, эта «салфетка» становится шире, заметнее. Это - ориентир для олененка. Кроме того, это своеобразный сигнал опасности для других особей.
5. - С. 48.

НЕПОСЛУШНЫЙ КОТЕНОК

Дикий котенок отказывается есть в неволе - в зоопарке. Что делать?

ИКР: котенок сам станет есть. Используйте ресурс - рефлекс подражания и посредник - домашнего котенка.

Дикий котенок был посажен в клетку к домашнему. Понаблюдав, как домашний наворачивает мясо и яйцо, дикий не смог устоять перед соблазном.
19. - С. 266.

НАБЛЮДАЕМ ЗА СУРКАМИ

Наблюдение за животными в вольерах зоопарков - дело очень интересное и детям, и взрослым. Попытка же наблюдать за американскими сурками затруднена: сурки очень пугливы и при малейшем подозрении моментально скрываются в своих глубоких и разветвленных норах. Что же делать? Как организовать общедоступное наблюдение?

Противоречие: человек должен появиться в вольере, чтобы наблюдать за сурком, и не должен появляться в вольере, чтобы не пугать сурка.

ИКР: сурок сам покажется человеку и при этом не будет напуган. Сделайте наоборот - не человек наблюдает за сурком, а сурок наблюдает за человеком.

В одном из зоопарков США прорыли сеть подземных переходов, выходы из которых закрыли стеклянными колпаками. Люди идут по переходам и из колпаков наблюдают за сурками.
КИСЛОРОД ДЛЯ РЫБ

Рыба в мелких прудах может зимой погибнуть от недостатка кислорода. Предложите решения проблемы. Одно из решений - делать проруби, но они постоянно замерзают. Как быть?

Противоречие: сквозь лед должен проходить воздух, так как он нужен рыбам, но воздух не может проходить через лед.

ИКР: лед сам пропускает воздух в воду. Используйте посредник, через который проходит воздух.

В лед вмораживаются капилляры - пучки обычной соломы. По ним кислород попадает в воду.
Лесная радиогазета. 1-я программа Всесоюзного радио, 20.12.1987.

СТРЕЛЬБА ПО ВРАГУ

Жук-бомбардир (Brachynus exlodens) в случае опасности с громким хлопком выстреливает кипящую жидкость в обидчика. При этом жук не наносит себе ожогов. Как это ему удается?
Противоречие: Жидкость должна быть горячей (ядовитой), чтобы обжигать врага, и должна быть холодной (не ядовитой), чтобы не обжечь жука.
ИКР: Жидкость сама становится горячей (ядовитой), не обжигая жука.

А. Разрешение противоречия в пространстве.
° Жук вырабатывает крепкий раствор перекиси водорода, а в отдельной полости накапливает фермент каталазу, которая является катализатором разложения перекиси водорода на водяной пар и водород. Все это выбрасывается из двух камер и смешивается вне организма жука.

Б. Разрешение противоречия во времени.
° Жидкость разогревается, уже покинув жука, например от реакции с воздухом. Такой способ пока в природе не применяется.
ЕДА СКАРАБЕЯ

Скарабей ест пищу у себя в норке. Но для того, чтобы поесть, ему нужно навоза в 20 раз больше себя. Если тащить большой кусок в норку, жук обессилит, а если таскать понемногу, это займет весь день. Как быть жуку?

Противоречие: жук должен тащить много еды, чтобы запасти ее достаточное количество, и должен тащить мало еды, чтобы не обессилить.

ИКР: жук сам тащит много пищи и при этом не выбивается из сил. Попробуйте изменить способ доставки пищи.

Жук делает шар и катит его.
Фабр Ж. Инстинкт и нравы животных. Т. 2. - М., 1993.

ШНУР СКАРАБЕЯ

Священный скарабей (жук навозник) сидит в норке и ест свой шар. Сзади него вырабатывается еще не отделившийся от жука шнурок (длина - до трех метров). Жук - большой обжора и ест целые сутки. Норка маленькая, и жук может запутаться в своем шнурке и не выйти наружу. Но этого не происходит. Почему?
Используйте Ресурс пространства - вспомните, какая геометрическая форма наиболее компактна при заданном объеме.

° Шнурок сзади жука свертывается в клубок.
КАК ЗАКРЕПИТЬ НИТЬ?

Живущие группами пауки используют особые нити для распространения информации, чтобы созвать многочисленных хозяев сети для охоты на крупную добычу. Иногда эти сигнальные нити довольно длинные и их надо где-то закрепить. Но положенная на опору нить не может передавать колебания. Как быть?

Противоречие: нить должна быть закреплена, чтобы не провисала, и не должна быть закреплена, чтобы не гасить сигнальные колебания.

ИКР: опора сама не гасит сигнальные колебания.

За миллионы лет эволюции пауки выработали систему подвешивания сигнальных нитей, напоминающую наши линии электропередачи. Чтобы колебания не гасли, сигнальная нить связана с опорами только тонкими паутинками.
Энциклопедия «Мир живой природы» (на лит. яз.), 1990. - С. 96.

ПИЛЮЛЯ ДЛЯ ПЧЕЛ

Пчелы иногда болеют. Разработаны лекарства, позволяющие их вылечить. Но есть проблема: как дать такое лекарство пчеле? Целому рою пчел?

Противоречие: пчела должна принять лекарство, чтобы вылечиться, и не должна его принимать, потому что не умеет это делать.

ИКР: пчела сама «принимает» лекарство. Используйте ресурс - инстинктивное поведение пчел - выталкивание посторонних предметов из улья. Используйте посредник.

В Германии пористые шарики размером с пчелу, пропитанные нужным лекарством, запускаются в улей. Пчелы, обнаружив посторонние предметы, начинают выталкивать их за пределы улья, и при возне с шариками практически вся семья получает необходимую долю лекарств.
Журнал «Наука и жизнь», 1988. - № 7. - С. 58.

ПЧЕЛЫ И КЛЕВЕР

Естественные опылители клевера - шмели. Но зачастую шмелей нет в районе засева клевера. Есть же пчелы. Но домашняя пчела не летит на клевер, потому что ее коротким хоботком сложно достать нектар. К тому же вокруг есть другие цветы, с которыми у пчел нет таких трудностей. Как быть, ведь клевер нужно опылять?

Противоречие: пчела должна брать нектар (соприкасаться с цветком) с клевера и не должна брать нектар (соприкасаться с цветком), так как ее хоботок для этого не приспособлен.

ИКР: пчела сама летит брать с клевера нектар. Используйте посредник, привлекающий пчелу к клеверу.

Пчел кормят сахарным сиропом, настоянным на цветках клевера. Пчела начинает летать на клевер и пытается достать нектар, попутно производя опыление цветков клевера.
5. - С. 35.

СОБИРАЕМ ПЫЛЬЦУ

Пчелы собирают пыльцу с цветков. Было бы здорово, если бы они собирали ее больше. Что нужно сделать с пчелой, чтобы она собирала больше пыльцы?

ИКР: пчела сама берет больше пыльцы.

Пчелам сообщают электростатический заряд - пыльца будет притягиваться к ним.
10. - С. 58.

ПЕРЕВОРОТ В УЛЬЕ

Иногда в пчелином улье необходимо произвести "государственный переворот" - заменить старую матку новой, более сильной. Но как это сделать, ведь население улья сразу же пытается умертвить непрошеную гостью?
Противоречие: Новая матка должна быть внесена в улей, чтобы заменить старую, и не должна быть внесена, чтобы ее не убили пчелы.
ИКР: Пчелы сами не трогают (не могут тронуть) новую пчелу-матку.

° Московский пчеловод Е. Пальмов новую матку помещает внутрь цилиндрика из сетки и подвешивает в улье. Сверху цилиндрик закупорен пластмассовой крышечкой, снизу - полиэтиленовой пробкой, в которую налит мед для питания матки. Пчелы не могут добраться до новой королевы, а через день-другой привыкают к ней и начинают кормить нектаром. Тогда можно ее выпускать из заточения.
ЛЮБИТЕЛЬ МЕДА

В старину пчеловоды брали мед с ульев, находящихся на деревьях в лесу или рядом с лесом. Но этим же медом любили лакомиться медведи. Мишка ел много... Как быть?
ИКР: Медведь сам мешает себе взять мед. Необходимо устранить вредное действие - поедание мишкой меда. Используйте посредник - механическое приспособление, мешающее мишке добраться к улью. Используйте Ресурс - поведение животного.

° К стволу дерева, на котором находился улей, подвешивалась ниже улья увесистая чурка. Взбираясь наверх, медведь натыкался на нее. Он ее отталкивал, а чурка его била по голове. Отталкивал сильнее - она била сильнее. Мишка, сатанея от злости, боролся с чуркой, пока ненароком не оказывался на земле, сброшенный сильным ответным ударом чурки.
ЧЕРВИ И ... ЧИСТЫЕ РУКИ

Лучшей наживкой при рыбной ловле летом является червь. На рыбалку червей обычно приносят в деревянных ящичках или баночках. Черви зарываются в землю и, чтобы достать одного из них, приходится разрывать землю, пачкая при этом руки. Предложите идею конструкции емкости для хранения червей, чтобы брать их, не пачкая рук.

Противоречие: черви должны быть наверху, чтобы рыболов не пачкал руки, и не должны быть, поскольку они зарываются в землю.

ИКР: черви сами находятся на поверхности земли. Какое поведение червей следует учесть при проектировании требуемой емкости? Используйте стремление червей зарываться в землю.

Ящик имеет две крышки: когда черви в очередной раз зароются в землю, ящичек переворачивается, и черви оказываются сверху земли, откуда их можно взять, не испачкав пальцев.
ЛОВЛЯ КУЗНЕЧИКА

Для ловли рыбы в верхних слоях воды незаменим кузнечик на крючке. Но попробуй налови их в летнюю пору: они трещат, прыгают в зеленой траве, а в коробке - ни одного. Посоветуйте, как рыболову набрать кузнечиков.
Противоречие: Кузнечики не должны прыгать, чтобы их можно было наловить, но они прыгают.
ИКР: Кузнечики сами не прыгают.

° Кузнечиков нужно собирать рано утром, по росистой траве - пока не взошло солнце и не подсушило им крылышки и ножки, они не способны к прыжкам.

ПСЫ И КОТЫ

Факт: псы «от века» любят гоняться за котами, домашними птицами. Но в Голландии хозяину пса за каждого обиженного кота надо платить солидный штраф. Как поступить хозяину собаки, чтобы не держать ее все время на поводке?

А. Одно из направлений решения: мгновенное предупреждение кота об опасности, исходящей от собаки.

ИКР: пес сам предупреждает котов о нападении. Задача на разрушение вредного действия - нападение пса на котов и птиц. Используйте посредник - техническое приспособление: например, источник звука, предупреждающий кота об опасности.

В Голландии на шею псам вешают позванивающие колокольчики: только двинувшись в сторону зазевавшегося кота, они звуком колокольчика сами предупреждают его об опасности.

Б. Другое направление решения: разрушьте вредное действие - желание собаки гоняться за котами и птицами. Измените восприятие собакой окружающего мира. Используйте запаховый и акустический канал. Посредник - запах и звук, например, ультразвук.

Французская фирма «Динавет» выпускает собачьи ошейники, останавливающие лай. Звук лая улавливается микрофоном - из коробочки под ошейником выбрасывается струйка эфирного масла, запах которого напоминает лимон. Собака от неожиданности замолкает и начинает принюхиваться, гадая, откуда пахнет.
Журнал «Домовой», 1994. - № 4.
Газета «Московский комсомолец», 4.02.1994.

ПАВИАНЫ И МАНДАРИНЫ

У фермеров южноафриканской провинции Трансваль в течение ряда лет стада павианов уничтожали почти весь урожай мандаринов. Не помогали ни сторожи, ни собаки... Как быть фермерам?

ИКР: обезьяны сами не трогают мандарины. Используйте вкусовой или визуальный канал обезьян для нарушения вредного для фермеров действия - набегов павианов на плантации. Используйте посредник - плоды, самих обезьян.

Решение А: фермеры стали высаживать среди мандариновых деревьев лимонные. Любители сладких плодов стали приходить в бешенство, когда раскусывали кислые фрукты. Приблизительно через полгода после начала эксперимента павианы полностью разочаровались в этих плантациях.

Решение Б: фермеры Эфиопии ловят одну из обезьян, красят ее в необычный цвет и отпускают на волю. Освобожденная обезьяна стремится вернуться в свою стаю, но ее соплеменники, испуганные приближением диковинного зверя, пускаются наутек. Окрашенная же обезьяна, не зная, что выглядит не так, как ей положено, преследует свою стаю...
Газета «Социалистическая индустрия», 5.11.1989.
Журнал «Столица», 1993. - № 38.

Ссылки на источники

1. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. 2 изд., дополн. - Петрозаводск: Скандинавия, 2004. С. 52.

2. Модестов С. Ю. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖ. - СПб.: Акцидент, 1998. - 172 с.

3. Тимохов В. И. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ. - Санкт-Петербург: ТОО «ТРИЗ-ШАНС», 1996.

4. Утёмов В. В., Зиновкина М. М. Структура креативного урока по развитию творческой личности учащихся в педагогической системе НФТМ-ТРИЗ // Концепт. - 2013. - Современные научные исследования. Выпуск 1. -ART 53572. - URL: e-koncept.ru/2013/53572.htm