НА ТЕМУ: МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ БИОЛОГИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРИЗ

Е. В. Морозова

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ БИОЛОГИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРИЗ

Приднестровье, г. Рыбница, Муниципальное Общеобразовательное Учреждение «Рыбницкий теоретический лицей - комплекс»

Статья посвящена влиянию и применению ТРИЗ на уроках биологии, а также определенных методов ведущих к самообразованию учащихся и раскрытию в них творческого потенциала.

Ключевые слова: методы самообразования; ТРИЗ; творческий потенциал.

Article is devoted to influence and TRIZ application at biology lessons, and also certain methods of pupils conducting to self-education and disclosure in them creative potential.

Keywords: self-education methods; TRIZ; creative potential.

К сожалению, приходится констатировать, что, несмотря на продолжающуюся реформу содержания школьного образования, на уроках биологии преобладает информационно-репродуктивное обучение. Подобный подход не соответствует требованиям современного общества, где на первый план выходит не столько энциклопедичность знаний, сколько умение получать информацию, ее преобразовывать и творчески использовать для исследовательской или практической деятельности.

Возьмем классический пример с исследованием питания растений. Еще древние земледельцы научились использовать навоз и золу для увеличения урожайности растений. Однако постоянные, на протяжении веков, колебания урожайности ясно давали понять, что сочетания минеральных и органических удобрений подчиняются определенным правилам и зависят не только от почвы, но и от выращиваемых культур. И только в конце XIX - начале XX в. агрохимия постепенно становится самостоятельной наукой, и выявляющей закономерности комплектации и применения удобрений на полях.

Первоначально «методика изобретательства» мыслилась в виде свода правил типа «решить задачу - значит найти и преодолеть техническое противоречие».

В дальнейшем Альтшуллер продолжил развитие ТРИЗ и дополнил его теорией развития технических систем (ТРТС), в явном виде сформулировав главные законы развития технических систем.

ТРИЗ - педагогика ставит целью формирование сильного мышления и воспитание творческой личности, подготовленной к решению сложных проблем в различных областях деятельности. Ее отличие от известных средств проблемного обучения - в использовании мирового опыта, накопленного в области создания методов решения изобретательских задач. Конечно, этот опыт переработан и согласован с целями педагогики.

Под методами решения изобретательских задач прежде всего подразумеваются приемы и алгоритмы, разработанные в рамках ТРИЗ; а также такие известные методы как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов и их разновидности.

Для развития творческих навыков ТРИЗ-педагогами накоплен фонд учебных изобретательских и исследовательских задач в таких областях как: физика, биология,

экология, искусство, техника, бизнес. Изданы сборники задач для школьников.

СТАНДАРТЫ НА РЕШЕНИЕ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ.

Стандарты на решение изобретательских задач представляют собой комплекс приемов, использующих физические или другие эффекты для устранения противоречий. Это своего рода формулы, по которым решаются задачи. Для описания структуры этих приёмов Альтшуллером был создан вещественно-полевой (вепольный) анализ.

Система стандартов состоит из классов, подклассов и конкретных стандартов. Эта система включает 76 стандартов. С помощью этой системы можно не только решать, но выявлять новые задачи и прогнозировать развитие технических систем.

Технологические эффекты

Технологический эффект- это преобразование одних технологических воздействий в другие. Могут требовать привлечения других эффектов- физических, химических и т.п.

Физические эффекты

Известно около пяти тысяч физических эффектов и явлений. В разных областях техники могут применяться различные группы физических эффектов, но есть и общеупотребительные. Их примерно 300-500.

Химические эффекты

Химические эффекты - это подкласс физических эффектов, при котором изменяется только молекулярная структура веществ, а набор полей ограничен в основном полями концентрации, скорости и тепла. Ограничившись лишь химическими эффектами, зачастую можно ускорить поиск приемлемого решения.

Биологические эффекты

Биологические эффекты - это эффекты, производимые биологическими объектами (животными, растениями, микробами и т. п.). Применение биологических эффектов в технике позволяет не только расширить возможности технических систем, но и получать результаты, не нанося вреда природе. С помощью биологических эффектов можно выполнять различные операции: обнаружение, преобразование, генерирование, поглощение вещества и поля и другие операции.

Существует удобный термин "модель", обозначающий некое общее понятие для ограниченной части учебного материала. Моделью может быть понятие, закон, фрагмент теории, принцип и т.д. Творческие задачи можно классифицировать на пять типов:

1.Узнавание учащимися модели в условии. Типовые формулировки задач:

Назовите используемую в подборке примеров модель. Выберите правильное, в соответствии с моделью, утверждение из заданного ряда. Продолжите фразу в соответствии с моделью.

2.Прямое применение учащимися модели. Типовые формулировки задач: Примените модель и получите заданный результат. Найдите ошибку в применении модели.

Приведите свои примеры использования модели. Дополните ряд примеров.

3.Применение учащимися нескольких освоенных моделей (на выбор) без указаний, когда, где и как именно их применять. Типовые формулировки задач:

Примените некоторые из освоенных моделей и получите заданный результат.

Примените некоторые из освоенных моделей и получите гамму возможных ответов (это обычно исследовательские задачи). Сформулируйте задачу под известное решение.

4.Задачи на применение биологического эффекта или явления. Типовая формулировка задач:

Где, когда и зачем можно применить данный биологический эффект (явление)

5.Исследовательские задачи. Типовые формулировки задач: На основании данных сделать обобщающий вывод.

Сравнить, какая модель более эффективна и оптимальна; указать условия для такой модели.

Предложить серию экспериментов для проверки факта, гипотезы. Типовые схемы работы с группами могут быть различны, но независимо от выбранного пути весьма эффективно объединение всех предлагаемых заданий единым смыслом и содержанием.

Типовые схемы работы с группами.

1. Группы получают одно и то же задание.

«Спикер» каждой из групп сообщает результаты работы. Интересный эффект получается, когда результаты работы групп противоречат друг другу. Учащиеся в таких случаях активизируются, и учитель на острие их интереса строит проблемную беседу по разрешению создавшегося противоречия.

2. Группы получают разные задания.

Группы получают для рассмотрения одну из проблем, всесторонне анализируют ее в соответствии с поставленными вопросами и затем докладывают классу результат.

3. Группы получают разные, но дополняющие друг друга задания.

Задача может быть решена «по частям»: каждая группа получает свою часть вопроса; ситуация будет раскрыта лишь после анализа ответов всех групп, после чего все результаты сводятся воедино. Психологический эффект: ребята очень гордятся, когда результат их работы оказывается нужным всему классу. А учитель использует это и не раз еще обратится к сделанным выводам.

Диверсионный анализ (методика выявления нежелательных явлений). Сущность диверсионного анализа заключается в том, что вместо вопроса: какие проблемы, дефекты, нарушения возможны у того или иного биологического объекта - задается вопрос: как нарушить, как испортить, как навредить, как вызвать сбой в работе рассматриваемого биологического объекта, используя уже имеющиеся ресурсы. Как обеспечить получение дефектов и нарушений (т.е. речь идет о придумывании диверсии). После того как диверсия придумана, можно приступить к ее устранению. Устранению заранее, до того, как она превратиться в реальную проблему. Важное достоинство диверсионного подхода - выявление задач, раннее не предполагавшихся в данной системе; решение проблемы до того как она возникнет.

Под творческой задачей в системе ТРИЗ понимается проблема:

- с нечетко заданными условиями;

- содержащая некое противоречие;

- допускающая не одно решение, а серию ответов, часто взаимосвязанных.

Инструментарий ТРИЗ: Противоречие, ИКР (идеальный конечный результат), Ресурсы.

Решение творческих задач по биологии и экологии имеет общие механизмы; алгоритм решения исследовательских и изобретательских задач:

1 .Выявление учащимися типа задачи. Формулировка учащимися Противоречия.

3.Формулирование учащимися ИКР идеального конечного результата (идеального образа решения поставленной задачи).

ИКР: Система сама выполняет нужное действие, не допуская при этом нежелательных эффектов.

4. Поиск учащимися необходимых Ресурсов. Учащиеся должны стремиться использовать то, что уже есть в системе (известно по условию задачи), а не вводить новые элементы в систему. Классификация Ресурсов может быть следующей:

- Ресурсы Поля (энергии, потоков).

- Ресурсы Вещества.

- Ресурсы Информации.

- Ресурсы Времени.

5.Использование учащимися различных способов и приемов по разрешению Противоречий. Противоречия могут быть разрешены:

- во времени,

- в структуре,

- в воздействиях.

Основу концептуального положения данной теории составляет гипотеза: творческие способности существуют параллельно и независимо от общих и специальных способностей. Акцент в ТРИЗ делается именно на изучение развития техники, а не на "озарение" ("инсайт") изобретателя при решении сложных задач. Идеи, лежащие в основе ТРИЗ, следующие:

• теория - катализатор творческого решения проблем;

• знания - инструмент, основа творческой интуиции.

• творческими способностями наделен каждый (изобретать могут все);

• творчеству можно учиться;

• включение основных и доступных школьникам типов проблем.

Применение ТРИЗ в учебном процессе становится в настоящее время все более актуальным, из-за постоянно растущего - по мере развития общества - количества и сложности новых проблем.

Осуществление этического, эстетического и правового воспитания на уроках биологии (ценностный аспект биологического образования) - главное содержательное ядро педагогической деятельности учителя биологии. Игра без высокого духовного содержания неизбежно обращается в развлечение, в забаву и, как правило, обречена на вырождение. Конструирование интеллектуальных игр и заданий по системе ТРИЗ осуществлялось мною именно с этих позиций, с учетом ценностного аспекта: максимальное насыщение учебного материала таким содержанием, которое способствовало бы формированию у учащихся экологической культуры и нравственных ориентиров, концептуального стиля мышления, идеи коэволюции Человека и Природы.

Задача, которую я ставила перед собой, заключалась в выборе технологий: выделить для образовательного процесса такие технологии, которые могли бы составить "образовательное поле", возделывая которое школьники получали бы искомое образование.

В результате применения технологии ТРИЗ:

• Развиваются навыки самостоятельной работы, поиска решения проблемы, умения делать выводы из теории и фактов.

• Достигается осмысленное усвоение материала учащимися.

• Ученики, сменяя виды деятельности, заинтересованно работают и не устают.

• Задействуются зрительная, слуховая, моторная, обонятельная, вкусовая, эмоциональная виды памяти. Памятью «сканируются» имеющиеся знания из курса биологии.

• Развиваются абстрактное, обобщающее мышление, способности к синтезу и анализу.

• позволяет учащимся неординарно мыслить, решать поставленные задачи, выдвигать свои гипотезы, высказывать и отстаивать свое мнение

• формирует коммуникативные навыки.

Это и будет подлинное образование, то есть единство знания, понимания, деятельности и нравственности.

Учитель, имея "в руках" интересный биологический пример, может сконструировать из него творческую задачу необходимой сложности в соответствии с целями и задачами урока.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бухвалов В. А., Мурашковский Ю. С. Изобретаем черепаху: Как применять ТРИЗ в школьном курсе биологии: Книга для учителей и учащихся. - Рига: 1993.

2. Викентьев И. Л., Кайков И. К. Лестница идей: Основы ТРИЗ в примерах и задачах. - Новосибирск, 1992.

3. Гин А. А. Приемы педагогической техники. - М.: «Вита-Пресс», 1999. - 88 с.; 6-е изд., доп., 2005. - 112 с., 9-е изд., 2009. - 112 с.

4. Гин А. А. Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителей. - Гомель: ИПП «Сож», 1999. - 88 с.

4