Методическая разработка урока. Поиск недостатков - ключ к совершенству. Мозговой штурм

Методическая разработка урока.

Поиск недостатков - ключ к совершенству.

Обратная мозговая атака.

(Мозговой штурм).

По разделу:

Технологии проектирования и создания материальных объектов

или услуг в курсе предметной области технологии.

(Интуитивные и алгоритмические методы поиска решений).

10 класс.

Из опыта работы:

Активизация творческой деятельности учащихся на уроках технологии.

Адаптивная система обучения.

Материал разработан

учителем технологии

Рыбаковой Н.Н.

Тема программы: «Интуитивные и алгоритмические методы поиска решений.

Тема урока: «Поиск недостатков - путь к совершенству. Обратная мозговая атака (мозговой штурм).

Тип урока: Комбинированный с элементами деловой игры.

Цели урока:

1. Расширить представления учащихся о роли и значении анализа и синтеза при поиске оптимальных решений.

2. Видение окружающего мира в ключе его совершенствования, отрешение от «привыкания» к недостаткам - важная черта новатора.

3. Привить навыки и развить логику поиска рациональных подходов к идее, решению, ответу на задачу ситуации.

Методы проведения занятия:

Беседы с активизацией учащихся; деловая игра.

Форма проведения:

Семинар игра.

Материально - техническое обеспечение:

1. Плакат «Мозговой штурм».

2. Кодограмма «Список вопросов эйдоарта».

3. Кодограмма «Список контрольных вопросов А. Осборна».

4. Фрагмент из кинофильма «А ты умеешь работать?»

5. Карточки задания на Р Т В.

6. Подбор задач на решения методом обратной М А (разные уровни).

Литература для учителя:

1. Злотин Б., Зусман А. Месяц под звездами фантазии: Школа развития творческого воображения. - Кишинев: Лумина, 1988 - 271с.

2. Кудрявцев А.В. Обзор методов создания новых технических решений. - М.: ВНИИПИ, 1988 - 89с.

3. Кудрявцев А.В. Организация и проведение мозгового штурма. - М.: ВНИИПИ, 1987 - 45с.

4. Ландо Д.И. МР по изучению с учащимися СПТУ темы «Методы новых технических решений» курса ОПТ. - ч.2. - М.: РУМК, 1988.

5. Тхоржевский Д.А. Методика трудового обучения с практикумом. - М.: Просвещение, 1987 - 446с.

6. Кругликов Г.И. Методика преподавания технологии с практикумом. М.: Изд. ,Академия, 2002 - 480с.

7. Селюцкий А.Б. Как стать еретиком. - Петрозаводск: Карелия, 1991 - 365с.

Литература для учащихся.

1. Симоненко В.Д. Технология. 10 - 11 кл. - М.: Вентана - Граф, 2009 - 224с.

2. Блинов Б. Загадочный импульс. (Заметки изобретателя). - М.: Мол. гвардия, 1969 - 175с.

3. Петрович Н.Т., Цуриков В. Путь к изобретению. - М.: Мол. гвардия, 1986, - 221с.

4. Молодым изобретателям. - М.: Мол. гвардия, 1966, - 2272с.

5. Петрович Н.Т. Беседы об изобретательстве. -= М.: Мол. гвардия, 1987. - 189с. (серия эврика. Популярный рассказ об интересных изобретениях и методах поиска идей).

Ход урока:

1.Вводный инструктаж - 6 мин.

1). Орг. момент.

• Приветствие.

• Упражнение на внимание. Дыхательная гимнастика.

• Посадить учащихся, отметить отсутствующих.

• Проверить готовность учащихся к уроку, выдать раздаточный материал.

• Проверить исправность оборудования.

2). Инструктаж по:

• применению раздаточного материала.

• проведению урока.

• Т Б Т при работе с техникой.

3). Написать на доске.

Задачи для учащихся:

• Изучить метод мозгового штурма и уметь применять на практике.

• Учиться решать задачи в двух этапах генерации и анализа.

• Развивать у себя творческое воображение.

• Уметь пользоваться различными источниками в поиске информации по поставленной проблеме.

• Соблюдать дисциплину.

• Воспитывать ответственное отношение к учебному труду.

4). Проверка и оценивание домашних задач, анализ допущенных ошибок.

2.Фронтальная работа - 12 мин.

1. Активизация познавательной деятельности.

2. Решение задач на преодоление психологической инерции.

3. Работа с упражнениями на РТВ.

4. Физминутка. ФМ для улучшения мозгового кровообращения (Приложение 6).

3.Фронтальная работа (продолжение) - 23 мин.

1). Изложение нового материала с закреплением в ходе урока.

2). Обратная мозговая атака.

3). Понятие недостатка в технике.

• Методы поиска и выявления недостатков.

• Условия проведения обратной МА.

• Активность участников деловой игры.

• Выявление рационального зерна.

• Наполнения принципа конкретным содержанием.

Физминутка. ФМ «Вертишейка», «Потягушки» (Приложение 6).

4). Решение задач по принципу обратной МА.

• уяснение идеи; поиск слабых мест;

• использование контрольных вопросов для формирования ответов.

4.Отгадывание технических загадок.

Прием: Использование противоположных свойств объекта загадки (холодный - горячий, высокий - низкий, большой - маленький и др.) и похожих предметов.

Снаружи холодный, как снег.

Внутри горячий как кипяток. (термос).

Встанет - выше лошади, ляжет - ниже кошки. (дуга).

Бывает меньше точки и больше тучки. (тень).

Зимой - твердая, а летом - жидкая. (вода).

5.Заключительный инструктаж - 4 мин.

1). Подведение итогов.

Анализ и оценка принятого варианта решения.

2). Домашнее задание.

Прочитать биографию Огюста Пикара и А.Н. Лодыгина. Определить технические противоречия, которые пришлось преодолевать изобретателям.

3). Уборка рабочих мест.

Конкретная модель урока в 10 классе

по теме : Поиск недостатков - ключ к совершенству.

Обратная мозговая атака (мозговой штурм).

учитель

Уч -ся

≡≡≡≡≡≡

Орг. момент. Физминутка.

≡≡≡≡

Проверка домашнего задания.

Анализ. Оценивание. = = •----•

•----•

≡≡≡≡

≡≡≡≡

З

≡≡≡≡

Решение задач.

Упражнение на РТВ.

≡≡≡≡

≡≡≡≡

≡≡≡≡

≡≡≡≡≡≡

Обучение.

ИР

= = СР

Обучение.

З ИР

ИР

К

≡≡≡≡≡

СР

= =

≡≡≡≡

≡≡≡≡≡

Мозговой штурм

(атака).

≡≡≡≡≡≡

Физминутка

≡≡≡≡≡≡

Решение задач МА.

≡≡≡≡≡≡

Отгадывание загадок.

≡≡≡≡≡≡

Итог. Оценивание.

Д С Р

ДЗ

≡≡≡≡≡≡

Уборка.РМ.

•----• Статическая пара • • • •

•----• • • • •

Обучение

≡≡≡≡ Фронтальная работа

≡≡≡

≡≡≡

Парная работа

СК - самоконтоль ИР - индивидуальная работа

ВК - взаимоконтоль ФЗ - Фиксируют записи

К - контроль РМ - рабочие места

СР - самостоятельная работа

ДСР - домашняя самостоятельная работа

З - задание

Хронометрическая карта

10 класс.

Учитель: Рыбакова Н.Н.

№

Эта

пов

Вре

мя

Дли

тель

ность

Деятельность

учителя

Деятельность

учащихся

Анализ деятельности

учитель

уч-ся

1

МНУ,инструктаж,

физминутка

Слушают,

выполняют

≡≡≡≡≡≡

2

Проверка ДЗ

оценивание

Отвечают,

Анализируют

ошибки

К

≡≡≡

ВК

СК

≡≡≡

≡≡≡

ВК

СК

≡≡≡

3

КТИ познавательную

деятельность учащихся

Решают задачи, но преодоление психологической инерции

ЗК

= =

СК

ВК

= =

= =

ВК

СК

СР

4

Обучение с

закреплением

Слушают,отвечают,

анализируют,

делают выводы,

предлагают идеи

ЗК

≡≡≡≡≡≡

ФЗ

5

Обучение с обратной связью создает игровую ситуацию МА

Участие в деловой игре МА. Поиск, выявление недостстков.Поиск,

Конкретное решение

Закрепляют

З

ИР

К = =

играМА

≡≡≡≡≡≡

≡≡≡≡≡≡

СР

≡≡≡

≡≡≡

= =

СК

ВЕ

6

физкультминутка

выполняют

≡≡≡≡≡

7

задание

выполняют

З ИР

К = =

СР

≡≡≡

= =

СК

ВК

8

загадки

отгадывают

ЗК

≡≡≡≡≡≡

9

Домашнее задание

Слушают, записывают

≡≡≡≡≡≡

ФЗ

10

Уборка РМ

Убирают РМ

К

≡≡≡УРМ

Парная работа

≡≡≡≡

≡≡≡≡

Обучение

Наблюдение

≡≡≡≡≡ Фронтальная работа ИР - индивидуальна работа

= = Работа по очереди З - задание

К - контроль СК - самоконтроль

СР - самостоятельная работа ВК - взаимоконтроль

ФЗ - фиксируют записи

График учета индивидуальной работы.

10 класс.

№

П.п.

Фамилия, имя.

2 - ая четверть, t = 25 мин.

1

Архипов А.

2

Воробьев В.

3

Гриднев О.

4

Карибов А.

5

Ковалев Е.

6

Корчагин А.

7

Ломакин С.

8

Мухамедьяров Д.

9

Переплетчиков А.

10

Цыганов И.

1

Андреева Т.

2

Бедокурова Д.

3

Дремина А.

4

Завадчикова Ю.

5

Зубкова А.

6

Коновалова В.

7

Манохина С.

8

Маслова Е.

9

Платицина Т.

10

Пригожаева К.

11

Трофимова С.

12

Шевцова А.

13

Сорокина А.

14

Устымко С.

Методические рекомендации.

Важным элементом успеха, в результате изучения метода обратной МА, должна стать активная заинтересованность учащихся в работе. Это станет возможным, если объектом оценки станет хорошо знакомая технология, инструмент, приспособление или метод. Задачи на развитие творческого воображения (РТВ) и активизации учащихся подобраны исходя из зтих условий.

Знакомя учащихся с историей развития метода, целесообразно подбирать изобретательские ситуации в соответствии с их уровнем развития.

Следует ознакомить ребят с методом контрольных вопросов, чтобы иметь возможность оценивать недостатки улучшаемого объекта системно.

Разбор задач проводится в два этапа:

1. Этап генерации (без всякой критики и доказательств того или иного решения).

2. Этап анализа ( с защитой своей точки зрения автором и критикой со стороны оппонентов).

Если учителем подобрана для обратной МА производственная ситуация, перед ее решением полезно продемонстрировать фрагмент из кинофильма «А ты умеешь работать?» (о ленинградском фрезеровщике Боголюбове, который находил оригинальные решения на своем рабочем месте). Это способствует раскованности творческого воображения учащихся.

Варианты решения задач на преодоление психологической инерции.

Задача 1.

Какие часы показывают время абсолютно точно два раза в сутки?

Ответ: которые стоят.

Задача 2.

Лесорубы пилят бревна на метровые куски. Отпиливание одного такого куска занимает одну минуту. За сколько минут они распилят бревно диной 5 метров?

Ответ: за 4 минуты.

Задача 3.

Впишите букву: О, Д, Т, … П.

Ответ: В отличие от простой задачи; впишите цифру: 1, 2, 3, … 5; в задаче Лоду необходимо преодолеть психологический барьер трафаретного пути мышления, после этого легко заметить, что пропущена буква «Ч».

Задача 4.

На развитие умения видеть скрытые свойства объекта.

Технология:

1. Учитель называет предмет и задает вопрос типа: Какими скрытыми или явными свойствами обладает предмет?

2. Ученики составляют списки свойств.

3. Учитель и ученики вместе уточняют, дополняют и анализируют с точки зрения полноты и оригинальности.

Организация работы.

При проведении упражнения ответы на вопросы могут задаваться и в устной, и в письменной форме. Ученик в течение ограниченного времени (5-10 мин.) записывают свои варианты ответов. Затем эти варианты зачитываются, обсуждаются и выявляются самые оригинальные и неожиданные решения, высказывания, предложения.

Пример: Какими скрытыми и явными свойствами обладает обычная спичка?

Ответ: Явные свойства - способность вспыхивать, создавать высокую температуру, наличие геометрических размеров.

Скрытые свойства - плавучесть, ядовитость, изменение цвета и веса при горении.

Задача 5.

На тренировку качеств необходимых аналитикам.

Технология:

1. Учитель, описывая ситуацию, предлагает вниманию учеников нереальную идею, поддонную на этапе генерации.

2. Учащиеся вместе с учителем анализируют эту идею, главное в случае нереальной идеи - найти рациональную основу.

Организация работы. Работа коллективная и проводится под руководством учителя.

Ситуация: Для приготовления бумаги нужна деревянная щепа. Чтобы ее приготовить, берут дерево, отделяют нижнюю часть ствола и с этой части на специальных станках снимают кору. Древесину потом измельчают. Экономнее использовать для приготовления щепы не нижнюю часть ствола, а верхнюю, где сучья и ветки. Но сучья и ветки - кривые, неровные, а машин, которые могли бы с них сдирать кору, пока не существует. Необходимо предложить новый универсальный принцип очистки коры от древесины.

Идея. Предложено воздействовать на микроорганизмы, которые живут между корой и древесиной, реагентами, вызывающими их усиленный рост. Увеличение объема микроорганизмов позволит отделить кору от древесины изнутри.

Анализ. Эксперты (учитель и учащиеся) выявили рациональную основу данной идеи: помещать между корой и древесиной агент, увеличивающий в нужный момент свой объем. В развитии идеи предложено использовать в качестве агента те элементы, которые уже находятся между корой и древесиной, т.е. влагу и воздух. Обеспечить их расширение можно с помощью различных физических принципов. Подтверждение правильности анализа свидетельствует, что а.с. № 6882333369 представлено, как изобретение, которое предлагает обеспечить с помощью вакуума условия вскипания влаги под корой.

Известны изобретения, в которых предлагается действовать на бревна, сучья, ветки сверхчастотным электромагнитным полем. Поверхностные слои вскипают, и кора разрывается на мелкие части.

Изложение нового материала.

Современные методы МА (МШ) имеют далекую предысторию, уходящую в

16 -17 века, время расцвета смелых морских путешествий. В морской практике вырабатывается порядок действий на случай когда судно терпит аварию или бедствие. В таких экстимальных ситуациях капитан (или оставшийся в живых старший по положению) проводит с камандой корабельный совет, на котором высказываются предложения по устранению возникших затруднений или опасностей. Сначала высказываются юнги и младшие матросы и т.д. Последнее слово за капитаном. Такой порядок стимулировал мышление более старших и опытных людей, которые учитывали соображения младших членов команды и потому более удачные выходы из аварийного положения.

Современные методы МШ возникли и развивались в США. Их основатель А.Осборн во время второй мировой войны был капитаном небольшого судна, которое под его командованием везло груз в Европу без надежного прикрытия. Была получена радиограмма о скором нападении немецких подводных лодок. А.Осборн собрал команду на палубе и предложил подумать и высказать свои соображения: что необходимо сделать, чтобы предотвратить гибель судна. Один матрос сказал, что нужно всей команде встать вдоль борта и дружно дуть на приближающуюся торпеду и «отдуть ее в сторону». Встреча с подводной лодкой не стала роковой. Однако высказанная матросом как будто абсурдная идея оказалась плодотворной. Когда судно вернулось на свою базу, А.Осборн по разработанным в пути эскизам изготовил вентилятор. Могучий направленный поток воды, создаваемый этим вентилятором, в одном из рейсов действительно «отдул» торпеду от борта.

Одной из разновидностей коллективного поиска решения является обратная мозговая атака. Метод так называется потому, что главное назначение - найти как можно больше недостатков машины или процесса. Это позволяет поставить новые изобретательские задачи, сформулировать цели изобретения.

Для улучшения, уяснения учащимися смысла и сути обратной МА учитель может привести примеры (см.: 7, 5, 1 - задание).

Как ухудшить контакт?

Проводился анализ контактов большого автоматического выключателя. Контакты казались вполне благополучными, никаких претензий не предъявляли ни конструкторы, ни технологи. Необходимо ответить на вопрос: «Допустим, мы не можем улучшить контакт. А ухудшить можно? Как?»

Первые предложения не очень остроумны: выполнить контакт из непроводящего материала, изменить размеры, положить готовый контакт под пресс …

Это не годится, такое ухудшение заметит ОТК, заказчик не примет. Как испортить контакт, чтобы никто не заметил, а но сломался бы на объекте и нельзя было предъявить претензии?

Придумали провести диверсию.

Один из вариантов:

Контакт изготавливают из двух частей, которые спаивают твердым припоем. Сделать так, чтобы проводимость была только по периметру площадки прикосновения, а не по всей площадке, как положено, при пропускании малых токов все будет нормально. Но когда пойдет ток сильнее, спай нагреется и можно надеяться, что контакт со временем развалиться на две половинки.

Как навсегда избавиться от дефекта, обеспечив надежную пайку.

Как сломать колодку?

«Диверсионный» метод исправно служит для обнаружения скрытых задач.

-Проблема: Капроновые обувные колодки работают не более половины отведенного срока службы, как повысить стойкость колодок? Почему они ломаются?

«Перевернем» задачу: Как сделать, чтобы колодка сломалась?

Придуманные способы «успешно реализуются» на предприятии.

Вот новая машина. Представим, как ее сломать, что нужно испортить при изготовлении, чтобы получился брак? И, решив эти задачи, тут же примем меры - как брак не допустить. Очевидно, что обратная МА преследует цель поиска и устранения возможных недостатков.

Условия активной работы:

• никакой критики идей на этапе выдвижения;

• помните о психологической инерции;

• свободное выражение идей;

• чем шире идея, тем лучше;

• стараться развивать идеи своих товарищей;

• обмениваться мыслями и сочетать идеи.

Метод помогает преодолевать инерцию: мысль двигается с «мертвой точки», разгоняется … и часто проскакивает то место, где надо остановиться.

Лучше всего метод МА познается в процессе деловой игры. Примеры учитель подбирает сам. МА преследует своей целью совершенствование, улучшение эксплуатационных качеств, дизайнерской проработки и т.д.

Огюст Пикар.

(1884 - 1962г.г)

швейцарский ученый - физик, изобретатель и конструктор Огюст Пикар увлекся проблемой космических лучей, зарождающихся в мировом пространстве. Он знал: чем выше над поверхностью Земли, тем интенсивнее становятся лучи. Пикар решил сам подняться в стратосферу с приборами, регистрирующими лучи. О. Пикар рассчитал и построил геометрическую шарообразную гондолу с оболочкой, вмещающую 14 тыс. куб.м. газа. Дважды, в 1931 и 1932 г.г., он поднимался на изобретенном стратостате в стратосферу и достиг высоты 16 370 м. Стратостат - инструмент научных исследований - помог Пикару проследить направленность космических лучей, измерить степень поглощения и слоем парафина и свинца, сравнить интенсивность излучения на разных высотах. Пикар делал первый шаг на пути к раскрытию космических лучей.

Следующее увлечение Огюста Пикара стало покорение морских глубин. Для этой цели он в 1937 г. начинает конструировать первый батискаф - автономный аппарат для глубоководных погружений. Работа прервала война, вот почему первый батискаф был построен в 1948г. Он был сделан в виде металлического поплавка, заполненного бензином, потому, что бензин легче воды и практически не поддается сжатию, и оболочка поплавка не деформируется под влиянием огромных давлений. Снизу к поплавку прикреплялась шарообразная гондола из прочнейшей стали и балласт.

Пикар сам погружался на морское дно дважды - в 1948г. и в 1953г. батискафы, сконструированные профессором О.Пикаром, могли опускаться на любую глубину. Его сын Ж. Пикар достиг на батискафе «Триест» самой глубокой точки океана.

Лодыгин Александр Николаевич.

(1847 - 1923 г.г.)

Александр Николаевич Лодыгин - известный русский электротехник, изобретатель лампы накаливания. Он получил образование военного инженера в Московском военном училище и уже в отставке начал работать над схемой лампы накаливания.

Сначала Лодыгин пытался в качестве накала использовать железную проволоку, но потерпев неудачу, заменил ее угольным стержнем, помещенным в стеклянный баллон. В 1874г. Лодыгин получает патент на свое изобретение, а Петербургская академия наук присуждает ему Ломоносовскую премию.

В 90 -х годах 19 века Лодыгин изобрел несколько типов ламп накаливания с металлическими нитями и первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити. Именно из вольфрама делают нити накала в современных электрических лампочках. Он конструировал и приборы электрического отопления, электрические печи для плавки металлов из руд и др.

А.Н. Лодыгин - один из основателей электрического отдела Русского технического общества, он принимал активное участие в издании журнала «Электричество». В 1899г. ему присвоено звание почетного инженера - электрика. Технические идеи Лодыгина по строительству электропечей для выплавки металлов не были поддержаны в царской России, и в 1916 году он уехал за границу. Работал во Франции, в США.