Методика обучения созданию изобретений с помощью игрушек

Среди теорий и методов обучения техническому творчеству известна ТРИЗ (Теория решения изобретательских задач, автор Г.С. Альтшуллер, Россия). ТРИЗ позволяет научить человека изобретать - решать творческие и исследовательские задачи в области техники, науки, конфликтологии. В нестандартных задачах им выделены типовые противоречия, разработаны приёмы их разрешения. Закономерности развития технических и социальных систем позволяют проводить прогнозирование развития системы, устранять противоречия и конфликты. 

Предложена методика обучения созданию изобретений слушателей с техническим образованием. Отличия предлагаемой работы в том, что:

- Примеры для иллюстрации творческих приёмов относятся к одному объекту - игрушке.
- Специально создаётся ситуация успешности: использованием в качестве примеров только патентов на игрушку "Неваляшка". Собрана учебная картотека этих игрушек.
- В процессе обучения слушатели создают свои изобретения.
- Обратная связь осуществляется в виде исследовательской задачи: самоанализа полученного решения в патентном фонде (учебной картотеке).
- На этапе активного усвоения слушатель последовательно использует содержание изученного материала для решения задачи "как применить этот приём" в близкой (игрушки), средней (предметы быта) и дальней (социальные системы) областях.
Для разработки методики "обучение созданию изобретений с помощью игрушек" была проделана следующая работа:
1. Проанализированы патенты нескольких типов игрушек - неваляшки, юлы, забавные игрушки.
2. Разработаны критерии отбора изобретений для использования их в качестве примеров для обучения.
3. Разработана и апробирована программа курса обучения, методика проведения занятий и раздаточный материал на каждое занятие.
В программу курса входит обучение навыкам создания изобретений с помощью 40 приёмов устранения противоречий и закономерностей развития систем, разработанных в Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ, автор - Г. Альтшуллер).

Рассмотрим подробнее отдельные компоненты методики:

1. Картотека примеров.
Примеры для иллюстрации творческих приёмов относятся только к одному объекту - игрушке. Игрушки кажутся простыми и доступными для понимания взрослым и детям. Многие творческие приёмы можно продемонстрировать простыми игрушками "Неваляшка". Из изобретений России, США, Франции, Германии на "Неваляшки" собрана картотека из 100 учебных примеров. Картотека содержит схемы изобретений. Для каждого занятия подготовлен раздаточный материал в виде серии отдельных листов, каждый из которых выдаётся слушателю после выполнения предыдущего занятия.
2. Создание ситуации успешности.
Это является важнейшим элементом методики. На каждом этапе занятия слушатель должен ощущать своё успешное продвижение, освоение знаний и навыков, и в конце занятия у него должен быть явно видимый положительный результат его усилий. Именно для этого в качестве учебных примеров используются только патенты на изобретения. Изобретения имеют высокую значимость в глазах людей. И когда в процессе решения учебных заданий слушатель повторяет или превосходит запатентованное решение, это сразу даёт высокую независимую оценку его решения и повышает ценность получаемых навыков. С каждым занятием растёт " фонд собственных изобретений" слушателя.
3. Разбиение занятия на ряд этапов (пассивного, полуактивного, активного усвоения и обратной связи)
На пассивном этапе преподаватель объясняет, как применяется творческий приём на игрушках, слушатели изучают схемы игрушек на раздаточном материале.
На полуактивном этапе слушатели решают задачу: как дальше применить этот же приём на предложенных им игрушках, при этом они могут воспользоваться помощью преподавателя. Первые изобретения у слушателей появляются уже на этом этапе, они рисуют схемы и идеи придуманных ими игрушек.
4. После этого наступает этап обратной связи. Он осуществляется в виде исследовательской задачи: самостоятельного анализа полученного решения в патентном фонде (учебной картотеке игрушек). Когда слушатель повторяет или превосходит запатентованное решение, это сразу даёт высокую независимую оценку его решения и повышает ценность получаемых навыков.
Таким образом на этом этапе мы решаем одновременно две задачи: расширяем запас известных слушателю решений (при этом часто слушатель совершенствует и их) и учим его объективно оценивать свою идею.
5. На этапе активного усвоения слушатель последовательно использует изученный творческий приём для решения задачи "как применить этот приём" в близкой (игрушки), средней (предметы быта) и дальней (социальные системы) областях.
Использование приёмов ТРИЗ в социальной области позволяет слушателям самостоятельно проанализировать личностные проблемы и помогает в их преодолении.
Методика основана на личном изобретательском опыте автора [1], [2], [3] и апробирована на курсах в общественном институте технического творчества
с инженерами и в институте повышения квалификации учителей - с учителями физики.
Какие выводы мы можем сделать из этой работы?
1. Работа с учителями требует больше времени и внимания преподавателя, так как они разбираются в схемах слабее, чем инженеры. Для них более доступным будет изучение приёмов творчества не на картотеке из схем игрушек, а на действующих моделях этих изобретений. Для этого необходимо организовать изготовление коллекции собранных примеров игрушек.
2. Использование изученных творческих приёмов в дальнейшей жизни учителя связывают в первую очередь с новым подходом к обучению детей физике, физическим эффектам, к совместному изготовлению с детьми придуманных игрушек на уроках трудового обучения. Эта позитивная тенденция требует разработки специального методического пособия для учителей по работе с детьми.
3. Инженеры придумывают значительно больше новых игрушек, чем учителя. Однако их интерес ограничивается только придумыванием идей, а не изготовлением опытных образцов. Они хорошо понимают, что в нашей стране просто не смогут оплатить расходы по получению патента и наладить промышленное производство своих изобретений. Однако изученные творческие приёмы они активно применяли для решения своих производственных задач и жизненных ситуаций. Для них изобретение игрушек стало первым шагом на пути повышения профессиональной творческой квалификации.
Требуют своего дальнейшего исследования и разработки следующие задачи:
1. Составление картотеки учебных примеров на других типах игрушек.
2. Привлечение детей к работе над изготовлением коллекции учебных игрушек.
3. Апробация и адаптация методики для обучения приёмам творческого мышления студентов технических университетов и детей различного возраста.
В настоящее время ведётся работа над рукописью по методике обучения созданию изобретений с помощью игрушек "Неваляшка".

Методика может быть использована:

1. Преподавателями для проведения занятий в группах творческого тренинга для студентов и инженеров. В этом случае можно пользоваться картотекой схем игрушек и раздаточным материалом.
2. Учителями для проведения уроков по творческому использованию физики. Можно привлечь детей к изготовлению макетов учебных игрушек.
3. Методистами на выставке игрушек - для обучения посетителей творческим приёмам.
4. Самостоятельно - для раскрытия собственного творческого потенциала.
Литература

1. Патент СССР на изобретение № 1819394 "Игрушка"
2. Патент России на изобретение № 2037324 "Конструктор"
3. Патент России на изобретение № 2111785 "Настольная игра"

Kozyrava Neli "A Technique of training to create the inventions with the help of toys "

The Nobel winner, физик Лайнус Полинг has told:
" The Best way to create good idea - to have many ideas "

Among the theories and methods of training of technical creativity is known TRIZ (Theory of the solution of inventor's problems, writer G. Altshuller, Russia). TRIZ allows the person to learn to invent - to solve creative and exploratory problems in the field of engineering, science, conflictology. In nonstandard problems it selects standard contradictions, the methods of their settlement are designed. The regularity of development of technical and social systems allows to forecast the development of a system, to eliminate contradictions and conflictings.
The technique of training to create the inventions for the listeners with a technical education is proposed. Differences of tendered work are:
- The examples, illustrated the creative methods concern to one object – a toy.
- The situation of success is specially created by usage as examples only the patents for a toy "Bob of toy”. The educational card-index of these toys is compiled.
- In a learning process the listeners create their own inventions.
- The feedback is realized as an exploratory problem: an introspection of the obtained solution in patent fund (educational card-index). When the listener repeats or surpasses the licenced solution, it at once gives a high independent estimation of his solution and increases the value of received skills.
- At a phase of active mastering the listener sequentially will use the contents of the studied material for the solution of a problem " how to apply this method " in close (toy), mean (subjects of a household activities) and distant (social systems) areas.
For mining a technique " training to creation of the inventions with the help of toys " the following activity was done:
1. The patents of several types of toys - неваляшки, юлы, amusing toys are parsed.
2. The yardsticks of selection(sampling) of the inventions for usage them are designed as examples for training.
3. The program of a course of training, technique of realization of occupations and distributing material on each occupation is designed and апробирована.
Program of a course includes training to skills of creation of the inventions with the help 40 methods of removal of inconsistencies and legitimacies of development of systems, designed in the Theory of the solution of inventor's problems (ТРИЗ, writer -Альтшуллер). Let's consider more in detail separate components of a technique:
1. File cabinet of examples.
The examples for a case history of creative methods concern only to one object - toy. The toys seem simple and accessible to comprehension adult and children. Many creative methods can be demonstrated by simple toys "Неваляшка". From the inventions of Russia, USA, Franciums, Germanium on "Неваляшки" the file cabinet from 100 educational examples is collected. The file cabinet contains the schemes of the inventions. For each occupation the distributing material as a serial of separate sheets is prepared, each of which gives to the listener after fulfilment of the previous occupation.
2. Creation of a situation успешности.
It is a major member of a technique. At each stage(phase) of occupation the listener should feel сво ¸ successful advance, development of knowledge and skills, and at the end of occupation he(it) should have obviously visible positive take of his(its) efforts. For this purpose as educational examples the patents for the inventions will be used only. The inventions have a high significance in eyes of the people. And when during the solution of educational tasks the listener repeats or surpasses the licenced solution, it at once gives a high independent estimation of his(its) solution and increases value of received skills. With each occupation the fund of the own inventions " of the listener grows ".
3. Splitting of occupation into a number(series) of stages(phases) (passive, semi-active, fissile mastering and feedback)
At a passive stage(phase) the teacher explains, how the creative method on toys is applied, the listeners study the schemes of toys on a distributing material.
At a semi-active stage(phase) the listeners decide a problem: how further to apply the same method on toys, offered him(it), thus they can take advantage of the help of the teacher. The maiden inventions for the listeners occur already at this stage(phase), they draw the schemes and ideas of the toys, invented by them.
4. After that there comes a stage(phase) of a feedback. It(he) implements as an exploratory problem: the independent analysis of the obtained solution in patent fund (educational file cabinet of toys). When the listener repeats or surpasses the licenced solution, it at once gives a high independent estimation of his(its) solution and increases value of received skills.
Thus at this stage(phase) we solve simultaneously two problems: we expand a reserve of the solutions, known for the listener, (thus frequently listener perfects also them) and we learn(teach) it(him) objective& to value the idea.
5. At a stage(phase) of fissile mastering the listener sequentially will use the studied creative method for the solution of a problem " how to apply this method " in close (toy), mean (subjects of a household activities) and distant (social systems) areas.
The usage of TRIZ-methods in social area allows the listeners independently to analyze and, probably, to permit personal problems.
The technique grounded on personal inventor's experience of the writer [1], [2], [3] and is approved on courses in Public Institute of Technical Creativity
with the engineers and in teachers's refresher institute - with the teachers of physics.
What conclusions (injections) we can make of this activity?
1. The activity with the teachers requires(demands) more time and attention of the teacher, as they are disassembled in the schemes is more gentle, than engineers. For them more accessible will be analysis of methods of creativity not on a file cabinet from the schemes of toys, and on working models of these inventions. For this purpose it is necessary to organize manufacturing of a collection of the collected examples of toys.
2. Usage of the studied creative methods in further life of the teacher link first of all to the new approach to training of children to physics, physical effects, to joint manufacturing with children of the invented toys at lessons of labor training. This positive tendency requires(demands) mining a special methodical manual for the teachers on activity with children.
3. The engineers invent much more new toys, than teacher. However their concern limits only by inventing of ideas, instead of manufacturing of prototypes. They well understand, that in our country simplly can not pay the consumptions for obtaining the patent and adjust industrial production of the inventions. However studied creative methods they is active applied to the solution of the manufacturing problems and biotic situations. For them the invention of toys became a first step on paths of increase of professional creative proficiency.
The following problems require(demand) the further research and mining:
1. Compiling a file cabinet of educational examples on other types of toys.
2. Engaging of children to work on by manufacturing of a collection of educational toys.
3.Approbation and adapting of a technique for training to methods of creative thinking of the students of technical universities and children of different age.
Work on the ??? manuscript??? on a technique of training to creation of the inventions with the help of toys "Bob of toy" now conducts.
The technique can be used by:
1. By the teachers for realization of occupations in groups of a creative training for the students and engineers. In this case it is possible to use a file cabinet of the schemes of toys and distributing material.
2. By the teachers for realization of lessons on creative usage of physics. It is possible to attract children in manufacturing of breadboards of educational toys.
3. By the methodologists on the exhibition of toys - for training of the visitors to creative methods.
4. Independently - for discovery of an own creative potential.

1. The patent USSR on the invention ¹ 1819394 "Toys"
2. The patent of Russia for the invention ¹ 2037324 "Designers"
3. The patent of Russia for the invention ¹ 2111785 "Board games"