Доклад по теме «Развитие творческого мышления в обучении биологии и химии с применением ТРИЗ-технологии»

Посредственный учитель рассказывает.

Хороший учитель объясняет.

Замечательный учитель показывает. 

Гениальный учитель вдохновляет.

(Уильям Уорд)

 Современный мир динамичен. Мы часто видим, как новое, едва успевшее появиться, превращается в историю.

Ещё в древние времена было известно, что умственная активность способствует и лучшему запоминанию, и более глубокому проникновению в суть процессов, предметов и явлений. Так характерной особенностью Сократа была постановка проблемных вопросов собеседнику. Этот же приём был известен в школе Пифагора.

В новой истории стремление к активному обучению восходит к философским взглядам Ф. Бэкона, который критически относился к истинам словесного происхождения и требовал истины, добытой путём изучения действительности. В дальнейшем идею активного обучения развивали такие педагоги и философы как Я. А. Коменский и Ж.-Ж. Руссо.

В нашей стране идею развивающего обучения впервые выдвинул Л. С. Выготский.

По утверждению Л. С. Выготского, творчество – норма детского развития; склонность к творчеству вообще присуща любому ребёнку.

Внутренняя потребность в творческой деятельности рассматривается психологами и педагогами как объективная закономерность развития личности.

Согласно исследованиям И. Я. Сухомлинского, обучение творчеству – вооружение учащихся умением осознавать проблему, намеченную учителем, а позднее – формулировать её самим. Это развитие способностей выдвигать гипотезы и соотносить их с условиями задачи, осуществлять поэтапную или итоговую проверку решения несколькими способами; способностей переноса знаний и действий в нестандартную ситуацию или создания нового способа действий.

Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) – педагогика, как научное и педагогическое направление, сформировалось в нашей стране в конце 80-х годов. В её основу была положена теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) отечественной школы Генриха Сауловича Альтшуллера. ТРИЗ – это определённая последовательность действий и различные методы образовательного процесса, такие как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов, применяемые с учётом активного мышления и воспитания творческой личности для решения сложных задач в различных сферах деятельности.

Основа ТРИЗ – это функционально-системный подход. Выявляя причинно-следственные связи и обнаруживая скрытые зависимости, системный подход выступает в качестве инструмента для анализа ситуаций и объектов, а также дает возможность организовать информацию и делать выводы. Выполнение анализа по определенным правилам позволяет сформировать навыки такого умения и затем по аналогии использовать их при анализе любых ситуаций и объектов.

Особенность данной технологии заключается в том, что она предлагает алгоритмические методы формирования осознанного, управляемого, целенаправленного и эффективного процесса мыследеятельности, то есть работает на повышение культуры мышления. В результате у учащихся формируется мышление, способное оперировать наиболее общими фундаментальными закономерностями, осваивать на их основе частные законы различных наук и объяснять явления окружающей действительности.

Первоначально ТРИЗ применялась только для решения инженерно-технических задач, но давно уже превратилась в универсальную технологию анализа и решения проблем в различных областях человеческой деятельности.

На уроках с использованием ТРИЗ знания, умения и навыки не транслируются от учителя к учащимся, а формируются в результате самостоятельной работы с информацией.

На своих уроках я использую разные виды творческих задач, содержащих элементы ТРИЗ-технологии.

Творческая задача – это задача:

• с нечётко заданными условиями;
• содержащая некое противоречие;
• допускающая разные пути решения, серию ответов, часто взаимосвязанных.

Инструментарий ТРИЗ: противоречие, идеальный конечный результат (ИКР), ресурсы, приёмы, алгоритм решения и т. д. Знание инструментария ТРИЗ позволяет решать задачи осознанно и быстро. Можно, конечно, решать задачи методом проб и ошибок, но это малоэффективно. Поэтому на конкретных задачах необходимо постепенно на уроках знакомить учащихся с «мыслительными инструментами» ТРИЗ.

Наиболее интересными среди творческих задач являются изобретательские и исследовательские задачи.

Изобретательская задача – содержит проблему, которую надо решить, причем очевидные решения в данных условиях неприменимы. Перед учащимся стоит вопрос: «Как быть?»

Задача 1. Семья уезжает на месяц в отпуск. Надо поливать комнатные растения. Как быть? (Понятно, что надо сделать какое-то предварительное действие. Лучше совместно использовать разные приемы. Попросить соседей приходить поливать; поставить горшки в таз с водой; наполнить бутылки водой, перевернуть их и воткнуть в землю; закопать в землю цветочного горшка фитиль (жгут из ваты), а другой конец поместить в банку с водой; отнести цветы соседям; накрыть растения стеклянными банками или пластиковыми мешками; раздарить цветы).

Задача 2. Весна. Время сажать картошку, а на поле с прошлого года затаились черви нематоды. В коконах они могут ждать не один год, а вне коконов – только в клубнях картофеля. Они чувствуют запах картофеля из поврежденных при посадке клубней, тут же вылезают из коконов и забираются в клубни. Химические методы борьбы опасны не только вредителям, хотелось бы обойтись без них. Как защитить будущий урожай? (За несколько дней до посадки картофеля поля поливают водой, смешанной с соком подгнившей картошки. Вредители выползают из коконов, но не находят картошку и погибают).

Задача 3. Медвежата плохо видят и не сразу узнают маму, возвращающуюся с охоты. Дожидаться, пока она приблизится – опасно, а вдруг это чужой взрослый медведь. Он ведь и обидеть может. Как быть медвежатам?

Задача 4. Придумайте насекомое с необычными свойствами. (Подсказка: назовите, каких вы знаете насекомых и какие у них есть свойства. Муха жужжит, комар пищит, таракан быстро бегает, кузнечик стрекочет. Сделайте их необычными: усильте, переверните, поменяйте местами... Например: кузнечик светится, таракан жужжит и опыляет цветы).

Задача 5. Аборигены Австралии ловят черепах, когда те выползают на берег. Их просто переворачивают на спину, и они становятся совершенно беспомощными. Как им помочь?

Задача 6. Как курочке спасти своих цыплят от коршуна?

Задача 7. Что будет, если у зайцев в десять раз увеличить длину ног?

Задача 8. Что будет, если амебы и инфузории увеличатся до размеров человека? (Одноклеточные не могут вырастать сверх определенного предела потому, что их попросту разорвет внутриклеточное давление жидкости, а если они для прочности нарастят толщину клеточной стенки, то она станет непроницаемой и у клетки прекратится обмен веществ).

Задача 9. Как измерить длину всех ядовитых змей в террариуме?

Задача 10. Какие качества птиц ты хотел бы иметь?

Исследовательская задача включает некое явление, которое необходимо объяснить, выявить причины или спрогнозировать результат. Перед учащимся стоит вопрос: «Почему? Как происходит?».

Задача 11. Отправляясь на охоту, медведица оставляет своих медвежат одних. А при ее возвращении медвежата ведут себя очень странно: едва завидев приближающуюся маму, они залезают на тонкие деревца. Почему?

Задача 12. Как объяснить тот факт, что лососи (кета, горбуша, нерка и др.) имеют в море серебристый цвет, а реках – или черный, или малиновый, или ярко-лиловый. Кроме того, в реках у них на спине вырастает горб, челюсти искривляются, появляются сильные крючковатые зубы, а кожа становится грубой.

Задача 13. Чем полезен, а чем вреден комар?

Задача 14. У  основания глаз глубинных рыб семейства жемчужноглазые имеются светящиеся, жемчужного цвета пятна. Каково назначение этих пятен?

Задача 15. Мальки  пикши,  мерланга,  трески, ставрид и  карансов  выбрали себе в качестве жилища колокол медузы. Как выдумаете, с какой целью рыбки поселяются под колокол медузы?

Очень нравится учащимся самостоятельно придумывать задачи для своих одноклассников ведь задачу можно сделать из любого интересного факта. Сначала учащимся предлагается приготовить маленькие сообщения на тему «Знаете ли Вы, что…», а потом из них мы составляем задачи.

Задача 16. Что будет в озерах, если уничтожить всех щук?

Задача 17. Текст: Земноводные распространены на всех континентах, за исключением Антарктиды, причём, как правило, обитают в непосредственной близости к водоёмам или в очень влажных тропических местообитаниях. Задача. Хотя амфибии живут в разнообразных условиях среды, их распространение всегда связано с особыми жизненными условиями: наличием тепла, значительной влажности воздуха. Почему лягушки не встречаются в пустынях, а их жизнь тесно связана с водоёмами?

Задача 18. Текст: Этого лесного кузнеца, наверное, видели все, а если не видели, то уж слышали обязательно. Стук дятла раздается чуть ли не в любом лесу. А раз стучит дятел – значит, деревья лечит… Стучит дятел, барабанит весь день, а как же голова? Неужели не болит? Задача. Американские учёные заинтересовались, как дятлу удаётся без ущерба для своего здоровья всю жизнь стучать клювом по дереву?

Имея «в руках» интересный фактический пример, учитель может сконструировать из него творческую задачу необходимой сложности в соответствии с целями и задачами урока.

Алгоритм для конструирования исследовательских задач:

• исходный факт;
• формулировка задачи;
• выявление противоречия;
• поиск ресурсов;
• формулировка идеального конечного результата.

Задача 19.

Задача 20.

Применять данную технологию можно при работе с одаренными детьми, с учащимися, увлеченными биологией и химией и просто на уроках, чтобы сделать их более интересными динамичными и познавательными.

ТРИЗ - это сложный, но интересный процесс овладения знаниями. В настоящее время в образовательной политике приоритеты отдаются инновационным педагогическим технологиям, учёные и практики придумывают, изобретают новые формы работы. На «ТРИЗ – конференции» детально рассматривался вопрос инновационности образования и соответствия ему ряда инновационных образовательных технологий. Были выделены четыре поколения инновационных технологий. ТРИЗ относится к четвёртому, самому новому, поколению, где «инновации педагогов направлены на развитие инновационного мышления и инновационной деятельности обучаемых» (из материалов конференции).

Чем вызвана вторая «молодость» технологии, которой уже 70 лет? Ответ на этот вопрос находится в самом начале  повествования, и  в цитате из выступления Д.А.Медведева 4 февраля 2010 года: «Главные задачи современной школы - раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире», что напрямую перекликается со стратегической задачей ТРИЗ.

Технология ТРИЗ содержательно и методологически соответствует требованиям  ФГОС ООО, способствует достижению личностных и метапредметных результатов обучения, позволяет создавать образовательное поле, в котором происходит формирование нового творческого типа личности. В рамках данной технологии максимально отражены  универсальные учебные действия,   направленные на обеспечение системно-деятельностного подхода и призванные способствовать реализации развивающего потенциала   образования,  обеспечивающие школьникам умение учиться, способность к саморазвитию и самосовершенствованию.

Применение ТРИЗ способствует формированию следующих видов универсальных учебных действий:

Регулятивных  УУД:  

• целеполагание, планирование, прогнозирование, самоконтроль, саморегуляция, обеспечивающие организацию учебных действий;

Познавательных УУД:

• логических: анализ и синтез объектов и явлений выбор оснований и критериев для сравнения, сериации, классификации объектов, подведение под понятие, выведение следствий, установление причинно-следственных связей, построение логической цепи рассуждений, выдвижение гипотез и их обоснование;
• общеучебных: поиск информации, применение методов информационного поиска, структурирование знаний, знаково-символические действия,  выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий, рефлексия способов и условий действия,  контроль и оценка процесса и результатов деятельности, создание алгоритмов;

Коммуникативных УУД:

• постановка вопросов, разрешение конфликтов, умение выражать свои мысли в соответствии с задачей и целью коммуникации.

В результате применения технологии ТРИЗ:

• развиваются навыки самостоятельной работы, поиска решения проблемы, умения делать выводы из теории и фактов;
• достигается осмысленное усвоение материала учащимися;
• учащиеся, сменяя виды деятельности, заинтересованно работают и не устают;
• задействуются зрительная, слуховая, моторная, обонятельная, вкусовая, эмоциональная виды памяти. Памятью «сканируются» имеющиеся знания из курса биологии и химии;
• развиваются абстрактное, обобщающее мышление, способности к синтезу и анализу;
• учащиеся неординарно мыслят, решают поставленные задачи, выдвигают свои гипотезы, высказывают и отстаивают свое мнение;
• формируются коммуникативные навыки;
• развивается познавательный интерес учащихся через радость творчества и те положительные эмоции, которые испытывают при решении творческих задач;
• происходит социализация личности учащихся (способность человека к самостоятельному получению информации различными способами для решения возникающих у него противоречий с учетом собственных принципов и общественных норм и правил).

Применение  элементов ТРИЗ-технологии требует от учителя постоянного профессионального роста, повышения уровня освоения ТРИЗ-методики (постепенный переход от ознакомительного уровня к исследовательскому/ инструментальному). Обязательным условием качественного обучения в ТРИЗ-педагогике является освоение не только соответствующих методик, но и способов их создания. Самообразование педагога, постоянный самоанализ своей педагогической деятельности весьма важны для продуктивной работы с учащимися по методике ТРИЗ.

Для эпиграфа к своей работе я не зря выбрала слова Уильяма Уорда. Применение ТРИЗ позволяет учителю вдохновлять своих учеников на открытие новых знаний, на поиск  ответов на вопросы, на сочетание несочетаемого, на желание изобретать, мыслить, а, значит, творить, а не созерцать. Следовательно, ТРИЗ – технология может помочь каждому учителю стать гениальным.

Используемые источники:

1. http://bank.orenipk.ru/Text/t20_143.htm
2. http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2011/09/24/metodika-prepodavaniya-biologii-s-primeneniem-triz
3. https://open-lesson.net/3387/
4. http://sozvezdie771.blogspot.ru/p/blog-page_4.html
5. http://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/obshchepedagogicheskie-tekhnologii/2014/02/27/ispolzovanie-instrumentov-triz