2. Основы теории открытых (исследовательских и изобретательских) задач

ср, 02/10/2013 - 22:38 — Александр Кавтрев

Открытые задачи, или Как научить детей мыслить смело?

Анатолий Витковский

Беседа корреспондента газеты «Первое сентября» Анатолия Витковского с руководителем Лаборатории «Образование для Новой Эры» Анатолием Гином.

Как известно, стандарты второго поколения ориентируют школу не только на предметные, но также на метапредметные и личностные результаты, в том числе на обеспечение «роста творческого потенциала» учеников, их готовности к применению «универсальных учебных действий в жизненных ситуациях». Очевидно, что для достижения этих целей педагогам необходимы особые средства. Разработкой такого инструментария занимается, в частности, триз-педагогика. Этим летом на базе московского обучающего центра «Школа мышления» прошли два первых семинара-тренинга для учителей «Учись мыслить смело». В основу содержания учебных занятий были положены так называемые открытые задачи...

— Анатолий Александрович, в чем суть вашего подхода к развитию творческого мышления?

— На наш взгляд, развитие креативности должно быть сопряжено с изменениями в менталитете. Какие изменения имеются в виду? Поясню это на примере. Много лет назад я вел в школе кружок, где школьники изучали приемы решения нестандартных задач, строили физические и математические модели природных явлений. По моим ощущениям, ребятам было интересно, но когда я предложил им найти задачи в окружающем мире, оказалось, что дети, так же как и большинство взрослых, не видят никаких задач вокруг себя. А ведь мир состоит из задач: возможно ли смастерить воздушного змея из имеющихся в доме материалов? Каким образом найти на речке место с хорошим клевом? Как выбрать профессию? Подготовиться к поступлению в институт? Устроиться на желанную работу?.. Все это задачи, в решении которых могут помочь полученные в школе и вне школы знания. Только в отличие от школьных у многих жизненных задач нет полной определенности в условиях, способе решения и конечном ответе. Неопределенность проявляется, например, в том, что при встрече с жизненной задачей мы можем получить массу информации, которая не потребуется при ее решении, и в то же время не обладать какими-то важными для решения сведениями. А также в том, что задача может иметь не одно, а много решений, среди которых бывает сложно, а порой просто невозможно выделить лучшее. Такие задачи — с более или менее высокой степенью неопределенности — мы называем открытыми.
И с этой точки зрения развивать у детей творческое мышление означает, во-первых, учить ребят видеть открытые задачи в окружающем мире, во-вторых, учить решать подобные задачи. На это нацелен новый учебный курс «Учись мыслить смело». По нашему замыслу, курс можно будет использовать в школе (во вне­урочной деятельности в рамках программы духовно-нравственного развития личности, а отдельные элементы курса — на предметных занятиях). На сегодняшний день закончена разработка двух модулей курса: программы «Развитие творческих способностей» (она ориентирована на работу с учениками начальных классов) и блока «Я — Решатель» (он рассчитан на проведение занятий в 7–8-х классах). Собственно освоению этих модулей и были посвящены наши семинары-тренинги: участники семинаров учились самостоятельно решать и сочинять открытые задачи, включать открытые задачи в содержание предметных занятий, овладевали приемами педагогической техники (приемами повышения познавательной мотивации, организации групповой работы и другими). А самые смелые, надеюсь, начнут вести модули нашего курса в своих школах.

— Вероятно, дети не видят задач в окружающем мире потому, что в школе они привыкают соотносить задачи с определенными предметными областями: физикой, химией, математикой... А в жизни, как правило, встречаются задачи, которые невозможно отнести к конкретному предмету либо возможно, но это требует специального навыка — «перевода» с бытового языка на научный.

— Я бы добавил, что школьники приучаются связывать задачи не только с предметными областями, но и с определенными предметными темами, разделами, которые они проходят в данный момент. Недавно у меня состоялся примечательный диалог с учеником начальной школы. Я спросил у него, может ли он решить такую задачу: «На дереве сидели три сороки. Собака залаяла, и две сороки улетели, но на их место тут же прилетели три воробья. Сколько птиц теперь сидят на дереве?» Он мне ответил: «Легко! Только вы скажите: эта задача на прибавление или на отнимание?»
Понятно же, что задачи «на прибавление», «отнимание», «интегрирование», «закон Ома» бывают только в школе. В жизни вообще остается все меньше места закрытым задачам с четкими условиями и заранее известным алгоритмом решения.?С ними успешно справляются станки с программным управлением, компьютеры и прочие полезные приспособления. А для людей остаются открытые, нестандартные задачи. И чем лучше человек умеет их решать, тем успешнее он в современном мире.

— Как же учить решать открытые задачи?

— Самое главное — надо предлагать детям их решать. И делать это надо постоянно. Понимаете, как птицу нельзя учить летать в клетке, так невозможно нарастить «мускулатуру» креативности, не «вылетев» на простор задач, допускающих разные подходы к решению, разную степень углубления в сущность проблемы, разные варианты ответов. Абсолютное доминирование закрытых задач в школе приводит к тому, что подавляющее большинство сегодняшних старшеклассников и студентов конформны, боятся самостоятельности, тяготеют не к оригинальной мысли, ?а к разжеванной и разложенной строго по полочкам информации.

— Не слишком ли просто получается: чтобы научиться решать открытые задачи, надо решать открытые задачи?

— Это может показаться простым, но начинать надо именно с этого, а не с объяснения каких-то хитроумных способов творческого мышления. Надо с самого начала погрузить детей в творческую атмосферу. Разумеется, на первых порах следует давать несложные задачи и обязательно такие, в которых есть какая-то изюминка, интрига. Важно, чтобы ребята увидели, что вокруг них существует много задач, которые не похожи на обычные школьные задания и которые интересно решать. Именно с рождением интереса у детей появляется энергия для учения.
А затем следует переходить к более сложным задачам, которые вызовут серьезные затруднения и ощутимо притормозят процесс решения. Вот в этот момент, когда дети столкнулись с реальными проблемами, и стоит предложить им: «Ребята, а хотите научиться решать открытые задачи более успешно? Хотите познакомиться с приемами, которые позволяют это делать?»

— Ваш семинар-тренинг для педагогов тоже начинается с практикума. Это не случайно?

— Абсолютно не случайно. На семинаре мы использовали тот же принцип: погружение в мир открытых задач. Перед этим я сделал только небольшую преамбулу, буквально в несколько слов: «У нас очень много говорится о развитии творческого мышления. А я вам сейчас предлагаю порешать задачи, в которых требуется проявить творческие способности…»
Затем участники семинара разделились на группы по 3–5 человек и начали решать задачи. А на втором этапе они ранжировали найденные решения: какое решение самое лучшее, какое хорошее, какое похуже. Самое лучшее решение каждая группа представила остальным участникам семинара, аргументируя свой выбор.
По завершении практикума у нас проводилась рефлексия. Я сказал, что «задачи, с которыми мы сейчас работали, называются открытыми», и предложил участникам семинара высказать свое мнение о том, чем открытые задачи отличаются от обычных школьных заданий. И учителя назвали эти отличительные особенности: открытые задачи интегрируют в себе знания из разных областей; в открытых задачах нет единственно правильного ответа; открытые задачи делают обучение более интересным, в том числе для отстающих учеников. 
Таким образом, участники семинара сами делают выводы и постепенно рассказывают мне практически всю теорию, которую по логике типичного образовательного действа должен был рассказать я.

— А какие задачи вы даете учителям?

— Я даю задачи из самых разных сфер жизни: из сферы быта, образования, науки, бизнеса. Возьмем, к примеру, задачу, которая основывается на истории, произошедшей на металлолитейном заводе. Там в одном из цехов автомат вытаскивал горячие железные чушки из раскаленной печи. А поскольку температура была очень высокая, то устройство сильно нагревалось и через некоторое время начинало плохо работать. На заводе нашелся рационализатор, который предложил вытаскивать чушки с помощью магнита, но патент ему не дали. Спрашивается, почему?

— Насколько я понимаю, эта задача взята из реальной практики. Но ведь в реальности была конкретная причина для отказа, и следовательно, у этой задачи есть одно правильное решение?

— Если подходить к этой ситуации как к закрытой задаче, то да. Решение будет состоять в том, что при высокой температуре железо не магнитится. А вот если это открытая задача — ситуация иная. При работе с открытыми задачами мы настраиваем людей на то, чтобы они не останавливались на одном решении, даже если это решение кажется очевидным и единственно правильным. Знаете, что ответил Эйнштейн на вопрос, чем его мышление отличается от мышления большинства? Он сказал: «Обычно если люди находят иголку в стоге сена, то на этом и успокаиваются, а я ищу вторую иголку, третью, четвертую, а если очень повезет, то и пятую».

— А если найти множество решений не удается?

— Тогда мы рекомендуем попробовать несколько изменить условие задачи, попытаться посмотреть на описанную в задаче ситуацию с другого ракурса. Экспериментирование с условием — это тоже важный опыт, который помогает преобразовывать сравнительно скучные жизненные задачи в более интересные либо в ведущие к более значимым результатам. Скажем, для нашей задачи с чушками можно предложить несколько иное решение: причина отказа не в том, что чушки не магнитятся, а в том, что рационализатор не увидел этой проблемы и не смог найти способа ее устранения. А далее можно переформулировать задачу следующим образом: как все-таки вытащить чушки с помощью магнита?

— Какие методы и приемы помогают в решении открытых задач?

— Существуют неалгоритмические и алгоритмические методы. К неалгоритмическим относятся, например, метод мозгового штурма, морфологического анализа, синектика, к алгоритмическим?— процедура решения изобретательских задач (ПРИЗ). На семинарах мы знакомим педагогов с этими методами. Кстати, многообразие форм деятельности — один из основных принципов нашего курса. Если педагог все время пользуется двумя-тремя форматами учебной работы, такое обучение быстро надоедает ученикам.

— В России есть учителя, которые уже работают с открытыми задачами в школьных классах?

— Да, конечно. За последние 10 лет сотрудники лаборатории «Образование для Новой Эры» провели множество разнообразных обучающих семинаров для учителей, в том числе по работе с открытыми задачами. В некоторых городах России уже есть педагоги, которые успешно включают эти задачи в свои учебные занятия и даже проводят открытые уроки для коллег из других школ. Пока таких учителей немного, но мы уверены, что скоро их станет гораздо больше, поскольку востребованность подобных образовательных практик растет. 


Решаем открытые задачи – развиваем мышление!

Александр Кавтрев

 

Новые идеи придумывать очень трудно.

Для этого требуется совершенно

 исключительное воображение.

Ричард Фейнман, нобелевский лауреат.

 

Новые стандарты ориентируют школу не только на предметные, но также на метапредметные и личностные результаты, в том числе на обеспечение «роста творческого потенциала» учеников, их готовности к применению «универсальных учебных действий в жизненных ситуациях». Очевидно, что для достижения этих целей педагогам необходимы особые средства...

Продолжение читайте во вложении 





Задание к теме № 1

  • Изучите текстовые материалы, презентацию, видео и аудио записи.
  • Сформулируйте характерные отличия открытых задач от закрытых.
  • Оцените примерный процент открытых задач в учебнике и задачнике, которые вы используете. Обязательно укажите: предмет, класс, а также автора учебника или задачника.
  • Определите виды открытых задач, которые приведены на слайдах презентации
  • Предложите варианты ответов к этим задачам (не забудьте указать названия задач). 

Ответы на вопросы к этой теме Вы можете:

  • разместить в комментариях - так с ними могут ознакомиться и обсудить все слушатели, или
  • выслать по электронной почте в виде файла в редакторе MSWord ведущему курса на адрес kavtrev@ya.ru, указав в теме письма свою фамилию и "Дистанционный курс"
ВложениеРазмер
Виды открытых задач.pdf195.38 КБ
Открытые задачи.docx21.04 КБ

Комментарии

Комментарии

Информация о пользователе.
21.10.2013 : 18.36

Здравствуйте! Простите невнимательного ученика, я не нашла во "Вложениях" презентацию (здесь два файла - Виды открытых задач. Открытые задачи.), чтобы ответить на вопросы темы 1.

Информация о пользователе.
24.10.2013 : 13.23

Это вы меня простите Татьяна! Вы очень внимательны. Я направил вам и всем, кто прислал мне ответ на первое задание по электронной почте, презентацию "Типы задач" по почте.

Информация о пользователе.
14.03.2014 : 08.36

Здравствуйте, а мне можно презентацию?

Информация о пользователе.
07.12.2013 : 13.17

Добрый день. Можно мне тоже презентацию "Типы задач"? Спасибо!

Информация о пользователе.
10.12.2013 : 09.07

Определить виды открытых задач, которые приведены на слайдах презентации:

Лодка Робинзона Крузо – изобретательская задача

Как глухой Бетховен слушал музыку? – исследовательская задача

Будильник - изобретательская задача

Мал, да удал! - исследовательская задача

«На чистую воду» - изобретательская задача

Будет ли свеча гореть в невесомости?  - исследовательская задача

Обидчивый верблюд - изобретательская задача

Педагогическая задача - изобретательская задача

И в древнем Риме воровали… - изобретательская задача

Чернильное озеро  - исследовательская задача

Как северные народы оберегали глаза от яркого света? - изобретательская задача

Находчивые лягушки - исследовательская задача

 

 

Варианты ответов к этим задачам:

1) задача Лодка Робинзона Крузо

 1. подложить под лодку банановый лист и тянуть за него. 2. подложить несколько бревен под лодку как колеса и катить лодку. 3. смазать дно лодки чем-нибудь жидким, скользким, например мякотью фрукта. 4. привязать веревку и тащить за нее. 5. где удобно прокапать борозды. 6. привязать к животному и испугать животное. 7. один край поднять и тащить, а под другой подложить лист

2)Как глухой Бетховен слушал музыку?

 прикладывать ухо или другие части тела к инструменту, звук пойдет по твердому телу и станет «слышен»

3) Будильник

 1. Cтавить будильник далеко от кровати, пока встанет и дойдет, проснётся. 2. Вместо выключения на кнопке сделать повышение громкости. 3. Кнопка ударяет током малого напряжения.

4) Мал, да удал!

1. В щечках, как у хомяка, хранится еда. 2. Спят на большом цветке, в еде

5) «На чистую воду»

1. Поливать с корабля борта горячей водой, немного оттает и начинать движение колебательные и вращательные. 2.  вываливать горячие продукты сгорания из топки пароходав на лед, снег. 3. покрыть борта черной краской  или чем-то темным, чтоб растаяло около него. 4. посыпать черными продуктами сгорания снего впереди корабля

6) Будет ли свеча гореть в невесомости? 

будет

7) Обидчивый верблюд

1. покормить, попоить. 2. дать отдохнуть. 3. не наказывать

8) Педагогическая задача

1. изменить всю педагогическую технологию данных учителей, не здороваются, значит не уважают

9) И в древнем Риме воровали…

 1. внешнюю часть светильников намазать клеем.

10) Чернильное озеро  

происходит химическая реакция при смешивании вод

11) Как северные народы оберегали глаза от яркого света?

 1. делали на головных уборах козырьки. 2.

12) Находчивые лягушки

 1.издают ультразвуки. 2. по вибрациям 

Информация о пользователе.
14.12.2013 : 13.38

Жду презентацию "Типы задач".

Информация о пользователе.
21.02.2014 : 13.30

Добрый день. Можно мне тоже презентацию "Типы задач"? Спасибо!

Информация о пользователе.
10.03.2014 : 20.10

Здравствуйте, хотелось бы получить презентацию "Типы задач". И второе, посылая Вам разрабортки уроков. как я могу узнать о результате своей работы?

Информация о пользователе.
31.03.2014 : 20.35

    Мои варианты ответов к открытым задачам, предложенным в презентации.

Робинзон на

необитаемом острове

- выкопать канал с V– образным профилем от лодки до воды, положить по его наклонным поверхностям ветки толщиной в руку человека поперек направления канала, смочить ветки и днище лодки водой для уменьшения силы трения и тянуть к чистой воде свою лодку;

- прокопать канавку от лодки к берегу, ближе к берегу вбить в него два крепких бревна на расстоянии больше ширины лодки друг от друга, привязать к ним сплетенные из лиан канаты, другие концы канатов закрепить на расположенном в лодке вороте (ворот сделать так же из крепкого бревна) и, сидя в лодке, вращать ворот;

- если на острове живут обезьяны, то в процессе построения лодки можно с ними подружиться и получить таким образом реальных помощников для перетаскивания тяжестей;

- выкопать канал от берега до лодки, построить плотину, заполнить канал водой

Как глухой Бетховен слушал музыку?

- вибрации инструмента возможно воспринимать рукой или другими частями тела;

- музыку можно читать

Будильник, который поднимет любого

- ложиться своевременно, чтоб высыпаться, поскольку любой другой метод будет либо не действенным, либо жестоким (человек любой раздражитель сможет нейтрализовать и продолжить спать)

- иметь высокий уровень мотивации для своевременного подъема

Колибри

- все живые организмы периодически проходят стадии бодрствования, когда обменные процессы у них активны и требуется энергия для их поддержания в виде пищи и периоды покоя, когда обменные процессы замедлены, и организм может не подпитываться энергией. В задаче не сказано, к какому периоду относятся 6 часов, когда колибри может обходиться без пищи. Если предположить, что это 6 часов бодрствования, то для периода покоя этот отрезок времени увеличивается, следовательно, птичка может не есть в ночное время суток.

«На чистую воду»

- перенести весь имеющийся на борту груз на корму, корма опустится по сравнению с носом на несколько метров, включить двигатели и судно немного наползет на кромку льда, проламливая его своей тяжестью. По направлению движения можно предварительно пробурить лунки для облегчения ломания льда

Свеча в невесомости

- свеча в условиях невесомости гореть не будет, поскольку там отсутствует конвекция, которая обеспечивает постоянный приток воздуха (кислорода), необходимого для горения, к фитилю свечи

Воровство в Древнем Риме

- емкость для масла можно сделать по принципу чернильницы-невыливайки (чтоб осуществить забор масла потребуется применение приспособлений, что увеличит время воровства);

- лампу можно выполнить по принципу керосиновой лампы с фитилем, но прозрачный колпак закрывать на ключик (к маслу не будет доступа)

Находчивые лягушки

- скорее всего, диапазон их общения ушел в область инфра- или ультразвука

 

Информация о пользователе.
12.04.2014 : 14.27

Здравствуйте, можно получить презентацию. Спасибо.

Информация о пользователе.
19.04.2014 : 21.18

Доброе время суток!. Можно мне тоже презентацию "Типы задач"? За ранее спасибо!

Информация о пользователе.
19.04.2014 : 22.54

Доброе время суток!. Можно мне тоже презентацию "Типы задач"? За ранее спасибо!

Информация о пользователе.
30.11.2014 : 13.02

Доброе время суток! А можно и мне получить презентацию "Типы задач"? За ранее благодарна.