ОРКСЭ Задачи для изучающих ТРИЗ
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.
Используемые аббревиатуры и термины
В разборах авторов-составителей сборника используются аббревиатуры и термины, принятые Ленинградской школой ТРИЗ, а именно – Методическим советом Международного общественного университета ТРИЗ (МОУ ТРИЗ) им. В. В Митрофанова. В таблице они отмечены знаком *. Это сделано для того, чтобы подчеркнуть смысл ряда важнейших понятий и облегчить их восприятие нетехническими специалистами.
В разборах задач, сделанных детьми из других регионов, используются те аббревиатуры и термины, по которым обучали этих детей.
О структуре сборника
Приведенные в сборнике задачи разделены по возрастным группам. Однако это разделение – условно. Оно учитывает кругозор и диапазон знаний инструментария ТРИЗ, складывающийся в среднем к определённому возрасту. Однако случается, что шестилетки с успехом решают задачи для старшеклассников.
Все задачи сопровождаются описанием возможного хода их решения. Причём, помимо подробного методического разбора, сделанного авторами-составителями сборника, даны примеры решений, найденных детьми. Эти примеры, в случае методических неточностей, снабжены необходимыми комментариями.
Используемый инструментарий ТРИЗ
Следует отметить, что у каждого решателя, применяющего существующий инструментарий, проявляется свой почерк, который складывается под влиянием педагога, отражает личный опыт и который становится виден при рассмотрении нескольких задач. Чтобы читатель обратил на это внимание и, возможно, что-то взял себе на вооружение, для сборника подобраны разборы разных задач, сделанные одними и теми же решателями. Надеемся, сказанное будет способствовать более внимательному изучению представленных материалов.
Рекомендации родителям и педагогам
Здесь нет обманных задач, основанных на двойном значении слова, игре слов, какой-то специально спрятанной информации и прочих фокусах. Такие задачи тоже по-своему интересны, они развивают внимательность, учат избавляться от инерции мышления. Здесь же все задачи честные, в них отсутствует стремление запутать, сбить с толку, – они излагают проблему так, как её представляет себе автор. Более того, текст может содержать подсказки, даже если автор их не делал.
Решение задачи Бедная Настенька
Главное – не спешите сразу отгадывать ответ или придумывать решение. Сначала выберите инструменты – так же, как если бы вы хотели что-нибудь построить, смастерить и т. д.
Для тех, кто пользуется Стандартами, решение сведётся к составлению вепольной модели задачи, выбору соответствующей рекомендации из перечня Стандартов и её приспособлению к данной задаче. У тех, кто предпочитает АРИЗ, решение всплывёт само, если внимательно, шаг за шагом, анализировать и перестраивать задачу, постепенно всё больше проявляя для себя её смысл.
Оценка решения задачи детьми
Оценивая ход самостоятельного решения задач детьми, нужно обращать внимание на следующее:
- Грамотность использования инструментария ТРИЗ
- Наличие нескольких идей решения одной задачи с помощью разных инструментов ТРИЗ
- Сопоставительный анализ идей и предложений на их нравственность, реализуемость, новизну, оригинальность, и обоснованный выбор лучших решений.
Виды задач
В материалах сборника встречаются задачи двух типов: изобретательские и исследовательские.
Изобретательские задачи
В изобретательских (в основном ситуативных) задачах обычно можно найти разные решения. Решения следуют из выбранного хода решения.
Задача Бедная Настенька
Краткое условие задачи
Злая мачеха приказала старику отвезти Настеньку в лес. Как сделать так, чтобы мачеха передумала?
- Что мы хотим получить в результате решения нашей задачи?
- Мы хотим, чтобы мачеха не давала старику ужасного приказа.
Ключевые игроки
Ключевые игроки в данной задаче: мачеха и старик.
Возможные решения
- Мачеха сама откажется от своих намерений.
- Старик сам не повезёт Настеньку в лес (без посторонней помощи заступится за дочку).
Обратите внимание на то, что важно обращать внимание на выбор ключевых игроков и рациональность выбранных решений.
Решение конфликта между мачехой и стариком
Рассмотрим ресурсы конфликтующей пары: если в состав КП входит живое существо, то в первую очередь вспомним про органы чувств (слух, зрение и др.) и психологические характеристики (чувства страха, радости, злости и др.).
Идеи решения
ИКР-1 + Ресурсы: Мачеха из-за чувства страха откажется от своих намерений.
Чего злая мачеха боится? Труда, т. к. по натуре она лентяйка. Кроме того, мачеха излишне опекает свою дочь. Следовательно, трудом и нужно мачеху напугать. Старику стоит сказать, что он отвезёт Настеньку в лес, а всю работу в доме придётся выполнять ей самой или Марфушке. Мачеха ужаснётся такой мысли и сама откажется от своих слов.
ИКР-2 + Ресурсы: Старик с помощью избы (благодаря помещениям избы) не повезёт Настеньку в лес.
Старик может сделать вид, что увёз Настеньку, а сам спрячет её в хлеву или на чердаке. Через некоторое время мачеха одумается из-за того, что работать стало некому, и прикажет вернуть Настеньку.
ИКР-2 + Ресурсы: Старик благодаря соседям не повезёт Настеньку в лес.
Старик на время может отвезти Настеньку к соседям. Она во время своего пребывания у них будет помогать им по дому. Однако, это решение не лишено опасностей, так как кто-нибудь из соседей может проболтаться мачехе.
Покормите белочку!
Серенькие пушистые любимицы приносят людям радость. И взрослые, и дети всегда готовы угостить их чем-нибудь вкусным. Особенно зимой. Но в сильные метели людей не особо тянет в парк, где пушистые зверьки ждут вкусной подмоги.
Идеи для белкиной столовой
- Создание специальных кормушек для белочек
- Разработка кормушек с дозатором для корма
- Тщательный выбор места установки кормушек, чтобы они не засыпало снегом
- Разработка специальных кормушек, которые не привлекут птиц
Предложи свои идеи решения этой задачи. А ещё лучше – смастери по своей лучшей идее белкину столовую и пришли фотографию.
Заключение
Важно помнить о заботе не только о птицах, но и о других животных, таких как белочки. Проявите заботу и внимание к миру вокруг нас!
Корм для белочек: идеи и способы
В коре деревьев между трещинками можно вставить маленькие орешки. Птички орешки не склюют, а белочки почувствуют запах, перебираясь вверх и вниз по стволам деревьев.
ИКР-2 + Ресурсы: Корм с помощью стволов и веток деревьев попадает к белочкам
На стволы и ветви можно закрепить бусы из корма. Для этого можно скрепить верёвкой половинки футлярчиков от киндер-сюрприза. Гирлянду из таких футлярчиков укрепить на стволе дерева за ветви, и в каждый положить несколько орешков.
ИКР-2 + Ресурсы: Корм благодаря большому количеству снега попадает к белочкам
Так как снега в парке много, то в выходной день можно скатать из снега снеговиков. Снеговика можно поставить под деревьями, на которых живут белочки, и утыкать орешками. Белочкам легко будет взобраться на снеговика и из его головы и туловища вытащить орешки. А если украсить снеговика семечками, то и птицам будет подкормка.
ИКР-1 + Ресурсы: Белочки, с помощью своего веса достают корм
Сделать кормушку с дозатором из пластиковой бутылки. В бутылку сверху засыпаются орешки, а внизу в ней делается небольшое отверстие и заслонка, которая это отверстие закрывает. Заслонка укрепляется с помощью слабой пружины. Под тяжестью белочки пружинка приходит в движение и перемещает заслонку. Заслонка отодвигается, и белочка получает доступ к орешкам (либо сама их вынимает из открывшегося отверстия, либо орешки выпадают перед ней на столик). Необходимо отметить, что конструкция кормушки не должна позволять воронам подлетать к заслонке. Это вторичная задача, которая требует отдельного решения.
Дело в шляпе
В сказке Гном Гномыч и Изюминка рассказывается про гнома, который устроил себе домик под большой широкополой шляпой. Но через какое-то время шляпу унесло ветром, и Гном остался без дома. В скором времени Гномик нашёл большую тыкву. Тыква была внутри совершенно пустая, и Гном устроился жить в тыкве. Уж её-то ветер не унесёт. Но вот опять беда: каждый, кто пролетал или пробегал мимо тыквы, норовил её клюнуть или отъесть кусочек. Гному приходилось выбегать и объяснять, что тыква – это его дом.
Вот было бы хорошо, если бы тыква сама отгоняла всех. Как это сделать?
Предложи решения этой задачи, используя знакомый тебе алгоритм.
Задача подготовлена А. Кисловым и Е. Пчелкиной по материалам книги Балит Агнеш Гном Гномыч и Изюмка
Как сделать так, чтобы на тыкву, в которой живёт гном, никто не смотрел как на корм
Выделим конфликтующую пару.
- Мы хотим, чтобы окружающие (звери, птицы) не трогали тыкву.
КП: окружающие и тыква.
ИКР-1: Окружающие сами не подходят к тыкве.
ИКР-2: Тыква сама не подпускает к себе окружающих.
Было бы хорошо, если бы звери и птицы умели читать. В этом случае Гном бы мог написать на тыкве: Мой дом. Не трогать!. Но такое решение в данном случае не подойдёт. Можно покрасить тыкву в зелёный цвет. Все будут думать, что она ещё неспелая и не будут трогать. Но у Гнома нет денег на краску, да и магазина в лесу нет.
Чем же тогда воспользоваться Гному?
Ресурсы КП: тыква имеет вес, размер, шершавую поверхность, цвет; у окружающих птиц и зверей есть органы чувств: зрение, слух, обоняние и осязание. Есть чувство страха.
Ресурсы, имеющиеся в задаче: лес, в котором живёт Гном, с травами, грибами, ягодами, шишками и другими природными элементами.
ИКР-1 + Ресурсы: Окружающие звери и птицы благодаря шишкам, травам и пр. не подходят к тыкве.
– Гном может обмазать тыкву смолой и прикрепить к этой смоле еловые и сосновые шишки или хвою. В этом случае тыква станет похожа на муравейник, и не будет привлекать к себе внимание.
– Можно набрать в лесу еловых веток, связать их и укрыть тыкву этим пучком. Большая еловая куча спрячет тыкву и от непрошеных гостей, и от дождя, и от яркого солнечного света.
ИКР-2 + Ресурсы: Тыква с помощью запаха не подпускает к себе окружающих.
Гном может сплести гирлянду из пахучих цветов, запах которых будет отталкивать разных зверей и птиц. Эта идея имеет ограничения. Важно, чтобы запах был полезным для Гнома, и не привлекал большого количества пчёл. Поэтому цветы можно заменить полынью.
Если у Гнома есть возможность вырастить чеснок на своём огородике, то можно увешивать тыкву гирляндами из нарезанного чеснока. Этот запах тоже не любят звери и птицы.
ИКР-2 + Ресурсы: Тыква с помощью природного материала не подпускает к себе окружающих.
– Гном может из палок и листьев (травы, соломы) смастерить флюгеры, которые закрепит на тыкве с разных сторон. Флюгеры будут шуршать и звуком отпугивать назойливых гостей.
– Из чешуек еловых шишек и травы можно сплести сеть. Такая сеть может прикрывать тыкву сверху от птиц и частично маскировать с боков.
Вариантов решений этой задачи может быть множество. Попробуйте и вы найти ещё несколько решений.
Опасные качели
В детских садах на площадках часто нет качелей. Взрослые боятся, что качели, раскачиваясь, могут ударить любого, кто подойдёт близко.
Как исключить такую опасность?
Часто родители и воспитатели боятся детских качелей, так как они не могут остановиться мгновенно и ударят любого, кто к ним подходит. Как устранить эту опасность?
Определим конфликтующую пару.
– Мы хотим, чтобы качели не могли ударить того, кто к ним подошёл (ребёнка, киску и т. д.).
КП: качели и окружающие дети.
ИКР-1: Качели сами не подпускают к себе окружающих (ребёнка).
ИКР-2: Ребёнок (окружающие) сам не подходит к качелям.
Можно было бы поставить около всех качелей охрану в виде внимательного взрослого или робота, но это неудобно и дорого. Где найти «охранников» для каждых качелей?
Поищем ресурсы в самой КП и вокруг.
Качели – подвижность в ограниченном пространстве (выше себя или дальше себя качели не могут передвинуться), железные, устойчивые.
Ребёнок (окружающие) – органы чувств, чувство страха, желание покачаться (не стоять в очереди).
Ресурсы, имеющиеся в задаче: пространство (место) около качелей.
Подставим ресурсы в ИКР.
ИКР-1 + Ресурсы: Качели благодаря месту вокруг них не подпускают к себе окружающих детей.
– Можно сделать пластиковую прозрачную загородку по периметру опасной зоны, которая будет отделять окружающих детей от опасности.
ИКР-2 + Ресурсы: Ребёнок благодаря своим органам чувств не подходит близко к качелям.
– Сделать качели со звуковым сигналом. Например, если ребёнок сел на качели, начинает звучать музыка, и пока музыка играет, к качелям подходить нельзя. Они заняты и опасны. А если «качели» молчат, то можно идти качаться. Эта идея имеет недостаток – звук музыки может мешать или раздражать играющих вокруг детей или живущих вокруг людей.
– Вокруг качелей сделать подсветку. Если качели заняты, то лампочки светятся и подходить нельзя. Это опасно для окружающих. По аналогии со светофором это могут быть сигналы красных оттенков. Минус этой идеи: при ярком солнечном освещении подсветка может быть не видна. Да и лампочки необходимо менять время от времени.
Лапы прочь от занавесок!
Одно из пристрастий котов – лазанье по занавескам. Удобно повисеть, покачаться. А уж полежать и подремать на карнизе – самое милое дело. Высоко, уютно и никто не тронет.
Если повесить жалюзи, это тоже не спасёт от кошачьих проделок. А в некоторых случаях может быть и опасным для жизни любимого питомца, так как он может запутаться в верёвках и пластинках. Что можно сделать, чтобы, не обижая кота, отучить его от занавесок и штор?
Задача подготовлена Е. Пчелкиной
Проказники-котики любят лазать по занавескам. И даже если заменить занавеску на жалюзи, то и это не спасёт. А может ещё и навредить коту. Как, не обижая кота, отучить его от этой шалости?
– Что мы хотим получить в результате решения задачи?
– Мы хотим, чтобы котик не лазал по занавеске (по жалюзи).
КП: котик и занавеска (или жалюзи).
ИКР-1: Котик сам не захочет взбираться по занавеске.
ИКР-2: Занавеска сама не подпустит к себе кота.
Рассмотрим, какие ресурсы есть у нас для решения этой задачи.
Ресурсы КП: органы чувств кота (его нюх, слух, зрение), страхи кота; ткань, из которой сделаны шторы, фрагменты жалюзи (узкие металлические полоски), верёвки.
Ресурсы, имеющиеся в задаче: карниз, подоконник, нитки; то, что не любит кот.
ИКР-1 + Ресурсы: Котик благодаря своему нюху отказывается взбираться по занавеске.
ИКР-2 + Ресурсы: Занавеска с помощью чего-то, что кот не любит, не подпускает к себе кота.
Мы видим, что ИКР-1 и ИКР-2 выводят на сходные решения с разных сторон.
– То место (нижний или боковой край занавески), с которого котик начинает своё восхождение к карнизу, можно украсить бусами из чеснока. Запах чеснока полезен для человека, но коты его не любят и, учуяв, откажутся влезать на занавеску.
– В данном случае необходимо определить, что неприятно коту. Кот не любит разные запахи. При этом запах должен быть для кота неприятным, а для человека безвредным. А ещё лучше, полезным. Это может быть запах чеснока, лука, или цитрусовых (лимона, апельсина, мандарина). Важно при украшении занавески чесноком или корками апельсина (мандарина) не испачкать саму занавеску. Эта идея имеет плюс и минус. Минус состоит в том, что «вонючие бусы» необходимо менять, иначе запах будет выветриваться. Плюсы – полезность запаха для человека (дезинфекция воздуха) и польза от поедания вкусных мандаринов (для использования мандариновых корок). «Вонючие бусы» можно развесить на занавеске, на жалюзи, на карнизе. Или просто разложить мандариновые корки около окна на полу или на подоконнике.
Попробуйте сами решить похожую задачу про усатых друзей, представленную ниже.
Милые воришки
Котики – милые существа. Но иногда эти милашки любят и пошалить. Например, стянуть что-нибудь со стола. Или ночью, когда все спят, залезть на стол и провести проверку, что плохо лежит. А столов в доме много. И на кухне, и письменный стол. Частенько хозяева находят отпечатки лапок или, наоборот, не находят ручек, карандашей и другой мелочи, которую оставляли на столе. Закрывать двери во все комнаты неудобно. Как отучить кота хозяйничать на столе?
Вопрос: Как Зайчику, не дожидаясь никаких помощников, сделать так, чтобы Лиса сама отказалась от своих намерений?
Задача подготовлена А. Кисловым и Е. Пчелкиной по сказке А. Толстого «Лиса и Заяц»
Сначала выделим главных участников конфликта, которых, по правилам АРИЗ/ДАРИЗ, всегда двое. Выбираем из имеющихся в задаче «претендентов» на конфликтующую пару, или «кислую парочку» (Лиса и Заяц, Лиса и избушка, избушка и Заяц).
В ДАРИЗ рекомендуется простой и надёжный способ выбора КП:
– Чтобы Лиса не занимала избушку.
– Значит, «кислая парочка» – Лиса и избушка.
КП: Лиса и избушка.
ИКР-1: Лиса САМА не захочет занимать избушку зайца.
ИКР-2: Избушка САМА отпугивает лису.
ИКР составлены для каждого элемента конфликтующей пары, что позволяет посмотреть на ситуацию с разных сторон и лучше её оценить.
– Что может испугать Лису?
– Выстрелы охотника, громкие звуки, лай собак, запахи врагов (волка, медведя, собаки, человека).
– А что из этого доступно для Зайчика?
– Свойства Лисы – органы чувств, инстинкты, страхи.
– Свойства избушки – её «конструкция»; место её расположения.
– Свойства Зайца, особенно те, которые дают ему преимущество перед лисой – например, прыгучесть.
– Клочья шерсти медведя, волка, собаки, рога лося или экскременты животных, которых боятся лисы – то, что можно найти в лесу.
– «Следы цивилизации» в лесу – что-то из одежды, утерянной людьми, рваные башмаки и др.
Добавляем ресурсы к ИКР, заменяя слово «сама» словом «из-за», или «благодаря», или «с помощью». Для удобства анализа сочетаний ИКР с ресурсами это можно делать следующим образом:
Идеи решения в соответствии с ИКР и имеющимися ресурсами:
• Расположить избушку в труднодоступном для лис месте, например, так, чтобы добираться к ней нужно было прыгая по болотным кочкам.
• Сделать вход в избушку неудобным для лис (нужно высоко прыгать).
• Если избушка уже построена, Зайчик может использовать клочья шерсти волка, собаки, медведя, от которых будет исходить запах, пугающий лис, и периодически их менять.
• Украсить избушку рогами лося, гирляндами из клочьев шерсти зверей и лохмотьев одежды человека.
• Вокруг избушки разложить кучки экскрементов тех животных, с которыми Лисе не хотелось бы встречаться.
Таким образом, в соответствии с ИКР, Лиса сама не захочет занимать такую избушку, которая будет её отпугивать.
Примечание 1
Многие решают не поставленную задачу, а другие задачи: как выгнать Лису из избушки Зайца или как сохранить домик Лисы, чтобы ей не понадобилось выгонять Зайца из избушки и т. п. Например, решения, связанные со спасением ледяного домика Лисы – следствие домысливания, добавления того, что есть в известной сказке, но отсутствует в условиях задачи, где ничего не сказано про ледяную избушку и вообще про жилище Лисы.
Таких решений может быть великое множество (Лиса не придет к Зайцу, если её пригласит жить к себе Лис, если добрый Заяц построит ей другую избушку, если злой Заяц «наведёт» на неё Волка или охотников и т. п.). Но всё-таки хотелось бы видеть решение той задачи, которая поставлена.
Кошачий туалет приносит много бед!
Вот обычный туалет для Петиного кота – ванночка с наполнителем. Мелкий рассыпчатый наполнитель прекрасно уничтожает запах, но после очередного посещения котом оказывается разбросан по полу. Аккуратный Петя несколько раз в день вынужден подметать пол вокруг ванночки. Что бы ты посоветовал коту и его хозяину?
Котик, пользуясь туалетом, разбрасывает наполнитель в разные стороны и Пете приходится его подметать. Что можно сделать, чтобы освободить Петю от этого занятия?
Найдем конфликтующую пару.
– Мы хотим, чтобы наполнитель не попадал на пол.
КП: наполнитель и пол.
Может показаться, что конфликтующая пара («кислая парочка») наполнитель и Петя. Ведь у Пети проблема, ему приходится подметать наполнитель, который оказался на полу. Но если бы наполнитель не попал на пол, то и Пете не пришлось бы его постоянно подметать.
ИКР-1: Наполнитель сам не попадает на пол.
ИКР-2: Пол сам не даёт наполнителю разбрасываться.
Ресурсы: границы ванночки (дно, стенки), сыпучесть наполнителя, поверхность пола, где стоит ванночка; кот, который пользуется ванночкой.
ИКР-1 + Ресурсы: Наполнитель благодаря стенкам ванночки не попадает на пол.
– Можно увеличить высоту стенок ванночки, вставив вокруг по периметру резиновую загородку (или загородку из какого-либо другого гибкого материала). Высокие стенки не дадут наполнителю оказаться на полу.
Важно, чтобы высокие стенки не мешали котику залезать в ванночку и не отпугивали его.
ИКР-2 + Ресурсы: Пол, благодаря своей поверхности, удерживает наполнитель (на даёт ему распространяться по полу).
Следовательно, мы должны изменить поверхность пола. Портить пол мы не будем, и вырезать в полу какие-то границы вокруг ванночки мы тоже не будем.
– Под ванночку можно положить пупырчатый или ворсистый коврик. Если наполнитель просыплется, то он не будет разноситься котом, а останется в коврике, между его ворсинками.
ИКР-1 + Ресурсы: Наполнитель благодаря самому котику не попадает на пол (не разбрасывается по полу).
Даже если котик не будет разбрасывать наполнитель, зарывая его, то он может вынести наполнитель на своих лапках, вылезая из ванночки.
– Чтобы котик, вылезая из ванночки, не разносил наполнитель на лапках, ванночку нужно поставить на коврик. Если кот пройдёт по коврику, наполнитель останется на ворсинках коврика.
Мы дважды выдвинули идею «поставить ванночку на коврик». Следовательно, идея с ковриком наиболее удачная.
Защита сомика
Морские сомики – маленькие рыбки, живущие многочисленными стайками у берегов Южной Америки, совершенно беззащитны перед хищниками. Есть у сомика острая мордочка, которой он роется в грунте, но одного этого орудия против хищников маловато. Однако сомики нашли свой способ защиты. Как вы думаете, какой?
Задача предоставлена И. Андржеевской
Чтобы сомики могли спасаться от хищников.
КП: Стайка сомиков и хищники.
ИКР-1: Хищники САМИ не хотят нападать на сомиков.
ИКР-2: Стайка сомиков САМА отбивает у хищников охоту нападать.
Используем подсказку, данную в условии задачи (те, кто невнимательно читают условия задачи, не обращают внимания на эту подсказку).
– Почему хищники боятся морских ежей?
– У ежей есть острые колючки.
– Что, по условию задачи, есть острое у сомиков?
– Но у одного сомика только одна острая мордочка, а у ежей колючек много.
– Сомиков тоже много – они живут многочисленными стайками.
– Острые мордочки сомиков.
– Большое количество сомиков в стайке.
– Чувство страха у хищников.
ИКР-2 + ресурсы. Стайка сомиков благодаря острым мордочкам многих сомиков отбивает у хищников охоту нападать.
Идея решения в соответствии с ИКР и имеющимися ресурсами:
При виде хищников сомики объединяются в похожий на морского ежа шар острыми мордочками наружу. Таким образом, в соответствии с ИКР-1, хищники сами не хотят нападать на сомиков.
Комментарий составителей сборника
Именно такой способ защиты используют сомики в природе. Задача, на «решение» которой сомикам, возможно, потребовались многие годы эволюции, легко решается в два шага с применением понятий ИКР и ресурсов. Так ТРИЗ помогает в исследовательской работе.
«Умные» животные
Стайки маленьких сомиков спасаются от хищников, собираясь в клубок. Увидев шар с торчащими острыми мордочками, хищник принимает его за морского ежа и не нападает. Но не одни сомики такие «умные». Так же ведут себя и полевые воробьи при виде ястреба, если их застали в месте, где некуда спрятаться – например, в степи.
Но ПОЧЕМУ они это делают?
И ПОЧЕМУ ястреб не нападает на образовавшийся шар, в котором добычи гораздо больше, чем в отдельном воробье?
Попробуйте решить эти две задачи.
Подсказка. Многое в природе гораздо проще, чем нам кажется. Потому что происходит не по чьей-то воле, а само.
Задание подготовлено А. Кисловым
Ниже, курсивом, приведено решение задачи ребятами из МДОУ «Центр развития ребенка – детский сад № 5», г. Череповец.
КП: «воробьи и хищник (ястреб).
ТП1: Если воробьи будут себя защищать, то (+) останутся живыми, но (—) должны думать, как спастись.
ТП2: Если воробьи не будут себя защищать, то (+) будут жить беззаботно, но (—) могут погибнуть от ястреба.
ФП: Воробьи должны себя защищать, чтобы не погибнуть от хищников и жить, и не должны защищать себя, чтобы не мучиться и не искать путь спасения.
ИКР: Воробьи сами себя защищают», не прилагая никаких умственных усилий.
И все-таки, если они не мучаются в поисках способа спасения, какие ресурсы помогают осуществлению ИКР? Наиболее точный вопрос: почему образуется шар?
Там, где есть камни, кусты и т. п., они бросятся врассыпную и попрячутся за ними. А если ничего нет, они пытаются спрятаться друг за друга. Вот и получается плотный, дрожащий шар. Таким образом, главным ресурсом, способствующим реализации ИКР, оказывается страх.
А почему ястреб не нападает на шар?
Наверное, для дошкольников такого объяснения вполне достаточно.
А если придётся решать эту задачу с ребятами постарше, то давайте рассмотрим этот вопрос внимательней.
Поведение охотника должно зависеть от того, кого он преследует. Охотиться на летающую и бегающую или ползающую дичь – не одно и то же. Какой главный ресурс догоняющего охотника? Правильно, скорость – больше, чем у жертвы. При этом для охотника важно, как велика будущая жертва. Если она гораздо легче него, он может не снижать скорость. А если тяжелей, то он должен уравнять свою скорость со скоростью жертвы, иначе столкновение может обернуться гибелью для него самого. Но преимущество в скорости перед воробьём у ястреба только при пикировании.
Таким образом, ястребу нужно лететь очень быстро, чтобы успеть схватить юркого маленького воробышка, но нужно резко снижать скорость, чтобы не врезаться в большой воробьиный шар. И в этом, думается, всё дело.
Иван-царевич и огненная река
Иван-царевич налегкеПодъехал к огненной реке.Спрыгнул Ванечка с коня:«Кто же выручит меня?Вброд мне, что ли, на коне?Пусть кафтан горит в огне!Впрочем, больно риск велик:Будет их коня шашлык! (1)Ну а если поднырну?Нет, мой меч пойдет ко дну!И коня с собой не взять —Не умеет он нырять! (2)Меч и конь – мои друзья.С ними не расстанусь я!Как с мечом и на конеСквозь огонь пробраться мне?»
И представил Ваня сразу,Следуя своим мечтам,Что огонь, как по приказу,Словно расступился сам:«Я плыву, а пламя – прочь!Чем не чудо? Хоть хохочь!Только этому желаньюНадо чем-нибудь помочь.»
А ты понял что-нибудь?Здесь в ответ не заглянуть!Путь Иванушки поймешь ты,Коль проложишь в мыслях путь!
Как Ивану-царевичу перебраться через огненную реку?
Исходная проблема: Ивану нужно перебраться через огненную реку, но непонятно, как это сделать. При этом Иван опасается, что при переправе может пострадать конь и пропасть меч.
Модель задачи
Как Ивану, сохранив коня и меч, перебраться через огненную реку?
Вроде бы можно определять в качестве конфликтующей пары Ивана-царевича и огненную реку. Но не будем торопиться. Сначала необходимо определить, что собой представляет «огненная река». Пока это – всего лишь сказочный образ. В действительности тут возможны всего два варианта: лава (результат извержения вулкана) и слой горючей жидкости на поверхности реки (ведь сама река, т. е. вода, гореть не может). В первом случае нужно просто объехать поток лавы, так что этот вариант можно даже не рассматривать. Гораздо интереснее второй вариант.
КП: Иван (с конем и мечом) и горящий слой на поверхности реки.
У1 (первое условие). Если перебираться вброд верхом на коне, то Иван с мечом уцелеет (сгорит лишь кафтан), но может сгореть конь.
У2 (второе условие). Если перебираться под водой (поднырнув под огонь), то у Ивана снова есть шанс, но пропадет меч и придется оставить коня.
Гораздо более слабый способ рассуждений – выбор между действием и бездействием, например:
У1. Если Иван не будет переплывать реку, то он останется жив, но не переберется на другой берег.
У2. Если Иван царевич всё-таки будет переплывать реку, то, возможно, он доплывет до другого берега, но его коню не поздоровится!
Такой способ рассуждений не даёт ничего нового по сравнению с исходной задачей.
Какой же из двух вариантов техники действий выбрать – вброд на коне или под водой без коня? Конечно, первый – ведь во втором случае Иван просто отказывается от своих друзей вместо того, чтобы придумать, как перебраться вместе с ними.
Теперь необходимо решить, как справиться с огнем при выбранном варианте действий.
Т1. Огонь должен быть на поверхности реки, т. к. река огненная по условию задачи.
Т2. Огня не должно быть на поверхности реки, чтобы Иван смог её перейти или переплыть на коне и с мечом.
ИКР: Огонь САМ расступается перед Иваном (эта подсказка есть в условии задачи).
Ресурсы-«помощники», о которых упоминает Иван:
– Меч. Он, несомненно, сделан из прочного металла.
– Конь, на котором Иван надеется перейти речку вброд. Если же это не удастся, кони умеют плавать.
– Благодаря коню у Ивана появляется дополнительный ресурс – свободные руки. Ведь сидя на коне, ему не надо грести.
– Вода. Она не горит.
– Кафтан. Его можно намочить в воде.
– Берег реки – возможно, вдоль берега растут деревья.
В задаче говорится о двух помощниках, и догадался о них Иван, когда заметил, что огонь течёт: первый помощник – само течение, второй – какая-либо преграда на его пути.
ИКР + «помощники»: Благодаря мечу и течению огонь расступается перед Иваном.
Идеи решения и их анализ:
• Использовать течение реки и меч. Меч не горит и обычно достаточно длинный. Поэтому, перебираясь через реку на коне и выставив меч со стороны течения так, чтобы лезвие касалось поверхности воды, Иван сможет мечом направлять текущий огонь в обход коня. Таким образом, он сможет отгородить от огня коня и себя.
А чтобы не обгорела рука, держащая меч, её можно спрятать в мокром рукаве кафтана. Это – вторичная задача и для её решения нужны дополнительные ресурсы – кафтан и вода. При решении главной задачи таких вторичных задач бывает довольно много. И они тоже требуют серьёзного внимания. Иначе самая прекрасная идея может оказаться погубленной из-за какой-нибудь «мелочи».
• Вместо меча использовать ствол дерева.
Эта идея более слабая, поскольку в условии задачи не сказано, есть ли на берегу реки деревья. То же относится и к следующей идее.
• Сделать из стволов и толстых веток деревьев, растущих по берегу реки, запруду, перекрыв тем самым на время верхнюю часть течения реки. Срубленные деревья первое время не будут гореть. Ниже запруды огонь «уплывет» по течению реки САМ и Иван сможет на коне спокойно перебраться через речку.
Эта идея наиболее трудоемкая, но зато и самая безопасная. Если, конечно, предварительно решить вторичную задачу: как построить запруду и не обжечься?..
Заметим, что, несмотря на сказочные сюжеты, в решениях задач нет ничего волшебного, они реально осуществимы и в то же время не разрушают сказку.
Привлечение различных колдунов, волшебных палочек и прочих чудес – это отказ (уход) от решения задачи. Всё это никак не поможет в реальной жизни, ради которой мы учимся ТРИЗ.
Как согреть дворец-темницу для затворницы-царицы?
В северном лесу весна медленно вступает в свои права. Под пологом леса долго лежит снег, а температура воздуха лишь в солнечный полдень поднимается на несколько градусов выше нуля. И если купол муравейника на солнышке всё-таки прогревается, то в глубину муравейника солнечные лучи проникнуть не могут. Но при низкой температуре муравьиная царица не начнет откладывать яйца. И выползти повыше, чтобы отложить яйца, где уже тепло, царица не может – она никогда не покидает свои подземные «покои». Значит, чтобы царица начала откладывать яйца, должно быть тепло в глубине муравейника – там, где она живет.
Но как это сделать? Как прогреть покои царицы? Муравьи научились это делать. Как вы думаете, каким образом?
Задача предоставлена И. Андржеевской
АП: Мы хотим понять, как муравьи согревают муравьиную царицу, чтобы она начала вовремя откладывать яйца, но узнать это от муравьев у нас нет возможности.
МЗ: Муравьи нашли способ, как ранней весной согреть муравьиную царицу (т. е. матку) в глубине муравейника, когда солнце ненадолго прогревает только его купол. Нужно «открыть» этот способ вслед за муравьями, т. е. сделать так, чтобы солнце согрело матку.
КП: Муравьиная царица и солнце (точнее, солнечное тепло).
Первый элемент КП не вызывает сомнения. Выбор второго элемента объясняется тем, что солнце – первичный источник тепла, без которого в реальной природе эта задача не может быть решена.
Как же солнечному теплу добраться до муравьиной царицы, которая всегда находится в глубине муравейника? Это может быть достигнуто только двумя путями: либо напрямую – если между лучами и царицей нет препятствий, либо с помощью каких-либо переносчиков тепла. Оба варианта запишем в виде двух противоречивых условий:
У1. Если дать возможность солнечным лучам непосредственно достичь муравьиной царицы, то она согреется, но для этого муравьям необходимо разрушить часть муравейника.
У2. Если не давать возможность солнечным лучам проникнуть к царице, то муравейник разрушать не придется, но тогда царицу не удастся согреть без дополнительных переносчиков тепла.
Выбираем второй вариант действий (по условию У2), т. к. трудно допустить, что муравьи станут разрушать муравейник ради одного-двух часов тепла вблизи солнечного полдня. Ведь потом быстро холодает. И если они не успеют снова восстановить муравейник – царица просто замёрзнет.
Однако при рассмотрении У2 возникает противоречие требований:
Т1. Тепло должно проникнуть вглубь муравейника, чтобы согреть муравьиную царицу.
Т2. Тепло не должно (не может) проникнуть вглубь муравейника, т. к. ранней весной солнечные лучи могут нагреть только купол муравейника.
ИКР-2: Тепло САМО поступает от вершины муравейника вглубь и согревает царицу.
Но выше мы отметили, что ИКР неосуществимы без дополнительных переносчиков тепла. Будем искать их среди ресурсов.
• Жители муравейника – муравьи (в большом количестве).
• Природная подвижность муравьёв.
• Структура муравейника с многочисленными ходами.
• Природный материал, из которого состоит муравейник.
ИКР-2 + «помощники»: Тепло с помощью большого количества муравьёв поступает от вершины муравейника вглубь и согревает царицу.
• Передать тепло царице могут муравьи. Они поднимаются на поверхность муравейника, согреваются сами под лучами солнца, быстро спускаются к царице по многочисленным ходам, согревают её покои и саму царицу своим теплом и вновь поднимаются на поверхность для получения новой порции тепла.
• На куполе муравейника могут быть мелкие камушки, которые муравьи могут переносить в покои царицы (нагретый камень долго сохраняет тепло).
Машенька и Медведь
Несет Медведь корзину с Машей,А Маша знай себе твердит:
«Высоко, мол, я сижу,Далеко, мол, я гляжу!»
А у Медведя от поклажиДавно проснулся аппетит:
«До села-то путь далек,Мне бы скушать пирожок!»
И если Миша терпеть откажется,То Маше мало не покажется:
Задача 1. Что сделать Маше, чтобы вернуться домой, не подвергая себя опасности?
Задание подготовлено А. Кисловым, Е. Пчелкиной
Вот что предложили ребята из МДОУ № 71 «Антошка», г. Норильск.
«Чтобы решить данную задачу, необходимо сформулировать противоречие. Оно заключается в следующем:
ИКР: Медведь сам её доносит домой.
Что мешает осуществлению ИКР, т. е. при каких условиях это противоречие разрешится?
• Если бы у Медведя по дороге в деревню не проснулся аппетит, то он не стал бы открывать короб, Машина хитрость не обнаружилась бы и она благополучно оказалась дома.
• Если бы Маша была невидимой для Медведя, то, даже открыв короб, чтобы поесть пирожков, Медведь не заметил бы Машу и донёс её в коробе домой.
(Маше надо воспользоваться приёмом «предварительного действия».)
Идея 1. Перед тем, как оправлять Медведя в деревню, хорошенько его накормить. А если он будет не голоден, то не станет открывать короб по дороге в деревню, и Маша благополучно попадёт домой (метод «заранее подложенной подушки»).
Идея 2. Отправляя Медведя с пирожками, Маша даёт ему бочонок с мёдом, наказывая: «Бабушке с дедушкой пирожки (причём пирожки можно испечь с такой начинкой, которую Медведь не любит, например, с луком), а тебе в дорогу медок вкусный, липовый». Мёд сытный, вот он пирожки есть и не захочет.
Идея 3. Чтоб Медведь не захотел есть пирожки, надо сделать так, чтобы от них шёл не вкусный запах, а наоборот, или вообще никакого запаха. Для этого пирожки завернуть в несколько пакетов, которые не дадут запаху распространяться (метод «матрёшки»). Возможно, это будет коробка, не пропускающая запах, или сверху на короб привязать веточку сильно пахнущего растения (полыни, лаванды или др.).
Идея 4. Короб, в котором Медведь понесёт пирожки, будет с двойным дном. Это – изобретение Маши, и Медведь, даже открыв короб, для того чтобы достать пирожки, Машу в нём не заметит.
Идея 5. Маша отправляет Медведя с пирожками, а в коробе заранее делает дырку, через которую пирожки будут выпадать. Падая, они «оставят след», по которому Маша сможет найти дорогу домой. Как она оказалась у Медведя? Заблудилась, дороги домой не знала, поэтому и вернуться не могла. А теперь сможет. Вместо пирожков Маше можно использовать и другие ресурсы, на случай если медведь захочет поесть пирожков и раскроет короб. На дно можно положить камешки, конфеты и т. п.»
Приведенные выше выдержки показывают изобретательность и нравственный подход к решению задачи. Работа была бы еще лучше при более полном использовании инструментария ТРИЗ во время анализа проблемы. Так, неточная формулировка противоречия, как следствие – недостаточная обоснованность ИКР, отсутствие списка ресурсов снизили возможность получения еще более интересных идей, хотя очевидно, что творческий потенциал детей очень высок.
Пришел Медведь в свою избушкуИ сразу кликать стал девчушку:
Ему никто не отвечает,И вскоре Миша понимает:
Задача 2. Что сделать Маше, чтобы и к бабушке с дедушкой вернуться, и Мишу не обидеть?
Ниже – разбор задачи детьми из МДОУ «Центр развития ребенка – детский сад № 5», г. Череповец.
Есть: Маша, медведь, бабушка с дедушкой.
Надо: чтобы медведю не было без Маши плохо в избушке одному.
Мешает: нежелание медведя отпускать Машу.
Выбираем ТП1, когда Маша должна вернуться.
«ФП: Маша должна вернуться к бабушке с дедушкой для собственного благополучия (а по мнению ребят из Норильска – потому, что «бабушка с дедом ждут её, беспокоятся, скучают, они старенькие, им некому помочь») и не должна, чтобы не обидеть медведя.
ИКР: Мишка сам отпускает Машу домой.
Идея I (Егор Ш.): ПРТП – замена объекта моделью.
– Маша возвращается в деревню, а в избушке медведя оставляет свое фото. С ним Мишка и будет разговаривать.
Идея II (Наташа С.): ПРТП – замена объекта моделью.
– Сделать куклу, похожую на Машу, одеть её в Машин наряд, тогда Мишке будет одному не скучно.
Идея III (Даниил С.): ПРФП – в пространстве.
– Построить Мишке дом на окраине деревни, собаки его будут охранять, дружить с ним, а Маша и бабушка с дедушкой – навещать и кормить.
Идея IV (Наташа С.): ПРФП – объединение с другой системой.
Но переехать стареньким бабушке с дедушкой в лес со всем хозяйством может оказаться непросто. Как разрешить противоречие между желанием не бросать Мишку одного и проблемами переезда? На этот случай у находчивых норильских ребят есть еще одна очень красивая идея:
«Летом к Медведю в гости на дачу всем переехать, а зимой, когда он спит, в деревню вернуться. В лесу можно делать заготовки на зиму ягод, грибов.»
Золушка и зерно
Стоит кадушка у крылечка,А в ней лежат фасоль и гречка.Всё это надо разделить.«Что делать: думать? слезы лить?
Позвать на помощь птиц, мышей?Прогонит мачеха взашей(Они б, конечно, перебрали,но половину потаскали).
И Золушка, таким манером,Назвав кадушку кавалером,Вмиг с кавалером-самозванцемЗапрыгала в веселом танце!
Вопрос. Куда перебралась гречневая крупа?
Задача. Как Золушке быстро перебрать зерно?
Задание подготовлено А. Кисловым и Е. Пчелкиной
Исследовательская работа[7]
«Опыт 1: соединили 2 разные по размеру крупы и начали встряхивать в ёмкости. Крупа большего размера осталась сверху.
Взяли гречу и фасоль. Поместили в прозрачную емкость. Встряхивали.
Результат: (через прозрачные стенки это хорошо просматривается): гречка осталась внизу, фасоль собралась наверху. Её снять удобнее. А вот гречку сразу невозможно достать.
Опыт 2: Будем сортировать крупу лопаткой с дырочками (вроде дуршлага).
Результат: мелкая гречка через дырочки проскальзывает, а фасоль остаётся сверху. Неудобно, что слишком долго такой лопаткой сортировать.
Выводы из опытов: при встряхивании греча остаётся внизу, а фасоль сверху. Фасоль собрать и вынуть легче, чем мелкую гречу.
Чтобы собрать и гречу, и фасоль одновременно, надо сделать процесс ускоренным.
ИКР: крупа перебирается сама.
Идея I (Егор Ш.): сделать в дне бочки отверстие или несколько дырочек. Во время тряски (танца Золушки с «кадушкой» – кавалером), греча через фасоль будет оседать, а через дырочки в дне бочки выпадать, и греча останется вне бочки, и фасоль – в бочке.
Идея II (Наташа С.): сделать дно бочки, как у дуршлага. Сначала закрыть дно легкой крышкой, а после тряски крышку легко снять и греча окажется снизу в крышке, а фасоль останется в бочке.
Идея III (Егор Ш.): можно мешочек к бочке привязать и греча сразу будет ссыпаться в мешок через дырочки, а фасоль останется в бочке.
Идея IV (Наташа С.): собрать гречку пылесосом, а фасоль останется, т. к. пылесос соберёт всю мелкую крупу в свой мешочек, а фасоль – тяжёлая, останется в кадушке.»
Проведение опытов и установление следствий из них – это очень хорошо. Но было бы еще лучше, воспользовавшись этим, акцентировать внимание детей на свойствах окружающих предметов, которые могут быть использованы как ресурсы. В самом деле, чем Золушка просверлит отверстия в дне кадушки? И что с ней сделает мачеха, когда увидит испорченную кадушку? Ведь солить огурцы в ней будет уже невозможно.
Общий недостаток большинства работ – отсутствие анализа полученных идей. Такой анализ, как правило, ведёт к выявлению вторичных задач (см. ниже решение задачи «Маковое поле»), без чего решение оказывается недостаточным.