CC BY
184
UNIVERSUM:
ПСИХОЛОГИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ
• 7universum.com
ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ТРИЗ
Радовская Ольга Владимировна
учитель начальных классов ГБОУ НОШ № 300, 191002, РФ, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Московская, 10
E-mail: [email protected]
Рубина Наталия Викторовна
педагог дополнительного образования ГБОУ НОШ № 300, Мастер ТРИЗ, 191002, РФ, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Московская, 10
E-mail: natasha-rubina@yandex. ru
ORGANIZATION OF EXPLORATORY ACTIVITY IN ELEMENTARY
SCHOOL USING TIPS METHODS
Olga Radovskaya
Primary school teacher, schoolno.300, 191002, Russia, St. Petersburg, B. Moskovskaya Str., 10
Nataliya Rubina
Teacher of additional education, school no.300, Theory of Inventive Problem Solving Master, 191002, Russia, St. Petersburg, B. Moskovskaya Str., 10
Статья посвящена обобщению опыта организации исследовательской работы в начальной школе. Тема статьи представляется актуальной в связи с особым вниманием, которое уделено формированию исследовательских навыков в новой системе стандартов общего образования. Работа ведется с 2010 года, в основу программы обучения положены методы ТРИЗ (теории решения изобретательских задач). Программа построена таким образом,
Рубина Н.В., Радовская О.В. Организация исследовательской деятельности в начальной школе // Universum: Психология и образование : электрон. научн. журн. 2016. № 1-2 (21) . URL: http://7universum.com/ru/psy/archive/item/2922
АННОТАЦИЯ
чтобы на материале, доступном младшим школьникам, показать особенности изобретательской деятельности, знакомить с достижениями науки и техники, а также формировать представления об истории изобретательства и технических наук. Предлагается система поэтапной организации работы для надежного формирования навыков научно-исследовательской работы. Выделены основные компоненты системы формирования исследовательских навыков: формирование системного мышления, навыки работы с информацией, постановка экспериментов, проектная деятельность. Особое внимание уделено формированию навыков работы с картотекой как наиболее доступному виду исследовательской работы для детей младшего школьного возраста. Важным элементом системы является методика мониторинга сформированности отдельных навыков. Приводятся конкретные примеры тренингов, упражнений, проектов, реализованных в рамках обучения ТРИЗ в начальной школе. Все предлагаемые тренинги, упражнения, проекты отработаны на занятиях по ТРИЗ в начальной школе.
ABSTRACT
The article is devoted to the experience generalization of organizing research work in elementary school. The subject of the article seems relevant due to the special attention that is paid to the development of research skills in the new system of general education standards. The work is carried out from 2010, in the framework of the program, which is conducted training, methods of TIPS are included (Theory of Inventive Problem Solving). The program is formed in such a way that on the material available to show younger students especially inventive activity, to introduce the achievements of science and technology, as well as the formation of history presentation of invention and technical sciences. The system of organization of stage-by-stage work for the gradual formation of reliable skills of research work is offered. The basic components of the system of research skills formation: forming system-thinking, skills of working with information, setting experiments, project work. Particular attention is paid to the development of skills with card index, as the most affordable type of research work
for children of primary school age. An important element of the system is a method of monitoring the formation of certain skills. Specific examples of trainings, exercises, projects implemented in the framework of teaching TIPS in elementary school are presented. All proposed trainings, exercises, projects are worked on TIPS at the lessons in elementary school.
Ключевые слова: начальное общее образование, исследовательская деятельность младших школьников, изобретательство, теория решения изобретательских задач, ТРИЗ, проектная деятельность младших школьников.
Keywords: elementary general education; exploratory activity of younger pupils; invention; Theory of Inventive Problem Solving; TIPS; project activities of younger pupils.
1. Введение
Созданная Г.С. Альтшуллером наука, включающая несколько теорий, связанных с различными аспектами творчества, становится основой мировоззрения людей, стремящихся активно решать нестандартные (творческие, изобретательские) задачи в различных областях деятельности, в том числе в научно-исследовательской работе. В системе школьного образования в целом большое внимание уделяется организации исследовательской деятельности детей. Эта проблема выделена как одна из центральных в новой системе стандартов образования. В нашей статье мы хотим показать, как с помощью методов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) эффективно организовать исследовательскую работу учащихся начальной школы.
В основном мы будем опираться на опыт работы по обучению ТРИЗ в ГБОУ НОШ № 300 г. Санкт-Петербурга. Занятия в школе проводятся с 2010 года. Занятия организованы по программе Н.В. Рубиной «Введение в ТРИЗ. Мастерская изобретателя» [8]. Для мониторинга сформированности
навыков научно-исследовательской деятельности и диагностики изобретательского мышления предложена авторская методика диагностики [6].
2. Элементы исследовательской деятельности на занятиях по ТРИЗ в начальной школе
Программа «Введение в ТРИЗ. Мастерская изобретателя» построена как путешествие по бесконечному, таинственному миру знаний с помощью воображения, которое в ходе занятий становится все более управляемым и открывает все новые грани как самого ребенка, так и окружающего мира.
Для детей младшего школьного возраста очень важно, чтобы каждый урок имел конкретный результат. На занятиях дети имеют возможность практической работы по созданию изделий, доступных и интересных для их возраста, по проведению несложных опытов, по постановке экспериментов.
Для формирования начальных навыков научно-исследовательской деятельности одним из главных направлений работы может быть систематический сбор картотеки [7]. Научить ребят выбирать из потока каждодневной информации только то, что действительно может пригодиться для их работы, - очень кропотливый труд, требующий большого терпения и настойчивости.
3. Этапы организации исследовательской работы в начальной школе
Можно выделить основные этапы в организации исследовательской работы в начальной школе.
1) Формирование системного мышления.
Первый год обучения:
а) знакомство с основными понятиями (система, свойства, функции, изменение во времени, взаимосвязи и взаимодействия).
Второй год обучения:
б) формирование навыков анализа систем (опыт компонентного анализа, опыт функционального анализа).
Третий год обучения:
в) формирование навыков преобразования систем.
Четвертый год обучения:
г) формирование навыков выявления закономерностей развития систем (знакомство с историей развития технических систем).
2) Работа с информацией.
Первый год обучения:
а) первый опыт работы с информацией (анализ сюжетов сказок).
Второй год обучения:
б) подготовка сообщений, выделение главного в тексте.
Третий год обучения:
в) знакомство с методикой ведения картотеки;
г) игры по работе с текстовой информацией;
д) навыки работы с картотекой.
Четвертый год обучения:
е) синтез задач (навыки анализа и синтеза информации).
3) Постановка экспериментов.
Первый год обучения:
а) участие в экспериментах (например, изучение органов чувств человека) под руководством педагога.
Второй год обучения:
б) проведение эксперимента по заранее составленному плану.
Третий год обучения:
в) проведение «мысленных экспериментов» - формирование навыка прогнозирования последствий изменений в системах.
Четвертый год обучения:
г) знакомство с Методом Маленьких Человечков;
д) постановка экспериментов;
е) проведение наблюдений с формулировкой выводов и выдвижением гипотез;
ж) формирование навыков оценки (критики) полученных идей.
4) Проектная деятельность.
Первый год обучения:
а) работа в группах по созданию простых проектов (коллажей, рисунков, подготовка коротких выступлений).
Второй год обучения:
б) экспериментальная работа, подготовка отчета вместе с педагогом.
Третий год обучения:
в) сбор и анализ картотеки.
Четвертый год обучения:
г) работа по индивидуальным и коллективным проектам. Выполнение отдельных этапов проекта самостоятельно;
д) подготовка и защита презентаций.
4. Примеры тренингов и выполненных работ
Формирование системного мышления.
Формирования системного мышления - одна из главных задач ТРИЗ образования. В курсе ТРИЗ для детей 6-10 лет тема «Системный оператор» занимает центральное место и в то же время является достаточно трудной для восприятия детьми.
Рисунок 1. Схема системного оператора
В самом общем виде системный оператор (рис. 1) можно описать следующим образом. Окружающий нас мир устроен системно. Система -целое, состоящее из частей, свойства которого не сводимы к свойствам частей
(подсистем, элементов) и выполняют определенные функции. Системы качественно отличаются от элементов, входящих в их состав. Системы входят как часть в надсистемы. Надсистемы качественно отличаются от входящих в них систем. Системы, подсистемы и надсистемы изменяются во времени.
Формирование понятия изменения систем во времени на занятиях по ТРИЗ у детей 6-10 лет происходит постепенно на протяжении всего курса, дополняется и усложняется в ходе изучения разных тем. Так, например, занятия по темам «Пословицы», «Сказки от слова “Почему?”», «Сказки наоборот» помогают формированию представлений о последовательности и длительности событий. Занятия по темам «Приемы фантазирования, изменения систем во времени», «Методика решения задач, приемы разрешения противоречий» формируют представления об изменениях систем во времени как ресурсе для решения изобретательских задач. Занятия по темам «Изменения систем во времени. История часов», «Фантастический транспорт», «Космическое путешествие» формируют представления об историческом развитии технических систем, закладывают основы для формирования филогенетического мышления [9].
Работа с информацией
Получение, анализ и использование различной информации не является основным предметом занятий по ТРИЗ. Однако значение этих навыков для развития изобретательского мышления у детей настолько велико, что возникает необходимость уделять достаточно много времени для их формирования. Мы рассмотрим только одну тему - «Синтез задач» 4 год обучения. Это наиболее сложная тема в курсе ТРИЗ для начальной школы она требует активного использования нескольких отдельных навыков работы с информацией (навыки техники чтения, выделения главной мысли текста, пересказа, сопоставления нескольких источников, составления вопросов по тексту, поиск нужных данных и т. д.), которые формируются постепенно с первого года обучения. Основная часть тренингов по работе с текстовой информацией проходит во время третьего года обучения. Ниже приводится
сокращенный вариант упражнений по синтезу изобретательских и исследовательских задач.
Тема «Синтез задач» может быть сложной для восприятия некоторыми детьми. По опыту нашей работы стоит выделить несколько учеников и дать им дополнительные задания по этой теме. Для остальных важно дать общее представление о теме.
Идея создания алгоритма для синтеза изобретательских задач и основные разработки по этой теме принадлежат Ю.С. Мурашковскому [3]. Алгоритм, который предлагается для работы в начальной школе, упрощен и адаптирован для детей младшего школьного возраста.
Ведение картотеки. Синтез задач
Разработаны конкретные упражнения, позволяющие постепенно формировать навыки синтеза изобретательских и исследовательских задач. Методический материал по этой теме готовится к публикации. Здесь можно только отметить, что такие упражнения позволяют формировать целый комплекс компонентов изобретательского мышления, включая чувствительность к разрешению противоречий, критичность мышления, которые не достигают высоких уровней без специального обучения.
Постановка экспериментов
В курсе ТРИЗ есть несколько тем, предусматривающих постановку экспериментов, наблюдение и обсуждение полученных результатов. Для первого года обучения это тема «Органы чувств человека». Во время изучения этой темы необходимо построить занятия таким образом, чтобы дети могли сами убедиться в необычных особенностях своих органов чувств, поставить простые эксперименты. Для второго года обучения могут быть предложены простые эксперименты, выявляющие свойства привычных для детей систем (например, таяние снега, наблюдение за ростом и развитием растений и т.д.). Во время третьего и четвертого годов обучения можно предложить простые химические опыты и их объяснение с помощью метода
маленьких человечков (ММЧ), что позволяет формировать навыки моделирования процессов и явлений.
Проектная деятельность
Работа в проекте доступна детям уже в конце первого года обучения. Первый опыт работы в проекте лучше всего организовать в небольших (4-5) человек группе. Тема проекта должна быть актуальна для данного возраста, предполагать возможность проявления воображения и фантазии участников. Например, в рамках проведения «Дня космонавтики» можно предложить проект «Космические пришельцы», для выполнения которого участники должны проанализировать информацию, выполнить задания, подготовить небольшое сообщение.
Участие в подготовке и проведении простых экспериментов - основное содержание исследовательской деятельности 2-го года обучения.
Примером такого проекта может быть выполненный учениками 2-го класса эксперимент по влиянию газированных напитков на различные объекты [4].
Сбор и анализ картотеки - важный этап в формировании исследовательских навыков - основное содержание исследовательской работы 3-го года обучения.
Проект «Идеальная парта» [1], выполненный учениками 3-го класса, предполагал сбор и анализ картотеки различных вариантов школьных парт, выявление основных проблем для данной технической системы, создание модели парты, в которой решены некоторые из этих проблем.
Работа по индивидуальным и коллективным проектам, включающим все основные этапы исследовательского проекта, может быть организована на 4-м году обучения.
Проект «Конструктор «”Дом для изобретателя”» [2] был подготовлен учениками 4-го класса. Этот проект был представлен на конференции Саммита разработчиков ТРИЗ «ТРИЗ в развитии» в Санкт-Петербурге в 2015 году и получил высокую оценку специалистов по ТРИЗ и педагогов, имеющих опыт организации исследовательской работы в начальной школе.
5. Диагностика изобретательского мышления и мониторинг сформированности навыков научно-исследовательской работы
Для оценки эффективности обучения по данной программе используется авторская методика диагностики [6]. Диагностика - это сравнение параметров изучаемой системы с эталоном. В качестве эталона изобретательского мышления предлагается использовать разработанный в ТРИЗ алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) [5]. На основе анализа всех модификаций АРИЗ нами разработана модель изобретательского мышления (рис. 2).
Рисунок 2. Модель изобретательского мышления
Она включает в себя три важнейших этапа решения изобретательской задачи: АНАЛИЗ изменяемой системы, СИНТЕЗ новой системы, ОЦЕНКА предлагаемых изменений. Эта модель реализуется и при использовании любых других инструментов ТРИЗ при решении изобретательских задач, например, приемы разрешения противоречий, стандарты на решение изобретательских задач. Для каждого этапа необходимы определенные компоненты мышления. На основе модели изобретательского мышления разработана Система Компонентов Изобретательского Мышления (СКИМ). СКИМ позволяет раскрыть структуру изобретательского мышления и выявить этапы развития изобретательского мышления.
Изобретательское мышление необходимо не только при решении изобретательских (в узком значении - технических) задач. Принципы
изобретательства являются общими для многих видов человеческой деятельности: изобретательство, научная деятельность, бизнес, управление, искусство и т. д.
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
Предлагаемые тренинги, проектная деятельность, упражнения, включенные в программу занятий по ТРИЗ, надежно формируют навыки научно-исследовательской работы.
Во время обучения проводились диагностические исследования на основе методики диагностики изобретательского мышления, а также сравнение с контрольной группой детей, обучающихся в той же школе, но не посещающих занятия по ТРИЗ. Динамика изменения уровня сформированности отдельных компонентов изобретательского мышления подтверждает эффективность предлагаемых упражнений, тренингов, проектов. С итогами этих исследований можно познакомиться в диссертационной работе Н.В. Рубиной на звание Мастера ТРИЗ «Диагностика изобретательского мышления на основе методов ТРИЗ» [6].
Необходимо проводить постоянный мониторинг сформированности отдельных навыков.
Для 1-го года обучения - элементарный анализ текста (выделение главного, поиск данных); подготовка коротких выступлений.
Для 2-го года обучения - элементарный анализ систем (разделение на элементы, поиск надсистем, выделение свойств); подготовка коротких сообщений по нескольким источникам; проведение экспериментов по заранее составленному плану; проведение наблюдений с описанием.
Для 3-го года обучения - навыки преобразования систем (приемы фантазирования) и прогнозирование последствий изменений; навыки работы с картотекой.
Для 4-го года обучения - выявление закономерностей развития систем на примере истории развития технических систем; синтез изобретательских и исследовательских задач; умение формулировать выводы из собственных
наблюдений; выдвижение гипотез, объясняющих наблюдаемые явления;
подготовка и защита презентаций.
Список литературы:
1. «Идеальная парта». Исследовательский проект. Лаборатория ТРИЗ, ГБОУ НОШ № 300, Санкт-Петербург 2012 г. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4617 (дата обращения: 28.01.2016).
2. «Конструктор «Дом для изобретателей». Исследовательский проект.
Лаборатория ТРИЗ, ГБОУ НОШ № 300, Санкт-Петербург 2012 г.
/ [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4619 (дата обращения: 28.01.2016).
3. «Правда о лимонадах: пить или не пить?». Исследовательский проект.
Лаборатория ТРИЗ, ГБОУ НОШ № 300, Санкт-Петербург 2012 г.
/ [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4616 (дата обращения: 28.01.2016).
4. Мурашковский Ю.С. Алгоритм синтеза творческих задач / [Электронный
ресурс]. - Режим доступа: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3954
(дата обращения: 24.01.2016).
5. Правила игры без правил. Серия «Техника, молодежь, творчество» / сост. А.Б. Селюцкий. - Петрозаводск, «Карелия», 1989.
6. Рубин М.С. Личные картотеки - фундамент творчества. - Баку-Петрозаводск, 1975-1995 гг. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3401 (дата обращения: 24.01.2016).
7. Рубина Н.В. Диагностика изобретательского мышления на основе методов
ТРИЗ. Диссертационная работа на звание Мастер ТРИЗ / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://triz-summit.ru/ru/203864/205748/205749/
(дата обращения: 27.01.2016).
8. Рубина Н.В. Образовательная программа «Введение в ТРИЗ. Мастерская
изобретателя». Сертификат соответствия № РОСС. RU. И1052. 04ЖЖХ0072 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://triz-
summit.ru/ru/confer/TDS-2015/paper/Programms/300482/ (дата обращения: 27.01.2016).
9. Рубина Н.В. Формирование понятие «Время» у детей 6-10 лет на занятиях по ТРИЗ. На правах рукописи. Курсовая работа. СПБЦДЮТТ. - Санкт-Петербург, 2010 г. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4613 (дата обращения: 28.01.2016).
References:
1. "Perfect Party". Research project. TIPS Laboratory of GBOU burdens number
300, Saint-Petersburg 2012. Available at:
http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4617 (accessed: 28 January 2016).
2. "Designer" House for inventors. "Research project. TIPS Laboratory of GBOU burdens number 300, Saint-Petersburg 2012. Available at: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4619 (accessed: 28 January 2016).
3. "The truth about lemonades: drink or not to drink?" Research project. TIPS. Laboratory GBOU burdens number 300, Saint-Petersburg 2012. Available at: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4616 (accessed: 28 January 2016).
4. Murashkovskii Iu.S. The algorithm of synthesis of creative tasks. Available at: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3954(accessed: 24 January 2016).
5. Rules of the game without rules. A series of "Technology, youth and creativity." Compiled by A.B. Selyutsky. Petrozavodsk, "Karelian", 1989 (In Russian).
6. Rubin M.S. Personal filing - the foundation of creativity. Baku, Petrozavodsk, 1975 - 1995. Available at: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=3401 (accessed: 24 January 2016).
7. Rubina N.V. Diagnosis of inventive thinking through TIPS methods. The thesis
is the title of Master of TIPS. Available at: http://triz-
summit.ru/ru/203864/205748/205749/ (accessed: 27 January 2016)
8. Rubina N.V. The educational program "Introduction to TIPS. The workshop of
the inventor. " Certificate of Conformity № ROSS. RU. И1052. 04ЖЖХ0072. Available at: http://triz-summit.ru/ru/confer/TDS-
2015/paper/Programms/300482/ (accessed: 27 January 2016)
9. Rubina N.V. Formation of the concept of "time" in children 6-10 years of TIPS training. On the manuscript. Course work. SPBTSDYUTT., St. Petersburg, 2010. Available at: http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4613 (accessed: 28 January 2016).
