Вариант реализации п. 3.2

Вариант реализации п. 1.1.

Вместо стандартной переклички предложить обучающимся встать и представиться в виде: Я – имя, фамилия, знаю…, умею…. Чтобы снять закрепощённость можно начать с себя, например: «Я – Бахмат Сергей, знаю таблицу умножения, умею собирать кубик Рубика».

Вариант реализации п. 1.3.

Написать на доске фразу «Изобретать – это просто?!» и предложить поднять руки сначала тех, кто поставил бы после этих слов знак вопроса, а затем тех, кто поставил бы утвердительный восклицательный знак. Посчитать количество и записать рядом с соответствующим знаком препинания.

Вариант реализации п. 2.

Задача 2.

Один биолог открыл удивительную разновидность амёб. Каждая из них через 1 минуту делилась на две. Биолог кладёт в пробирку амёбу и ровно через час она оказывается заполненной. Сколько времени потребуется, чтобы вся пробирка заполнилась амёбами, если в неё вначале положить две амёбы?

Ответ: 59 минут. Так как две амёбы это просто первый этап деления одной, то мы просто его пропускаем и время заполнения уменьшается всего на его продолжительность 1 минуту.

Задача 3.

Три курицы снесли за три дня три яйца. Сколько яиц снесут 12 кур за 12 дней?

Ответ: 48 яиц. Так как одна курица несёт одно яйцо раз в три дня, то за 12 дней она снесёт 4 яйца, а 12 кур за 12 дней снесут 12х4=48 яиц.

Задача 4.

Необходимо из 6 карандашей составить 4 равносторонних треугольника со стороной равной длине карандаша.

Ответ: Карандаши сложить в виде пирамиды, каждая сторона которой и является равносторонним треугольником.

Вариант реализации п. 3.1.

Для актуализации опорных знаний напомнить студентам о существовании таких методов поиска технических решений как метод проб и ошибок, мозговой штурм, обратный мозговой штурм. С помощью этих методов были сделаны многие значительные открытия и изобретения. Но все они страдают неупорядоченностью поиска решения.

Многим изобретателям приходила на ум заманчивая идея: а нельзя ли получить для каждой задачи список всех возможных вариантов решения? Ведь имея такой перечень, не рискуешь что-либо упустить. Чтобы получить такой полный список, нужен специальный метод. Он и был вызван к жизни, положив начало методам функционально-структурного исследования объектов. Это метод морфологического анализа.

Термин «морфология» (от греческих слов «форма» и «учение») ввёл в 1796 году И. Гёте – поэт, основоположник морфологии организмов, учения о форме и строении растений и животных. Это не частый случай, когда словотворчество поэта получило широкое признание и распространение во многих науках (в дальнейшем появились морфология человека, морфология почв и т.д.).

Метод возродился в прошлом веке при любопытных обстоятельствах. В 1942 году Ф. Цвикки, швейцарский астроном, опасаясь возможного захвата страны фашистами, переехал в США и поступил на работу в фирму «Аэроджент инжиниринг корпорейшн». Хотя к тому времени Ф Цвикки был уже известным астрономом, автором открытия нейтральных звёзд, фирма не возлагала особых надежд на его творческие идеи в создании ракет, разработкой которых она занималась. Каково же было общее удивление, когда в течение короткого времени Ф Цвикки предложил большое количество оригинальных технических решений. Всё объяснилось просто. Он перенёс в технику метод построения многомерных диаграмм, так удачно помогавший ему в разработке астрономических приборов. Сам Ф. Цвикки не дал развёрнутого определения понятию «морфологический анализ», указав лишь, что это метод нахождения всех вариантов решения проблемы. Однако достоинства метода были очевидны, его модификации послужили основой для многих методов поиска, появившихся впоследствии в различных странах.

Многомерные таблицы, построение которых является сущностью метода, получили несколько странное название «морфологический ящик», хотя корректнее считается употребление математического термина «матрица».

Пользуясь этим методом, Ф Цвикки в 1943 году составил небольшой «ящик». Содержащий 576 вариантов двигателя, в числе которых оказались и секретные немецкие самолёт-снаряд «Фау-1» и ракета «Фау-2». А в 1951 году, пользуясь данным методом для прогнозирования только одного типа реактивного двигателя, он получил 36864 комбинации.

Для демонстрации сущности метода можно предложить из таблицы выбрать себе эксперта для оценки изобретения.

Таблица 1.

Насторо-

женное

Можно попросить обосновать свой выбор, особенно если он будет отличаться от напрашивающихся характеристик «истинного арийца».

Если такой вариант может вызвать затруднения, тогда предлагаем решение задачи выбора профессии с помощью морфологического анализа. Допустим, что студентов интересуют три профессии: 1. Инженер-конструктор; 2. Наладчик станков с ЧПУ; 3. Водитель грузовика на междугородних перевозках. Эти номера профессий запишем в морфологическую матрицу. В каждой профессии есть свои достоинства и недостатки. Какую из них выбрать?

Для решения задачи выберем наиболее значимые параметры и запишем их в морфологическую матрицу. Можно предложить пять параметров, но их число может быть намного больше.

Таблица 2

Во второй колонке запишем шкалу значимости (балл), по которой будем оценивать параметр. Необходимо отметить, что каждый из приведённых в таблице параметров имеет разную значимость для разных людей. Поэтому при самостоятельном заполнении таблицы значения параметров будут различными.

В данном примере наиболее значимый параметр – величина зарплаты (хотя в процессе работы студенты могут предложить и другую градацию параметров), на втором месте – престижность, и на третьем – возможность заниматься творческой работой. Остальные параметры оцениваются по более низким шкалам.

В пределах выбранных шкал экспертно оцениваем все три профессии. В результате сложения суммы экспертных оценок по всем параметрам, определяем какая профессия является предпочтительной для данной группы студентов (в примере – это инженер-конструктор).

Вариант реализации п. 3.2.

Поиск новых технических решений, по правилам предложенным Ф Цвикки, предусматривает пять последовательных этапов.

1. Формулировка цели, задачи, возможно более полного и точного определения исследуемого объекта.

2. Расчленение объекта (процесса, проблемы) на важнейшие функциональные узлы (параметры), выявление набора характеристик.

3. Определение по каждой характеристике возможных вариантов её использования.

4. Выбор решения из морфологического ящика и определение их функциональной ценности. При этом отбрасывают неновые, исключают технически несовместимые.

Рассмотрим, например, выбор упаковки для молока, используя этапы морфологического анализа.

Просим ответить на вопрос: Упаковка для молока должна удовлетворять каким требованиям?

Студенты формулируют свои требования, которые фиксируются на доске (прочность, дешевизна, удобство складирования, водонепроницаемость, нетоксичность и т.д.).

Далее спрашиваем: Какие характеристики упаковки являются важными?

Обучающиеся высказывают свои предложения и вместе составляем список наиболее значимых параметров упаковки (объём, форма, материал).

По каждой характеристике определяем возможные варианты:

- объём – 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 литра.

- форма – шар, пирамида, параллелепипед, конус, цилиндр.

- материал – стекло, металл, бумага, целлофан, пластмасса, дерево, полимерная плёнка.

Строим трёхмерный морфологический ящик и предлагаем выбрать наиболее рациональные варианты упаковки для молока.

В качестве альтернативного варианта можно предложить задачу изготовления подарка.

Каждый из нас хотя бы однажды сталкивался с проблемой выбора или изготовления подарка к какому-либо празднику или торжеству. Чаще всего, не зная что подарить, мы идём по пути наименьшего сопротивления и дарим просто деньги в конверте.

Попробуем решить эту задачу с помощью морфологического анализа.

Выбор оригинального подарка совсем даже не простая задача. На ум приходят только стандартные варианты типа цветов, конфет. ангелочков и т.д.

Итак, составляем двумерную морфологическую матрицу. На горизонтальной оси отмечаем стандартные типы подарков, а на вертикальной всевозможные материалы и предметы для изготовления. Материалы и предметы выбираем просто из того, что было вокруг в классе.