Триз на уроках химии. Развитие творческого мышления в обучении химии и биологии с применением триз-технологии

09.07.2001

О пользе химии

Фрагмент главы из книги А.Б. Селюцкого "Нить в лабиринте", 1988 г.

Логика решения задачи часто приводит изобретателя к столкновению с незыблемыми физическими законами. Это ловушка, из которой годами ищут выход, пытаясь примирить непримиримое и совместить несовместимое. А рядом - химия, арсенал мощнейших инструментов, как бы специально созданных для "обмана" физических законов. Многие эффекты и явления могут десятилетиями лежать в запасниках химии, не находя технического применения. Нужен мостик между двумя отраслями знаний - химией и техникой. Строить этот мостик в первую очередь должны новаторы, на этом пути их ждут счастливые находки. Инженеров часто ошеломляет простота "химического" решения задачи, над которой они бились многие годы.

Одна из самых драматических историй в изобретательстве связана с обыкновенной электрической лампой. Неразрешимое, казалось бы, противоречие надолго затормозило развитие этого технического устройства. Чтобы улучшить качество излучения, сделать свет лампы более похожим на солнечный, нужно повысить температуру нити накала. Но чем выше температура нити, тем быстрее идет испарение металла: нить становится тоньше, перегорает.

Любые попытки найти "оптимальное" решение отбрасывали инженеров назад: на внутренней поверхности колбы быстро образовывался темный налет испарившегося вольфрама, преграждавшего путь свету; лампа еще больше разогревалась, светимость ее быстро падала и нить перегорала. В тисках этого противоречия (надо повышать температуру и нельзя этого делать) погибли сотни хитроумных планов штурма задачи "в лоб". Каких только сплавов и легирующих добавок к вольфраму не перепробовали, как только не меняли характеристики тока и температурный режим!

Что происходит в лампе? Под действием высокой температуры атомы вольфрама настолько сильно начинают раскачиваться в кристаллической решетке, что отрываются от нити и улетают. Куда? Все идет по законам физики: теплота переносится от более нагретого тела (нити) к менее нагретому (колба). Физические законы страшнее" юридических, их невозможно нарушить даже при очень сильном желании. А нарушать и не надо, пусть все идет как положено по физике. Проблема в другом: как заставить атомы вольфрама вернуться назад и "приземлиться" на старое место? При этом желательно, чтобы атомы садились на нить не где попало, а именно там, откуда их больше всего вылетает, то есть нужно организовать замкнутый цикл по вольфраму внутри колбы. Одну половину цикла обеспечивает физика. Другая половина - перенос вольфрама из холодной зоны в горячую и точная "посадка" на нить накала-противоречит физическому закону. Значит, надо "обмануть" его, и поможет в этом химия.

В разработанной у нас в стране мощной ртутной лампе использовали бром, добавленный внутрь лампы, он взаимодействует с осевшим на колбу вольфрамом, образует бромид вольфрама, который, испаряясь, устремляется в зону с высокой температурой, разлагается, и вольфрам оседает туда, откуда он испарился. При этом даже частично разрушенная нить самовосстанавливается в процессе работы, как хвост у ящерицы. Самое замечательное то, что процесс этот не потребляет энергии извне, не требует никаких дополнительных обслуживающих систем - все обеспечивается безупречным поведением "дрессированных" молекул. Сможете ли вы привести пример более идеальной системы?

Теперь о прошлой задаче.

Задача о прыжках в воду

Во время тренировочных прыжков в воду у спортсменов иногда бывают серьезные травмы. Неудачный прыжок - и человек больно "шлепается" о воду. Что вы можете предложить?

Было прислано пять писем с решениями, совпадающими с ответом.

Из ваших писем в который раз убеждаюсь, в чем собственно сложность решения изобретательских задач. Можно наизусть помнить алгоритм решения изобретательских задач, но результата не получить. Те, кто проходят обучение, сталкиваются с этой проблемой уже при первой самостоятельной попытке решения учебной задачи. Нужна верная постановка мышления. Здесь огромное число нюансов. Нужен тот, кто уже владеет этой методикой и может указать на допущенные ошибки. Самому их не видно! Вот в чем заключается секрет овладения техникой решения задач на основе анализа противоречий.

Ответ

Предложено насыщать верхний слой воды пузырьками газа. Плотность воды падает. Удар о воду становится мягче.

Очередная задача.

Задача из фантастического рассказа.

"Зачем, - убеждает своего компаньона герой рассказа Р. Шекли "Необходимая вещь", - тащить с собой 2305 наименований запасных частей и деталей. Гораздо проще и логичнее получать необходимое в нужный момент с помощью синтезатора". И вот такой момент наступил. При неудачном приземлении на далекую дождливую планету Деннет-4 корабль получил повреждения. Потребовалось заменить четыре одинаковых элемента. Но синтезатор выдал только один - оказывается, он настроен на создание новых вещей, а любая вещь бывает новой лишь однажды. Как быть? Герои рассказа после многих проб и ошибок решают эту задачу. Как?

До следующей встречи.

Дальнейшую работу учитель организует в группах.

Приемы, способствующие творческому саморазвитию учащихся:

“Создай паспорт” для систематизации, обобщения полученных знаний; для выделения существенных и несущественных признаков изучаемого объекта или явления; создания краткой характеристики изучаемого понятия, сравнения его с другими сходными понятиями.
Лови ошибку («ДА – НЕТка»). Ребята ищут ошибку, лучше группой, спорят, совещаются. Придя к какому-то мнению, выбирают спикера и предлагают свой аргументированный вариант ответа).

В каждой группе есть теоретики и практики. Цель – систематизировать теоретический материал о физических, химических свойствах воды, значении воды на Земле, экологических проблемах природных вод; придумать и продемонстрировать на опыте варианты решения названных выше проблем. Каждая группа получает карту-инструкцию, изучает определенный вопрос по теме, отвечает на творческое задание, работает с электронной презентацией. Время работы – 7-8 мин. При ответе учащиеся демонстрируют подготовленные электронные презентации (Приложение 1 ), демонстрируют творческое задание (изобретение).

Инструкция проведения физического анализа

Цель: Изучить физические свойства воды.

Порядок действий:

Изучите справочную литературу, прочитайте дополнительный материал.
Внесите в блок «Физика» своей «Карты расследования» сведения о физических свойствах воды.
Тренер, бывший чемпион по прыжкам в воду, пожаловался коллеге: «Трудно работать. Прыжки становятся все сложнее и сложнее. Надо придумывать новые комбинации, пробовать, а при этом увеличивается вероятность приводнений и травм. Когда человек падает с высоты, вода не такая уж мягкая…» Придумайте и апробируйте на опыте способ, позволяющий сделать воду «мягче», чтобы спортсмены не травмировались при неудачных прыжках.

«Физика»

Агрегатное состояние
Плотность
Температура кипения
Температура плавления
Цвет
Вкус
Запах
Особые свойства

Инструкция проведения химического расследования

Цель: Выяснить химические свойства воды.

Порядок действий:

Прочитайте п.33, с.169-172, дополнительную литературу.
В блоке «Химия» своей «карты расследования» внесите сведения о химических свойствах воды и укажите признак классификации химических реакций.
Подготовьте отчет у доски.
Наличие воды в бензине отрицательно сказывается на работе двигателя, особенно авиационного. Неполадки усугубляются, если в топливной емкости вода и бензин расслаиваются, может наступить момент, когда в двигатель начнет поступать вода. Придумайте и апробируйте на опыте химический способ обнаружения воды в топливе.

«Химия»

Инструкция проведения биологического анализа

Цель: Выяснить значение воды в природе и жизни организмов.

Порядок действий:

Изучите справочный материал, дополнительную литературу.
В блок «Биология» своей «карты расследования» внесите информацию о значении воды в природе и жизни организмов.
Подготовьте устный ответ у доски.
В трудном положении оказались герои приключенческой повести шотландского писателя Алистера Маклина «Ночь без конца». В поисках спасения они покинули полярную станцию и двинулись на стареньком тракторе в сторону материка. Полярная ночь, холод, нехватка продуктов поставили маленькую экспедицию на грань гибели. Остановился вышедший им на помощь мощный снегоход: преступники насыпали сахар в бочки с запасом бензина. Помощь явно опаздывала. Предложите простой и эффективный способ очистки бензина от сахара, проверьте свои идеи экспериментально. Учтите, что сахар не растворяется в бензине, а присутствует в нем в виде взвеси, полная же очистка бензина отстаиванием или фильтрованием требует много времени.

«Биология»

Вода в природе
Значение воды

Инструкция проведения «экологического расследования»

Цель: рассмотреть применение воды, круговорот воды а природе, экологические проблемы гидросферы.

Порядок действий:

Изучите справочный материал, прочитайте дополнительную литературу.
В блоке «Экология» своей «карты расследования» внесите сведения об экологических проблемах водных ресурсов.
Подготовьте отчет у доски.
К катастрофическим последствиям приводит попадание нефтепродуктов в водоемы. Страдают от этого не только реки и озера, но и целые области Мирового океана: « Под вечер гладкое море было сплошь покрыто коричневыми и черными комками асфальта, окруженными чем-то вроде мыльной пены, а местами поверхность воды отливала всеми цветами радуги, как от бензина». Конечно, чтобы ожили водоемы, нужно, прежде всего, перекрыть источники сбросов. Вместе с тем необходимо очистить от нефти уже сильно загрязненные области Мирового океана. Подумайте, какими способами это можно сделать? Проверьте ваши идеи на опыте.

«Экология»

Использование
Типы загрязнения
Источники загрязнения
Советы по экономии воды в быту
Советы по очистке водопроводной воды в быту

Триз - технологии

В настоящее время в педагогике очень много различных технологий, которые помогают представить учащимся материал в более доступной форме. Для развития познавательной деятельности в области химии можно использовать Триз -технологию (Теория решения изобретательских задач). Эта технология направлена на развитие у детей природных способностей, также дает возможность проявить себя, завоевать уважение одноклассников.

Есть русская пословица «Все новое - это хорошо забытое старое». Это относится к технологии ТРИЗ, так-как работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллер и его коллегами еще в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Данную технологию можно применять на уроках как в школах, так и в средних учебных заведениях.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

Пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления).

Цель данной технологии: « Знает, понимает, применяет»

Триз разбивает материал на фрагменты. Процесс приобретает модульный характер. Существует три основных принципа ТРИЗ:

Принцип объективных законов. Все системы развиваются по определенным законам. Их можно познать и использовать для преобразования окружающего мира.

Принцип противоречия. Все системы развиваются через преодоление противоречий.

Принцип конкретности. Конкретное решение проблемы зависит от конкретных ресурсов, которые имеются в наличии.

Дидактические возможности ТРИЗ:

Решение творческих задач любой сложности и направленности;

Решение научных и исследовательских задач;

Систематизация знаний в любых областях деятельности;

Развитие творческого воображения и мышления;

Развитие качеств творческой личности и формирование ключевых компетенций учащихся: когнитивной, креативной, коммуникативной, мировозренческой;

Развитие творческих коллективов.

В качестве примеров можно представить несколько задач, а также несколько приемов данной технологии.

1.В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает, удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому, чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава, устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

3.Для повышения октанового числа бензина используют добавку антидетонатора - тетраэтилсвинца. Это очень ядовитое вещество, которое может присутствовать в парах бензина, а значит попадать в воздух. Особенно это опасно на автотранспортных предприятиях. Предложите способ обнаружения паров тетраэтилсвинца в воздухе. (нужно перевести тетраэтилсвинец в черный сульфид свинца или золотисто- желтый йодид свинца. Для выполнения анализа необходимо пропустить анализируемый воздух через нагретую трубку с реагентом, в которой тетраэтилсвинец разложится и прореагирует с серой или галогенами.)

«Папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».- «Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность?

Почему звезды горят? Звезды и наше Солнце состоят из смеси двух газов, превращение одного из них в другой происходит с выделением света и тепла. Что это за газы? Элементы, входящие в состав, - соседи по периодической таблице; первый из газов вдвое легче второго, молекулы первого газа двухатомна, второго одноатомна,к тому же второй газ инертный. Назовите эти газы. (водород и гелий)

Приемы данной технологии.

В качестве приемов данной технологии можно использовать кейсы, загадки и т.д.

1. Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

Ответ. На рукомойнике появился налет или пленка. Это - патина - более или менее прочная окрашенная пленка, образующаяся на поверхности металла в результате его сложного взаимодействия с кислотами, солями и газами, содержащимися в атмосфере или в земной воде. (коррозия)

2. В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только …….

-- Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

-- Какой воздух тяжелее – сухой или влажный?

-- В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком – наименьшее?

-- Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.

-- сколько молекул воды в океане?

-- Что такое снежинки?

-- Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

-- Может ли вода гореть?

-- Может ли вода течь вверх?

-- Перечислите химические и физические свойства воды.

-- Роль воды в жизни человека.

Загадки о химических элементах.

Давно известно человеку:

она тягуча и красна,

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах всем она.(медь)

Объясните с точки зрения химии ее свойства.

Как вдохнешь зеленый газ,

так отравишься сейчас.(хлор)

Кто открыл хлор? Где он применяется?Как он влияет на организм?

Я светоносный элемент,

Я спичку вам зажгу в момент.

Сожгут меня - и под водой

Оксид мой станет кислотой.(фосфор)

Какими свойствами обладает фосфор? Где применяется? Какие аллотропия модификации Вы знаете? Объясните механизм свечения.

При ответе на загадки используется поэтапный анализ.

Литература

1. Современный урок химии. Технологии, приемы, разработки учебных занятий. / И.В. Маркина;- Ярославль: Академия развития, 2008. - 288с.

2. Интеллектуальные игры по химии. - М.: 5 за знания, 2007- 208 / Курганский С.М./ C 244

3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: учебное пособие. М.,1998.208 с.

4. Полат Е.С. Новые педагогические технологии. Пособие для учителей. М.:1997.287 с

Введение

Химия очень интересный, но сложный предмет. Ученикам на уроке интересно тогда, когда понятно. Для того чтобы учиться с интересом и увлечением, учащиеся должны быть вовлечены в процесс обучения. И этому способствуют педагогические технологии. В современной педагогике очень много разных технологий и приемов активизации мыслительной деятельности Все технологии имеют много общего: развивают, обеспечивают управление учебным процессом и прогнозируют результат. Одной из таких технологий является ТРИЗ - технология.(теория решения изобретательских задач). Эта технология может применяться от детского сада до ВУза, а также в экономике и практической деятельности человека. В данной работе представлены приемы активизации мыслительной деятельности учащихся, которые помогают решить поставленную задачу перед ними. Они могут быть реализованы в разной форме организации работы - групповой, индивидуальной, обучении в сотрудничестве.

В работе представлен практический материал, конспект урока с использованием приемов данной технологии,а также материал из опыта педагогов- новаторов (И. В. Маркина «Урок химии»). |1|

Заключение

Материал данной разработки помогает мне построить уроки по химии интересными и познавательными. Эти задания можно варьировать, а также использовать на внеклассных мероприятиях. Считаю, что данную технологию или ее приемы можно использовать не только на уроках химии, но и на уроках биологии.

CОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ_________________________________________________4

2.ЗАКЛЮЧЕНИЕ_____________________________________________________7

ЛИТЕРАТУРА________________________________________________________8

ПРИЛОЖЕНИЕ

План урока с применением ТРИЗ - технологии.

Тема урока: Металлы. Общая характеристика. Физические и химические свойства.

Цели урока:

Образовательная - обобщить знания по теме металлы, выявление готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Развивающая - развитие критического мышления, развитие творческого мышления, самостоятельности и способности к рефлексии.

Воспитательная - воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Оборудование: проектор,компьютер, химические реактивы, периодическая таблица Д.И. Менделеева.

Тип урока: комбинированный.(применение знаний по теме)

Ход урока.

Орг. Момент.

Проверка домашнего задания. (упр. 2)

Объяснение нового материала.

Положение в таблице Менделеева.

Строение атома

Что объединяет все металлы?

Физические свойства (ковкость, пластичность, тепло,электро -проводнось и т. д.)

Объясните с точки зрения физики почему металлы проводят электрический ток?

Почему по- разному?

Строение кристаллической решетки.(слайд)

Химические свойства

1. Взаимодействие с простыми веществами.(кислород, сера, галогены, азот)

2. взаимодействие со сложными веществами(демонстрация опыта)

Выполнить упражнение

Закрепление. Решение изобретательских задач. (используя знания свойств металлов)

В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает,удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому,чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут,чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава,устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

Послушайте сказку и постарайтесь объяснить ее смысл с точки зрения химических свойств металлов. (работа в группах)

Сказка. Сидит алхимик у свечи,подходит к нему дочка и спрашивает:

« папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».-

« Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность? (медь - оксид меди 1 - оксид меди 2- сульфат меди - карбонат меди; сульфат меди - гидроксид меди)

(индивидуальная работа)

Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

Рефлексия.

Заполните таблицу


	Металлы которые встречаются в свободном виде
	Назовите легкие металлы
	Назовите тяжелые металлы
	Назовите какие металлы подвергаются коррозии

Домашнее задание.

выучить конспект

составить кроссворд « Металлы»

Коррозия металлов (прочесть)

Рецензия

на методическую разработку по педагогике Зинченко Е.С. (преподаватель ГОУ СПО «СКС»), на тему: « ТРИЗ технологии в обучении химии».Работа выполнена на 9 страницах (основная часть - 3)

Данная разработка посвящена изучению педагогических технологий, а именно ТРИЗ технологии (теория решения изобретательских задач), и ее применение на уроках химии в средних учебных заведениях, для студентов технических специальностей.

Актуальность данной работы не вызывает сомнения, поскольку позволяет расширить кругозор обучающихся, развивать способности в принятии самостоятельного решения и привить интерес к предмету.

Автор применяет приемы данной технологии при объяснении нового материала или в качестве закрепления. Очень важно, что это позволяет развить у учащихся способность логически мыслить, высказывать свое мнение.

В данной работе представлены задания для разного уровня обучающихся. Для более сильных Зинченко Е,С, предлагает сложные задачи, которые требуют развернутого ответа, а для остальных - задания в виде загадок, кейсов, но тем не менее ответ должен быть полным, объяснен с химической точки зрения.

Считаю, что данную работу можно применять в учебном процессе на многих предметах.

И.В.Каширина (преподаватель ГОУ СПО«СКС»)_____________

Министерство образования Ставропольского края

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего

профессионального образования « Ставропольский колледж связи имени Героя

Советского Союза В.А. Петрова»

Утверждаю

Директор государственного бюджетного

образовательного учреждеия среднего

профессионального образования

«Ставропольский колледж связи имени

Героя Советского Союза В.А.Петрова»

«__» _______________________2012г

________________________________________________________________

Методическая разработка

по дисциплине___________________________________

Согласовано Рассмотрено на заседании

Методист цикловой комиссии____________

__________________ _____________________________

«__»_________201_г.Протокол№___ Председатель ЦК_______________-

Минаева Т.В.

Разработал преподаватель_______

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЙ ТРИЗ-семинара “ ТРИЗ и химия” (2007 год)

1. Обзорная лекция «ТРИЗ в ХХ1-м веке в России и мире» 2 часа

1946 – инженер-механик и работник патентного отдела Генрих Альтшуллер начал искать методику решения изобретательских задач путём изучения патентного фонда; (ещё в школе он получил а.с. на дыхательный прибор водолаза с Н 2 О 2 , делал ракетный катер с Н 2 О 2), через 3 года он установил, что отличительный признак хорошего патента – разрешение технического противоречия (одно из первых решений по новой методике – прибор следности для бесследной торпеды: прибор д.б. маленьким, но давать след, заметный и ночью, и днём – он предложил реакцию фосфида кальция с забортной водой, подаваемой капельницей; из капли воды образуется в тысячу раз больший объём газа - смеси фосфина с полифосфинами, последние на воздухе поджигают фосфин: пламя хорошо видно ночью, а дым-«туман», образуемый оксидом фосфора, виден днём; такой прибор был быстро изготовлен и засекречен от автора предложения, не имевшего допуска.). Ca 3 P 2 + H 2 O ==> Ca(OH) 2 + PH 3 /P 2 H 4 / P 3 H 5

P 3 H 5 + O 2 => P 2 O 5 + H 2 O + Q1; Q1 + PH 3 + O 2 => P 2 O 5 + Q2(hv); => +H 2 O => {H 3 PO 4 }(дым)

Вместе с коллегой они написали открытое письмо И. Сталину о недостатках развития изобретательства в СССР и предлагаемой методике, которое в НКВД было оценено как очернение советской власти приговором на 25 лет лагеря в Воркуте. Он с соавтором ранее приняли участие в конкурсе по разработке костюма газоспасателя (в частности, дыхательный прибор с жидким кислородом, пар которого при этом охлаждает костюм – по принципу объединения ) – их 3 предложения по конкурсу заняли три первых места среди тысячи участников изобретателей. Это решение они узнали в лагере. Через 5 лет Г. Альтшуллера выпустили «за отсутствием состава преступления», но после лагеря никто не брал на работу – он под именем Г. Альтова стал печататься как писатель-фантаст. И все годы продолжал работать над методикой изобретательства. В 1956 напечатал статью О психологии изобретательства и роли противоречий.

1961 – в Тамбове напечатали его первую книгу «Как научиться изобретать», в 1964 – в Воронеже вышла вторая книга «Основы изобретательства», я читал в те годы статьи в журналах ИиР и Знание-сила Г. Альтшуллера и Р. Бахтамова (Р. Шапиро). Помню, я выписал тогда из Воронежа 10 экземпляров книги и распространил в ЦЗЛ. От общества Знание читал лекцию Наука изобретать. Я полагал тогда, что если я знаю полезное дело - надо о нём рассказать другим .

1968 в изд-ве Моск. рабочий вышла книга «Алгоритм изобретения», в 1971 – в Баку начал работать первый двухлетний институт подготовки изобретателей. В 1972 г. в Дубне проведен отделом изобретательства МСМ семинар Г. Альтшуллера для работников предприятий, на который меня послало руководство п/о Маяк. Потом в ЦЗЛ я провёл семинар, который окончили 5 человек, а двое вскоре стали изобретателями и один стал преподавателем ТРИЗ, когда я уехал в Чебоксары, а один выпускник семинара по правилу диалектики стал его «врагом». Сейчас знаток ТРИЗ живёт в Озёрске и невостребован руководством.

В 1979 Сов.радио напечатало «Творчество как точная наука» - основную книгу про ТРИЗ, которая ныне переведена на много языков мира, а в 2004 и 2006 переиздана в Петрозаводске официальным Фондом Г. Альтшуллера. В 80-е годы начались систематические семинары по ТРИЗ в Петрозаводске; там и в Кишиневе изданы более 10 книг про ТРИЗ, в СССР работало до 100 школ молодых изобретателей и народных университетов – сейчас остался 1 в СПетербурге МУНТТР, готовит кадры для фирмы Алгоритм, дочьки Pragmatic Vision (Boston, US), есть также Московская школа ТРИЗ (А. Кудрявцев и В. Буьенцов).

В 70-80-е годы в Минске стала работать НИЛИМ, разрабатывающая проект Изобретающая Машина и в 1989 выпустила программы ИМ-1.3 (сетевую) и ИМ-1.5 (объединённый комплекс трёх ТРИЗ-методик); одновременно она начала разрабатывать английскую версию программы интеллектуальной поддержки на основе ТРИЗ, в 1991 заработала в Бостоне созданная ими фирма ИМКорп, выпускающая версии ИМ – ТехноОптимайзерПрофи (ТОП) на СД- и ДВД-дисках (за последнюю версию запросили 17 тысяч дол. США), но как правило, по штучно ТОП не продают, а корпоративными пакетами по 1000-1500 экз. дисков и при условии обучения работников фирм-покупателей – крупнейших более 500 мировых ТНК США, ЮКореи и др. Итак, сегодня полмиллиона инженеров за рубежом РФ работают с программой ТОП, основанной на ТРИЗ, к тому же там есть 3 средние фирмы на 50-200 знатоков ТРИЗ, которые помогают заказчикам решать их задачи развития и прогноза производства на основе ЗРТС, есть также сотни мелких фирм ТРИЗ-консультантов как из бывших изобретателей из СССР, так и из американцев, прослушавших курс ТРИЗ 1 день. Имеется пакет TOP-2.5 (1997) на двух СД-дисках (с в/ф).

На встрече в Петрозаводске в 1989 было решено создать Ассоциацию ТРИЗ, которая ныне стала международной: в неё входят 20 ОО ТРИЗ из РФ (например, Карелии, СПетербурга, Красноярска, Москвы, Чебоксар и др.), несколько объединений Белоруссии, Украины, США, ЕвроТРИЗ, Франции, создаются объединения в Перу, Италии, Испании, ЮКорее, Китае и др. Проводятся ТРИЗ конференции и съезды МАТРИЗ раз в 2 года в РФ; конференции в АИТРИЗ в США и в ЕвроТРИЗ ежегодно. В 2006 в Мексике стали проводить ТРИЗ конференции на испанском языке. За рубежом развиваются как применения элементарных основ ТРИЗ инженерами фирм, так и глубоких знаний основ ТРИЗ-специалистами из бывшего Союза ССР. Так, ЛЖ и Самсунг привлекают по контракту специалистов ТРИЗ на 1-3 года. В США на основе ТРИЗ решают проблемы для корпораций такие фирмы, как ИнвешнМашинКорпорейшн (IMCorp., Boston), ИдеайшнИнтернейшнлИнкорп (III, Detroit), Pragmatic Vision (Boston) и около 100 мелких фирм ТРИЗ-консультантов, много ТРИЗ-специалистов работают в других странах: ФРГ, Франции, Австрии и др. В частности, ТРИЗ-спецы помогают фирмам, работающим над новыми видами топлив для ДВС (этанол, био-топливо, водород и др.).

В РФ продолжаются разработки ТРИЗ педагогики для детсадов, школ и вузов – в МГИУ есть МНЦНКО, в Интеко (Москва) и Норд Сервис (Иркутск) работают группы ТРИЗ-профи по применениям ТРИЗ на практике и по развитию ТРИЗ-педагогики, Центры детского творчества работают с детьми на основе ТРИЗ в Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Сосновом Бору, Ульяновске, Норильске, Новосибирске, Челябинске, Ангарске, Красноярске и др. местах РФ, в Минске и Гомеле РБ, Одессе, Днепропетровске Украины.

За 30 лет в Чувашском ГУ собрано в библиотеке 500 экз. 25 наименований книг про ТРИЗ для студентов (изданий 1968 – 2005), 1000 экз. напечатанных в ЧувГУ 11 учебных пособий (1976 – 2005), собрано для базы данных по применениям химии в ТРИЗ около 17 тысяч патентов при участии 1000 студентов, фрагмент 1550 рефератов выставлен в ru/ (включающий также 400 реф. с 17-го Менделеевского съезда (Казань, 2003) и 300 реф. с 18 Менделеевского съезда, посвященного нано-технологиям). Собраны на СД-диске более 80 учебных пособий про ТРИЗ (ЧувГУ, ТолГУ, СПбМУНТТР и др.) и материалы по ТРИЗ и химии, на ДВД-дисках 9 видеофильмов про ТРИЗ.

Ищу желающих сотрудничать по вопросам классификации около 10000 патентов, основанных на применениях химии и в проблемах экологии (охраны окружающей среды).

2. Современные методы решения задач. 6 час.

Примеры применения ТРИЗ в творческих решениях на п/о Маяк (в 70-е годы): осаждение гидроксидов металлов из керосиновых растворов их комплексов (на основе принципа однородности ), электроосаждение металлов из растворов в керосине (2 а.с. В. Михайлова и др.: 75785, 1973; 79860, 1974 – на основе принципа объединения ); очистка подошв цеховой обуви (ресурс энергии), ремонт светокопировальной машины (принцип однородности ), автоматический пробоотборник стоков (а.с. 559 151, 1977; А.Н. Орлов – ресурс энергии), центровка блоков в трубе (А.Г. Моков), передача давлением горячего вредного раствора (А. Закиров, 1973 – ресурс надсистемы), загрязняющего парами воздух. В п/о Уралгалоген: получение бромида алюминия (В. Фомин, ас 316654, 1970; 387932, 1973 – по принципам дробления, посредника и объединения ).

Один из 40 приёмов разрешения технических противоречий в задачах - принцип местного качества применён во многих изобретениях, как-то: химическая металлизация – ускорение нагревом горячей деталью реакции NiSO 4 + NaH 2 PO 2 =(t)=> Ni(h) + NaH 2 PO 4

В потоке холодного раствора – (а.с. 186246); получение PtF 6 – (пат. РФ 1419069), MoF 5 – (пат. РФ 1760642, 1999) действием холодного газа фтора на горячие металлы; реактива-посредника (синтез пентафторхлора из трифторхлора, фторида цезия и фтора – (пат. СССР 290530, 1970)

CsF + ClF 3 =(100 o C)=> CsClF 4 ; CsClF 4 + F 2 =(100 o C)=> CsF + ClF 5 ,

Синтез бромида Al (Al + SnBr 4 =(t)=> AlBr 3 + Sn(melt), В. Фомин) ; квантовая активизация (прямой синтез BrF 5 в поле тлеющего разряда – а.с. 380583, 1973), гидрооксиды на полимерах (или сульфиды) для улучшения очистки вод – (в а.с. 231399, 247867, 1973; 412150, 412151, 1974; пат.ФРГ 1045546; а.с. 498261, 1976) – уменьшение вторичного загрязнения очищенных вод:

Fe 3+ + (HO)mR => Fe 2+ O(HO)R =(+NaOH/NaHS)=> (HO)2FeO(HO)R / SFeO(HO)R ;

молекулярное дозирование реагентов для повышения качества и чистоты продуктов реакций синтезов (SiC из промежуточного продукта CH 3 SiHCl 2 - а.с. 327779, 1973; 2-amino-5-nitrotiazol из промежуточного нитрата амино-тиазола в среде серной кислоты - a.c. 498301, 1976) и др.,

Эмульгирование молока (противоречие: труба с молоком должна быть длинная и короткая, причём контакт молока с воздухом должен быть исключен – разрешено разделением во времени и пространстве), очистка помидоров – трудности такой очистки разрешены с помощью физэффекта (макнуть помидоры в желатиновый раствор коллоида-ферромагнетика, подсушить паром, пропустить через магнит, который снимет оболочку с помощью ферромагнетика, магнит почистить скребком), полимерная лента (плохо сушится в воздушной сушилке – сушить расплавом по принципу изменения агрегатного состояния ; полужидкий полимер при затвердевании горизонтальной ленты успевает перетечь на нижнюю сторону - выдерживать до затвердевания вертикально – на основе принципа перехода в другое измерение ) (Интеко, 2006).

3. Методы творческого поиска, основанные на ТРИЗ : 16 час.

А) Система 40 приёмов разрешения технических противоречий (ТП ) и таблица ГС Альтшуллера (основное средство поиска решений в западных странах, фирмах и университетах [Алгоритм изобретения – М.: 1973; 40 Principles TRIZ Keys – Worcester, MA, 1997]) – подборки примеров в техрешениях по экологии и охране ОС – [В. Михайлов Вестник ТО РЭА – Казань, 2005, 3, с.19-20; 2006, 3, с.17-18]) и др.);

Б) комбинации приёмов разрешения технических противоречий с использованием физических, химических и геометрических эффектов при решениях задач – система 76 стандартов решения изобретательских задач [Г. Альтшуллер //сб. Нить в лабиринте – 1988, с.165-230] – с учётом законов развития техники (ЗРТС);

В) указатели эффектов : использования 500 физических эффектов [сб. Дерзкие формулы творчества – 1987, с.83-172] и 10 геометрических эффектов [сб. Правила игры без правил – 1989, с.71-176]; 100 видов химических эффектов, используемых в патентах (1960 – 2006 гг.) – в БД программ ИМ-1.5 (1989) и ТО-2.5 (1997) / 3.5 (2006), а также в сайте: ru/;

Г) ГС Альтшуллер нам завещал алгоритм изобретения АРИЗ-85в для решения сложных, нестандартных задач [Найти идею - 1986, 1991 и 2003, с.186-206; 2007, c.237-274; сб. Правила игры без правил – 1989, с.11-50 и др.], использующий все средства ТРИЗ: 10 законов РТС (структура и полнота частей ТС, энергопроводимость в ТС, согласование-рассогласование действий элементов ТС; развитие ТС в сторону идеальности ТР - путём оптимизации применений ресурсов, неоднородность развития частей ТС и возникновение технических противоречий (ТП), выявление физических причин противоречий как ФП (макро- и микро- ФП); переход ТС от развития в С к изменениям в НС; изменения в ТС путём изменений на микро-уровне – путём изменений и применений физических и/или химических эффектов; увеличение степени «вепольности» ТС [сб. ДФТ – 1987, с.67-74; Нить в лабиринте-1988, с.95-163 и др.].

Примеры применений АРИЗ-85в: молниеотвод для антенны радиотелескопа (противоречие: антенна нужна и вредна); задача о перевозке жидкого шлака (МИ Шарапов, ММК. А.с. 400621 – крышка нужна и вредна); макет в водяном потоке (ЮТ-1981, 11, с.12) – для длительных наблюдений надо много краски, чтобы не искажать наблюдения надо мало краски наносить на макет; электроосаждение Ме(ОН)n из керосина – по принципу объединения (РУЗпоТРИЗ-1992, с.56-58) для упрощения схемы выделения гидрооксида:

{Me(TBPh)n}(sint) + HCl/NH 4 Cl + K - (katod) =(Pel)=> {Me(OH)n}(oc)/Katod + H 2 ,

Автоматический пробоотборник – использование ресурса энергии (РУЗ по ТРИЗ-1992, с.51-54) для разрешения ТП: дырка пробоотборника д.б. малой (чтобы отбирать заданную аликвоту) и большой (чтобы не забивалась осадками); получение окисла этилена – по принципу динамичности, чтобы разрешить противоречие: при большой скорости подачи реагентов происходит перегрев системы: 2 C 2 H 4 + O 2 =(kataliz)=> C 2 H 4 O + Q(superthermal kataliz);

Передача горячего раствора – использование ресурса надсистемы (с.82-83) – вытеснение вместо воздуха давлением водяного пара.

Д) Программы интеллектуальной поддержки при поиске решений, включающие базы данных и примеры патентов к каждому ТРИЗ-средству: ИМ-15: ИМп - приёмы, ИМс – стандарты (как комбинации приёмов и эффектов), ИМэ – (физ-, хим-, геометрические эффекты), ИМ-фса – функционально-стоимостный анализ (НИЛИМ), ТехноОптимайзерПрофессионал: ИМ-15 + ИМ-учитель (ИМКорп., Бостон); машина открытий МО-24 (СПбрг, В. Митрофанов); метод Исикава и В. Сибирякова и оценки причин нежелательных эффектов в ситуации (Комсомольск-на-Амуре ГТУ, Новосибирск Диол). База данных по использованию физ-, химэффектов в ИМ-1.5 (30 хим-эффектов и 300 патентов), IM-Phenomenon, TOP-2.5 (60 химэффектов и 175 химпатентов).

Е) прогнозирование развития технических систем (линия жизни ТС, 8 Законов РТС, линии дробления, динамичности, управляемости; активации реакций); прогнозы возможных аварийных ситуаций и способов их предупреждения (“диверсионная” методика Б. Злотина - ныне в США; а также вместо как объяснить – “как сделать”); объединение альтернативных систем (С. Литвин (США), В. Герасимов) и наилучших свойств таких систем (А. Пиняев, в США).

Линия развития активизации химических реакций: нагрев и принцип местного качества (температуры), принцип посредника, активации при низких температурах электрическим полем или УФ-светом, катализ, резонансная активация реагентов (в том числе ферментативный катализ).

Ж) Функционально -стоимостный анализ (Л. Майлз, Ю.Соболев; Н. Моисеева; С. Литвин и В. Герасимов), диаграмма Иссикавы-Сибирякова – как средства и способы выявления задач и проблем, требующих разрешения; алгоритм выбора задачи из изобретательской ситуации (Г.И. Иванова) – прежде чем решать технзадачу надо точно выявить источник, место её возникновения.

З) О поиске решений научных задач (объяснения эффекта Рассела – действие на фотопластинку полированной поверхности кремния; и перенапряжения при выделениях водорода на катодах из разных материалов В.В. Митрофановым, СПбг); замена объяснения явления на поиск ответа на вопрос: «как это сделать?».

И) КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ ХИМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ:

Поисковый код Содержание вида ХЭ (Составлен ВА Михайловым, 2005; 110 видов, 1200 патентов)

1-5 – Окисление – восстановление (далее кратко описаны-названы 13 эффектов):

C01oO - усиление окисления кислородом: увеличение содержания О 2 и его активация;

O 2 (20%) => O 2 (50%) => O 2 (100%) => (P>1, t>100C) =(Epole/hvUV)=> O 2 * =(+E)=> O.

C01oz – озоном: увеличение ; c01og – галогенами и их соединениями;

O 2 + E/hv => O 2 + O 3 J 2 , J 3 (-), Br 2 , Cl 2 , HOBr, HOCl, Br 2 *, Cl 2 *, F 2 , F 2 *

C01os – растворами окислителей и c01ok - твердыми окислителями;

H 2 O 2 , FeCl 3 , HNO 3 , NO 2 , HMnO 4 , XeO 2 …; CuO, Ag 2 O, MnO 2 , V 2 O 5 , NaBiO 3 , PbO 2 , CoO 2

C02oo – ослабление окисления (т.е. действием CO 2 , H 2 O, NH 3 удаление С в среде СхНу);

C03no - применение нейтральных сред (жидкими водой и др., CO 2 , N 2 , Ar, Ne, He, Vakuum);

C04rd - применения восстановителей (anti-oxidation: Н 2 , H 2 S, NaH 2 PO 2 , Ме-ми, атомами Н.);

Cu, CO, H 2 , H 2 S, SO 2 , H 2 *, Fe, Zn, H 3 PO 2 , H., MeHx, Ca, Sr, Ba, Li, Na, K, electroliz

C05el - переход к электрохимии и переменный ток: c05eo – (анодное окисление) ;

2 H 2 O – 4 e- =(Anode)=> 2 O. + 4 H + ; CxHyNwOz + O. => CO 2 + H 2 O + N 2 /NO

C05er – (катодное восстановление) ; c05es, c64ei – (электрохимические источники тока) ;

Me n+ + ne- =(Katode)=> Me; or {2 H 2 O + 2e- =(K-)=> H 2 + 2 OH-; Me n+ + n OH- => Me(OH)n}

C05em – электрохимия в расплавах солей и их эвтектик;

6-11 – Обменные взаимодействия: (перечислены 8 видов)

C06ob – обмен (группами, радикалами, ионами) и конверсия солей;

Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 + H 2 O =(Water)=> {Al(OH) 3 + CaCO 3 + CaSO 4 }(prec) + CO 2

C07cm - комплексообразование; c07cx– образование хелатов, циклических комплексов;

MAn + x HA HxMA(n+x); M n+ + x(-A-B-) M(-A-B-)x; ;

C08s - сорбция; c08si – ионообменная сорбция;

(SiO 2 .Al 2 O 3 .OH 2) + AB (SiO 2 .Al 2 O 3 .OH 2)/AB; R-(OH)n + Me n+ R-(O)nMe + n H +

C09sc - сорбционное концентрирование; c10so - сорбция на осадках;

Al(OH) 3 (prec) + Me n+ + H 2 O => Al(OH) 3 .Me(OH)n(prec)

C11hp – сорбция на гидрооксидах, закрепленных на полимерах (R);

R-(OH) + Fe 3+ + 2 NaOH => ROFe(OH) 2 ; + Me n+ + H 2 O => ROFe(OH) 2 /Me(OH)n

12-16 – Растворы (приведены 8 видов)

C12ff - применения пены на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ);

C13sl - растворение в жидкости; c13sr– растворение в расплаве; c14sp– и в сжатом газе;

C15cc - коагуляция коллоидов; c15ce – коагуляция эмульсий;

C16sg - золь-гель превращения; c16gl – применение гель систем;

17-39 – Синтезы и/или распад (перечислены 24 вида эффекта)

C17s – синтезы; c18sg – СВС - самораспространяющийся высокотемпературный синтез;

A + n B => ABn + x CD; Th(hard) + B(h) =(init-t, CBC)=> ThB + Q

C19tl - термо-распад; c20fl - фото-распад; c20fs – фото-синтез, bio-kataliz;

AB =(t)=> A + B ; 2 AgCl + hv => 2 Ag + Cl 2 ; CO 2 + H 2 O + hv =(bk)=> C 6 H 12 O 6

C21sz - синэргизм; c22or - методы возникающих реагентов (гидролиз или окисление);

Ox1 + Ox2 > Sum(1+2); La 3+ + (RO) 2 C 2 O 4 + H 2 O =(t)=> La 2 (C 2 O 4) 3 (prec) + ROH

C23mp – метод точного молекулярного дозирования;

{SiCl 4 + CH 4 } =(t1)=> CH 3 SiCl 3 =(t2>t1)=> SiC (hard) + HCl(gas)

C24gc - газотранспортные реакции (твердое, пар/газ, снова твердое вещество);

2 NiO + 12 CO =(t1)=> {Ni 2 (CO) 10 }(gas) =(t2>t1)=> Ni(hard) + CO(gas)

C25pm – олигомеры (средняя степень полимеризации) и полимеры (высокая степень);

CxHy(gas/liq) =(kt, t)=> (CxHy)m(liq) =(kt2, t2)=> (CxHy)n (n>>m, hard)

C26et – электреты (полимеры с фиксированным электрическим зарядом);

C27ep - электропроводные полимеры (композиты и бром-полиены: {-CBr=CBr-}n);

C28ic - промежуточные соединения; c29uc - малоустойчивые соединения;

C30ve – объединения разных эффектов (физ-ких и химических): например, электролиз + хинон;

Cu 2+ + 2e- =(K-)=> Cu; H 2 O + e- =(K-)=> H.+ OH- ; H. + OC 6 H 4 O =(by K-)=> HOC 6 H 4 OH ;

(получение плотного осадка Cu при высокой плотности тока – без пузырьков H 2);

Cu - 2e- =(A+)=> Cu 2+ ; H 2 O – 2e- =(A+)=> 2H + + O. ; O. + HOC 6 H 4 OH =(by A+)=> OC 6 H 4 O

C31hr - однородные реагенты; c32hs – однородные сорбенты;

SiO 2 + SiH 4 =(t)=> 2 Si + H 2 O: сорбция нефти из воды на порошке каменного. угля

C33sh – гидриды и растворы водорода в металлах или полимерах;

N 2 + H 2 + Pd (/Ti+Mg) =(P1)=> N 2 (gas) + H 2 (solv. Pd/Ti+Mg) =(P2
H 2 + Pd (/Ti+Mg)

C34kh– кристаллогидраты солей (образование и/или распад до раствора или пара воды);

Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) =(t2)=> Na 2 SO 4 (h) + 10 H 2 O(liq/gas) =(t1 Na 2 SO 4 .10H 2 O(h) + Q ;

C35gh – газогидраты (образование при низкой температуре и/или высоком давлении);

H 2 O(gas) + CH 4 (gas) =(t1 1)=> CH 4 .H 2 O(hard) =(t2>0, P
H 2 O(liq) + CH 4 (gas)

C36ms - мономолекулярный слой (жидкого масла на воде и т.п.); c37ms – изомеры молекул;

C38cp – композиты (смеси измельченных веществ); c39rp - реагенты-посредники;

Стеклопластик, железобетон; Sn + Br 2 => SnBr 4 (gas) =(+ Al)=> AlBr 3 (gas) + Sn

(увеличение прочности, малая масса) (уменьшение теплоты конечной реакции)

40-51 – Экологический мониторинг (описаны 12 видов)

C40em - экологический мониторинг; c41dc – анализ загрязнения по компоненту,

(анализ многих примесей) (определение сброса по метке)

C42ad – анализ загрязнения по осадку; c43ap - по продуктам сгорания;

(в осадке обогащение примеси) (характеризующим исходные вещества)

C44ia - иммуно-химический анализ; c45be – биохимические методы анализа;

C46bt – биотестирование загрязнений (примесей); c47mb - микроволновое облучение;

(оценка влияния суммы примесей) (нагрев объекта исследования)

C48la – люминесцентный анализ (измерение свечения при или после УФ-облучения);

(понижение предела обнаружения, повышение чувствительности анализа)

C49hr – гидрохимия и резонанс потока; c50ae - акустическое излучение и действие;

C51db - использование баз данных (для оценок результатов физико-химических измерений);

52-65 – Технологические особенности (приведены 15 эффектов)

C52dp – динамичность (противоток, псевдоожижжение или летящий катализатор);

(усиление эффективности гетерогенного химического взаимодействия)

C53kz – затравка-кристалл; c54kc - применение критических условий;

(ускорение осаждения) (повышение эффекта реакции или раствора)

C55qa - квантовая активация реагентов; c56ss - спектры при низкой температуре;

(минимизация затрат энергии) (повышение чувствительности)

C57kt - катализаторы; c57bk – биокатализ, ферменты;

(ускорение реакции, (биологический катализ характеризуется

Понижение температуры) высокой селективностью и низкой температурой)

C58e – взрывчатые вещества; c59gs - газообразование;

(концентрирование энергии) (увеличение объема и/или давления)

C60hm – твердеющее вещество; c61km – клеющее вещество;

C62es - электролит-раствор; c63eh - твердый электролит;

(ионный проводник электротока) (передача заряда по цепной молекуле)

C64ei - источник тока; c65cl - хемилюминесценция;

(аккумуляторы и батареи ХИТ) (излучение света при холодной реакции)

66-75 – Выделение и/или поглощение ЭНЕРГИИ (перечислены 10 видов)

C66ez – экзотермическое вещество; c67ed – эндотермическое вещество;

(концентратор тепловой энергии) (поглотитель тепловой энергии)

C68hf – гидрофильность; c69hb - гидрофобность;

(хорошее смачивание тела водой) (несмачивание тела водой)

C70ad - ассоциация-диссоциация (обратимое превращение вещества);

(уменьшение-увеличение объема газовой смеси, тепловой эффект реакции)

C71ap - противопожарная добавка (уменьшение пожароопасности);

C72mc - механохимическая активация (включая ультратонкое измельчение реагента);

(увеличение эффективности реакций, активная поверхность металла без воздуха)

C73ak - действие звука и ультра-звука; c74sr - сопряженные реакции (возможно, синэргизм);

C75hr – спекание (твердофазная реакция, высокотемпературный синтез);

76-81 – Гетерогенные процессы (описаны 6 эффектов)

C76sv - растворимость и осаждение из жидкости; c77wp - водорастворимый полимер;

(получение малорастворимого соединения) (за счет гидрофильных групп-радикалов)

C78su - образование суспензии, эмульсии; c79pa - применения поверхностно-активных веществ;

(мельчайшие частицы твердые, жидкие) (сочетание гидрофильности и гидрофобности)

C80me - мицеллярная экстракция (разделение веществ с участием ПАВ, образующих пену);

C81le - жидкостная экстракция (разделение органических и неорганических веществ);

(извлечение соединений из водной фазы за счет образования комплексов, растворимых в

В мало- или неполярных органических растворителях).

82 - 86 – Экологические проблемы (решения подразделены на 10 видов)

C82mw - уменьшение, ликвидация отходов; c83wm - применение отхода как сырья;

(улучшением технологии основного (переработка ранее накопленных отходов

Процесса, изменение реагентов) в результате старых технологий)

C84ww - очистка сточных вод; c85gw - очистка сбросных газов;

(реагентами и электрохимией) (поглощение и получение ценных продуктов)

C86br - биорегуляция; 87 – 92 – Дополнения (

C87ks- защита от коррозии (водой и газом); c88mz – образование макроциклов (катенаны, фуллеренов и пр.); c89sp – спектрофотометрия (образование окрашенных комплексов и соединений); c90es – электросенсор (измерение электрических параметров в зависимости от массы); c91ps – пьезосенсор (измерения массы сорбатива); c92mm - мембрана для молекул.

Предложена база данных по использованию более 100 разновидностей химических эффектов. выявленных в решениях творческих задач в 1200 патентах и творческих решениях по химии и экологии . Дальнейшее развитие и расширение БД патентов в химии и экологии приведет к расширению предложенного ныне перечня видов химических эффектов, что позволит подробнее и полнее учесть каждому инженеру достижения мирового опыта изобретателей. Готовится также материал по более подробному описанию предлагаемых химических эффектов с иллюстрацией их действий в конкретных технических решениях. Необходимо расширить возможности поисковой системы для выбора требуемого химического эффекта в связи с выявленным физическим противоречием технической системы или задачи, т.к. пока переход от противоречия к выбору, поиску эффекта происходит или случайно, или на основе ограничений психологической инерции специалистов. [.ru/db.php];

[Михайлов В, и др. //сб. Совр. инф. технологии- Пенза, ПГТА, 2005, в.1, с31-35; 2006, в.3, с.56-59.]

4. Подготовка к решениям практических задач слушателей (1-й этап): 16 час.

Функционально-стоимостные оценки предложенных ситуаций – первичные оценки,

Применения алгоритма выбора задач из заявленных проблемных ситуаций;

Выяснения и оценки административных, технических и физических противоречий.

Источники резервов совершенствования объектов: ресурсы веществ и их свойств:

Ресурсы источников веществ, энергии, информации, границы допустимых изменений;

Ресурсы готовые, производные, отсутствующие, доступные, дорогие и дешевые.

5. Домашняя теоретическая и практическая подготовка слушателей (1-2 мес., 100 ч.)

6. Рассмотрение хода решений задач слушателями, полученных при домашней подготовке (возможно, с помощью консультанта ). Защита найденных решений и оценка уровня подготовки обучающихся. (2-й этап) 14 / 22 часа.

7. Перспективы ТРИЗ в теории и практике, завещание Г. Альтшуллера 2 часа.

Будем ли ждать ДОКАЗАТЕЛЬСТВ пользы ТРИЗ для российских предприятий из-за рубежа (последние 15-17 лет уже показывают на широкое распространение ТРИЗ там, пусть даже пока в основном в виде применений большинством инженеров таблицы Г. Альтшуллера – у нас такой подход был характерен в 70-е годы ХХ века) ? Или руководство наших п/о решат всё же, что надо привлекать своих инженеров к решениям творческих задач на основе полного применения всего накопленного в ТРИЗ арсенала средств решения задач? С этой целью надо постоянно знакомить инженеров п/о как с мировым опытом применений ТРИЗ в производстве, так и с накапливаемым опытом в данном п/о. Не следует ожидать моментального результата от знаний ТРИЗ инженерами, т.к. их всю жизнь учили не творчеству, а быть только исполнителями указаний руководителей – жизнь же и практика показывают, что указания и самых активных и творческих начальников не всегда бесспорны – не всегда опираются на знания законов развития технических систем, на которые опирается ТРИЗ.

Можно также привлекать специалистов из групп ТРИЗ-профи, как ГИ Иванова из г. Ангарска, АВ Подкатилина из Москвы (оба имеет богатый опыт решения творческих задач в оборонной и химической отраслях промышленности). Я сожалею, что в своё время руководство п/о Маяк не откликнулось на мой призыв: привлекать к решениям творческих задач в п/о моего лучшего ученика АН Орлова (жителя Озёрска).

Надо также знакомить преподавателей СШ и Домов детского творчества с опытами применения ТРИЗ, накопленными в СШ и Домах творчества в разных городах России – этот опыт известен в Челябинске, там ежегодно проводятся педагогические конференции по ТРИЗ-педагогике, а также в Саратове, Ульяновске и на конференциях МА ТРИЗ. Как-то проводились ознакомительные занятия по ТРИЗ в Озерском ТИ (филиале МИФИ) в 70-80-х годах, полагаю, надо возобновить и проводить такие занятия постоянно.

Общий объём занятий: лекций 16 ч., практики 24 ч.,

Домашней подготовки 100 ч., консультирование 8 – 16 ч., защита 6 часов.

ВСЕГО: 56 (или 64) часа

Доцент Чуваш. ун-та, кхн Мастер ТРИЗ Михайлов ВА

Литература

1. Альтшуллер ГС Творчество как точная наука – Скандинавия: Петрозаводск, 2006.

2. Альтшуллер ГС Найти идею – Там же, 2003.

3. Иванов ГИ Формулы творчества: М., Просвещение, 1994.

4. Михайлов ВА Решение учебных задач по ТРИЗ. – Изд. ЧувГУ, Чебоксары, 1992.

5. Решения творческих экологических задач с использованием химических эффектов

И интеллектуальной системы ТРИЗ/ сост. В Михайлов и др.- Чебоксары, 1999.

6. Сайт www.altshuller.ru содержит свыше 500 работ Альтшуллера ГС. на многих

Языках мира: русском, английском, французском и др.

7. Сайт www.aitriz.org/ содержит материалы ежегодных конференций в США

(начиная с 1999), среди них и материалы из России.

8. Сайт www.matriz.ru содержит материалы Международной ассоциации ТРИЗ

9. Сайты www.metodolog.ru, www.trizland.ru, www.triz-ri.ru и другие.

10. Сайт ru/ содержит Базу данных по использованию

Химических эффектов в патентах по химии и экологии

11. СД-диск (600 Мб) / Чебоксары, 2008 содержит:

12 учебных пособий, изданных в Чувашском университете (1976 – 2007 годы), содержащих 600 задач по развитию воображения, электротехнике, химии, экологии и др.;

База данных 1550 рефератов патентов и НИР с пояснениями и примерами применений, включая 700 рефератов работ по химэффектам 17 и 18-го Менделеевских съездов (2003 и 2007);

Дополнение к БД химэффектов – 17000 патентов (1960 – 2008 гг.)

60 учебных пособий и обучающих программ, полученных из СПетербурга, Минска, Израиля,

Тольятти, собранных из Интернет-сайтов. Материалы МАТРИЗ.

12. СД-диск (600 Мб): сб. докладов в День ТРИЗ-2006 в СанктПетербурге (в Доме учёных

СПбГТУ, 13 – 21.11.06) (15 Мб) и 120 фотографий участников встречи в СПбГТУ.

13. ДВД-диск содержит 6 видео-фильмов: 3 про Г Альтшуллера (1974, 1991 и 1997 гг.),

Съезд МАТРИЗ в В.Новгороде (2001), 2 про дни ТРИЗ в ЧувГУ (2002 и 2004 гг.).

14. Эвристика-2: сб. 70 задач про ТРИЗ – Чебоксары, 2002.

15. Лисичкин ГВ, Бетанели ВИ Химики изобретают (196 а.с. и патентов 1948 – 1986 гг.). – М.: Просвещение, 1990.

16. Саламатов ЮП Подвиги на молекулярном уровне /сб. Нить в лабиринте/ сост. АБ

Селюцкий – Петрозаводск: Карелия, 1988, с. 95 - 164. (40 химэффектов).

17. Журнал ТРИЗ (1990, №№ 1 и 2, 1991, 1 и 2(4) 1992, 1 - 4(8); 1994, 1; 1995, 1(10);

1996, 1 и 2/3(13); 2005, 1(14); 2006, 2(15),)

18. Журнал “Технологии творчества” (ТРИЗ-Инфо, Челябинск) (1998 – 2000)

19. Иванов ГИ, Быстрицкий АА Формулирование творческих задач (АВИЗ) - Челябинск:

ТРИЗ-Инфо, 2000.

20. Альтшуллер ГС, Журавлёва ВН Библиографический указатель 1956 - 1998 гг. / сост.

Л. Кожевникова, ЧОУНБ, - Челябинск: ТРИЗ-Инфо, 2000.

21. В ЧОУНБ (Челябинск, пр. Ленина, 60) в отделе технической литературы собран Фонд

Литературы про ТРИЗ (печатной и рукописной), насчитывающий несколько тысяч

/ Л.А. Кожевникова E-mail:

22. В научной библиотеке Чувашского госуниверситета собраны 25 книг про ТРИЗ, изданных

В 1968 – 2004 гг. в Москве, Петрозаводске, Кишиневе, Новосибирске и др., общим тиражом 600 экз.; 12 учебно-методических пособий, изданных в ЧувГУ в 1976 – 2007 гг., - 1000 экз.; в учебном классе ИВЦ ЧувГУ на 10 рабочих местах размещены 20 обучающих программ для ЭВМ (для школьников и студентов).

23. Уразаев В.Г. ТРИЗ в электронике – М.: Техносфера. 2006, 320 с. (О химэффектах с. 123 – 128, 189-212). Он же Путешествие в страну ТРИЗ: записки изобретателя. М.: Солон-пресс, 2003. (Влагозащита печатных плат и другие изобретения автора).

Valery Mikhailov ; 428015 Чебоксары-15, А.я. 16 Михайлов В.А.

ТРИЗ теория решения изобретательских задач, основанная Генрихом Сауловичем Альштуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Цель использования элементов ТРИЗ заключается в том, чтобы научить ученика мыслить теоретическими категориями. Мыслить фактами невозможно, ибо мышление человека есть процесс оперирования понятиями, каждое из которых представляет собой собирательный, обобщенный образ объекта, или процесса.

Творческие способности определяются уровнем развития теоретического мышления и, следовательно, фактологические знания на уроках должны быть средством для анализа, оценки и преобразований теоретической информации. Основной постулат науки и практики развития теоретического мышления: всё подвергай сомнению. Генеральная задача педагога как раз и заключается в том, чтобы научить детей приемам и методам анализа теории в сравнении с фактами и гипотезами. Это и есть методика реализации сомнений.

Элементы технологии ТРИЗ создают условия для формирования и проявления специальных познавательных способностей учащихся, развивают их творческий потенциал, формируют основы исследовательских умений ТРИЗ – Теория Решения Изобретательских задач – дает возможность управлять своим воображением и развивать мышление. ТРИЗ носит интегрированный характер: осуществляется постоянная межпредметная связь на примере развития систем из истории, географии, физики, математики, МХК. В процессе обучения ТРИЗ учащиеся знакомятся с законами развития систем: - всеобщими или универсальными законами, характерными для любой развивиающейся системы независимо от ее природы – законами диалектики; - законами, общими для достаточно многочисленных групп систем, например для всех развивающихся технических систем; - частными законами, характерными для определенного вида систем.

Иерархия понятий ТРИЗ включает в себя закономерности, законы, теории. Закономерности – это общие правила структурной организации и (или) функционирования отдельных групп живых организмов. Например, закономерности строения и жизнедеятельности растений. Законы – это общие правила структуры и (или) функционирования всей живой природы. Законы наследственности и изменчивости, законы экологии, закон Геккеля–Мюллера. Теории – это совокупность закономерностей для структуры и (или) функционирования живой природы. Например, клеточная теория, теория эволюции.

Теоретическое мышление включает в себя совокупность умений, которым нужно последовательно обучать учащихся: 1) умение различать и классифицировать закономерности, законы и теории; 2) умение составлять примерный план исследования для формулирования закономерностей, законов и теорий (от фактов – к обобщениям, от обобщений через проблемы и гипотезы – к новым закономерностям); 3) умение определять место факта в системе закономерностей; 4) умение находить факты, которые не объясняются ни одной из известных закономерностей; 5) умение сравнивать закономерности и теории одного фактологического поля и определять противоречия между ними.

Строение и жизнедеятельность мхов и папоротников Теория 1. Как вы думаете, в результате каких причин древние предки мхов и папоротников – многоклеточные водоросли – «вышли» на сушу из воды: 1) подъем морского дна 2) пересыхание водоемов 3) вынос течением на берег? Ответ поясните. Как можно проверить ваши предположения? 2. Прочтите в учебнике общую характеристику мхов и папоротников, выделите существенные признаки и составьте определения понятий. Сравните существенные признаки. 3. Рассмотрите гербарии мхов и папоротников, прочтите материалы учебника об их строении и выявите отличительные признаки. Какие проблемы возникают в жизнедеятельности этих растений?

Проблемы Метод контрольных вопросов Это модифицированный мозговой штурм, при котором для облегчения процесса решения задач применяются контрольные вопросы, направляющие мышление решателей в область возможных ответов: Какие проблемы возникают в процессе размножения мхов и папоротников? В одном районе осушили болото. Как вы считаете, приведет ли это к полному исчезновению мхов? Почему? Как можно применить к изучаемым объектам систему – тело, вещество, явление, процесс. Древние папоротники были древесными растениями, а современные травянистыми, почему вымерли древовидные папоротники?

Творческие работы Докажите, что мхи и папоротники произошли от водорослей, для чего определите общие признаки их строения и жизнедеятельности Какие наблюдение необходимо проводить в природе для определения численности и состояния охраняемых папоротников? С помощью какого опыта можно установить минимальное количество влаги, при котором выживают мхи?

Применение творческих задач на уроках биологии помогает учителю: - использовать полученные учащимися знания для решения различных практических, исследовательских и учебных задач (закрепление знаний); - демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных наук: творческие задачи и их контрольные ответы представляют собой красивые, изящные и яркие примеры работы творческой мысли;

Осуществлять диагностику; - выявлять и развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей; - способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний как в письменной, так и в устной форме; - способствовать развитию познавательного интереса учащихся через радость творчества и те положительные эмоции, которые они будут испытывать при решении творческих задач; - способствовать приобретению навыков продуктивной совместной работы в группе..

В основе всей работы лежит принцип успешности обучения, означающий направленность на собственный успех школьника, на использование сил лидирующего поощрения его активной работы с помощью оценочной и отметочной системы на уроке и дома. Формулу успеха знают многие, дело за малым - познать сам успех. В.И. Лизинский