Метод контрольных эвристических вопросов

Еще Сократ применял этот метод при обучении своих учеников. На поставленные вопросы он отвечал контрвопросами, но задавал таким образом, что ученик, отвечая на более легкие контрвопросы, самостоятельно приходил к решению. По выражению заслуженного учителя РБ Бикбаева Ф.М.: «Правильно поставленный вопрос – половина успеха».

    Метод заключается в поиске решения задачи с помощью специально подготовленного перечня наводящих вопросов. Расчет делается на то, что при ответе на поставленные вопросы наступает то «озарение», которое приводит к нужной идее решения задачи.

Списки (перечни) контрольных вопросов по изобретательскому творчеству известны с 20-х годов прошлого столетия. Эти списки содержат вопросы специальные, так и общего характера. Указанные перечни бывают:

- общетехническими (для решения общих задач);

- тематическими (для конкретных задач); 

- общими – для тренировки воображения и психологической активизации мышления - webpolyglot.ru.

В техническом творчестве вопросы обычно применяются как эвристические приемы с целью поиска новых технических решений. В соответствии с этими вопросами изобретатель идет к новому решению, идее.

Контрольные вопросы используются как в индивидуальном творчестве, так и при коллективном решении задач. Например, в виде серии вопросов руководителя прямой мозговой атаки группе «генерации идей».

 Наиболее широкое распространение в изобретательской деятельности получили универсальные вопросники А.Осборна, Т.Эйлоарта, Д.Пойа, Д.Пирсона, Г.Буша. Эти вопросники своего рода шпаргалки изобретателю, путеводные нити для его мысли.

   Приведем в качестве примера список контрольных вопросов  А.Осборна:

1. Какое новое применение техническому объекту вы можете предложить?

2. Возможно ли решение изобретательской задачи путем приспособления, упрощения. сокращения? Что напоминает вам данный технический объект? Вызывает ли аналогия новую идею? Имеются ли в прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно использовать?
3. Какие модификации технического объекта возможны? Возможна ли модификация путем вращения, изгиба, скручивания, поворота? Какие изменения назначения (функции), цвета, движения, запаха, формы, очертаний возможны? Другие возможные изменения?
4. Что можно увеличить в техническом объекте? Что можно присоединить? Возможно ли увеличение времени службы, воздействия? Увеличить частоту, размеры, прочность? Повысить качество? Присоединить новый ингредиент? Дублировать? Возможна ли мультипликация рабочих органов, позиций или других элементов? Возможно ли преувеличение, гиперболизация элементов или всего объекта?
5. Что можно в техническом объекте уменьшить? Можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ миниатюризации - укоротить, сузить, отделить, раздробить, приумножить?
6. Что можно в техническом объекте заменить? Что и сколько можно заменить и чем? Другой ингредиент? Другой материал? Другой цвет, звук, освещение?
7. Что можно преобразовать в техническом объекте? Какие компоненты можно взаимно заменить? Изменить модель? Изменить разбивку, разметку, планировку? Изменить последовательность операций? Транспонировать причину и эффект? Изменить скорость или темп? Изменить режим?
8. Что нужно в техническом объекте перевернуть наоборот? Транспонировать положительное и отрицательное? Нельзя ли обменять местами противоположно размещенные элементы? Поменять ролями? Перевернуть зажимы?
9. Какие новые комбинации элементов технического объекта возможны? Можно ли создать смесь, сплав, новый ассортимент, гарнитур? Комбинировать секции, узлы блоки, агрегаты? Комбинировать цели? Комбинировать привлекательные признаки? Комбинировать идеи?

Список вопросов Т.Эйлоарта,

модифицированный авторами

для процесса обучения в высшей школе:

1. Перечислите все качества и определения изучаемого явления, процесса, объекта.
2. Ясно сформулируйте задачи, поищите новые формулировки, определите второстепенные и аналогичные задачи, выделите главные.
3. Перечислите недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предположения решений.
4. Набросайте фантастические, биологические, экономические, социальные, юридические и другие аналогии.
5. Постройте вербальную, виртуальную, математическую, механическую и другие модели (модели точнее выражают идею, чем аналогии).
6. Рассмотрите различные ситуации, различные применения изучаемого объекта (процесса и пр.), переходные состояния, условия, эффекты, принципы применения и т.д.
7. Установите варианты решения, зависимости, возможные связи, логические совпадения.
8. Узнайте мнения некоторых совершенно не осведомленных в данном деле людей.
9. Устройте групповое обсуждение, выслушайте каждую идею без критики.
10. Найдите пробелы в решениях или новые комбинации.
11. Определите идеальное решение, разработайте возможное.
12. Видоизмените решения проблемы с точки зрения времени (скорее, медленнее - webpolyglot.ru), размеров и др.
13. Определите альтернативные проблемы и системы, которые изымают определенное звено из цепи и таким образом создают нечто совершенно иное, уводя в сторону от нужного решения.
14. Установите, чья это проблема? Почему его? Кто первый это придумал? История вопроса. Какие имеются ложные толкования этой проблемы? Кто еще решал эту проблему? Чего он добился?
15. Найдите общепринятые граничные условия и причины их установления.

Инверсия

Суть метода - взглянуть на вопрос с противоположной стороны. Поиск идей решения творческой задачи в новых, неожиданных направлениях, чаще всего противоположных традиционным взглядам и убеждениям. Например, традиционно карман располагается спереди на бортах куртки. Инверсия рекомендует перекинуть карман на спинку куртки.

Эвристические правила применения метода инверсии

(по Андрееву)

 

Педагог	Обучающиеся (студенты)
Побуждайте обучающихся к неоднократной переформулировке задачи с целью ее глубокого переосмысления	Начните решать задачу с переформулировки. Нельзя ли переформулировать задачу, обратную данной?
Наряду с прямой задачей ставьте перед учащимися обратные задачи	Помните, что инверсия– это поиск идей в направлениях, противоположных традиционным взглядам, убеждениям, здравому смыслу и формальной логике
Добивайтесь у обучающихся диалектики анализа и рассуждений	Всякой идее ищите контридею
Побуждайте в процессе решения задачи использовать противоположные процедуры, средства	Стремитесь в процессе решения задачи использовать противоположные процедуры, средства

 

Например:

- анализ и синтез, логическое и интуитивное,

-статические и динамические характеристики объекта исследования, внешние и внутренние стороны объекта, увеличение (уменьшение) размеров,

- конкретное и абстрактное, реальное и фантастическое,

- разъединение и объединение,

- конвергенция (сужение поля поиска) и дивергенция (расширение поля поиска),

если не удается решить задачу с начала до конца, попытайтесь решить задачу от конца к началу; и т.д.

      Достоинство метода: развивает диалектику мышления, наводит на неожиданное решение творческих задач разного уровня трудности.

      Недостаток (ограничения) – требует от обучающихся высокого уровня творческих способностей, базисных знаний «приемов творчества»

 

Эмпатия

Метод означает отождествление личности человека с личностью другого или какого-либо объекта. Войти в образ машины, системы и т.д. Например, академик Микулин при разработке сельской мельницы представил себя зерном и мысленно прошел весь путь до размола.

Ассоциативные методы

       Процесс поиска новых идей с помощью ассоциативных методов (аналогии, фокальных объектов, гирлянд случайностей и ассоциаций) осуществляется путем поиска аналогов совершенствуемого объекта, переноса знаний из одной области в другую, интерпретации нового посредством известных понятий и т.д.

Ассоциация – это связь между отдельными представлениями, при которой одно преставление вызывает другое.

М.А. Скирута и О.Ю. Комиссаров выделяют ассоциации по сходству, контрасту и цвету.

                      

 

Рис. 4. Сходство костюма с объектом архитектуры

Ассоциация по сходству – это материал для эвристической аналогии, например: поиск нового типа костюма на основе объекта архитектуры (Рис. 4.), животного мира (Рис. 5.).  

 

Рис.5. Ассоциативный поиск новой формы костюма на основе объекта животного мира

 

Ассоциации по контрасту – это материал для эвристической инверсии (например: модный – старомодный, простой – яркий, утонченный - грубый).

В ассоциации по цвету широко используется психологическое воздействие цвета на человека, например: желтый цвет ассоциируется с солнечным светом, стимулирует внимание, обеспечивает психологический контакт с окружающей средой

        Метафора – перенесение свойств одного предмета (явления) на другой объект на основании общего для обоих признаков.

Аналогия – отражает сходство предметов, явлений, процессов в каких-либо отношениях. Например, узоры в коллекции «Сарматская принцесса» по аналогии с изображениями «золота сарматов». Используют четыре вида аналогий:

1) прямая;

2) личностная;

3)символическая;

4)фантастическая. 

1) Прямая аналогияпредусматривает сравнение совершенст­вуемого объекта с более или менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или с объектом живой природы. Ее ши­роко используют все инженеры и изобретатели.

Например, широкую известность получил новый тип застежки-липучки, в которой используется так называемый принцип «репейника».

2) Другой вид аналогии - личностная, или эмпатия, когда человек отождествляет себя с объектом. Академик А.А. Микулин при разработке проекта мельницы представил себя зерном, мысленно проследив весь его путь при размоле.

Каждый из нас в детстве широко применял этот прием: ре­бенок бывает и самолетом и трактором. С возрастом эта свобода "вхождения в образ" теряется. Приемом эмпатия широко пользуются артисты.

Или другой пример, когда отождествление с решаемой проблемой давало неожиданные и оригинальные ответы. Это было в начале XX века, когда самолеты с двигателями внутреннего сгорания довольно часто попадали в аварию, причем чаще всего из-за отказа магнето. Будущий академик, конструктор авиационных двигателей А.А. Микулин, тогда гимназист, идя по улице, увидел человека с подбитым и ничего не видящим левым глазом. И пришла догадка! Микулин бросился бежать в гостини­цу к знаменитому авиатору С.И. Уточкину и между ними состо­ялся такой разговор:

- У людей два глаза, подбейте левый - правый будет смот­реть.

- Я никому не собираюсь подбивать глаз, - заявил Уточкин.

- На вашей машине одно магнето - поставьте два!

- О! - сказал Уточкин. - За каждый благополучный показа­тельный полет я буду платить тебе 10 рублей.

3) Символическая аналогия. Эта обобщенная, абстрактная аналогия, дающая ответы в некотором виде, призвана давать толчок для отождествления свойств предмета с другим.

4) Фантастическая аналогия такой же изобретательский прием, как и многие другие. Действительно, у изобретателей должен быть такой же неограниченный полет фантазии, как и у тех, кого принято относить к людям творческой профессии: артист, художник. В этом методе прием фантазии связан с желанием получить то, чего желаешь «как в сказке».

Пример: всем известен сказочный «ковер-самолет». А «ковер-электростанция»? На выставке изобретений в Женеве автор Лингрен продемонстрировал «волшебный ковер», который напоминает ковер лишь сверху, а под ним система валов, зубчатых колес, рычагов. Они движутся под давлением человеческих ног и вращают генератор. Вырабатываемое электричество может поступать непосредственно в сеть или подзаряжать аккумулятор. «Ковер» смонтирован в коридоре одного из учебных заведений, производительность его во время перемены, когда по коридору бегут пол сотни учащихся – тысячи ватт. Одного шага достаточно, чтобы лампа дневного света горела одну секунду, этот, уже несказочный, а реальный ковер может стать обычным элементом в школах, магазинах, кинотеатрах и иных зданиях, где велико скопление людей.

Применение ассоциаций, метафор и аналогий помогает находить подсказки решения различных инженерных задач. Это свойство ассоциаций, метафор и аналогий послужило основой для метода фокальных объектов (МФО).

 

Метод фокальных объектов

В этом методе предмет (объект), который совершенствуется, как бы берётся в фокус внимания, а идея метода состоит в том, что если на совершенствуемый объект перенести признаки других, случайно выбранных объектов, то резко возрастает число неожиданных вариантов решения (Рис. 6, 7). Кроме того, он может быть использован для тренировки воображения.

Сущность метода состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект.

Алгоритм метода фокальных объектов определяет следующий порядок действия:

- выбор фокального объекта (например, зонт).

- выбор трех - четырех случайных объектов. Их берут наугад из словаря, журнала, взгляда в окно и т.д. (Например: люстра, стол, дерево)

- составление для каждого случайного объекта их признаков (люстра – прозрачная, плетеная, ажурная; стол – стеклянный, расписной, сферический; дерево – пышное, загадочное, цветущее и т. д.).

- генерирование идей путем присоединения к фокальному объекту признаков случайных объектов (зонт – плетеный, ажурный; зонт – прозрачный, расписной и т.д.).

- развитие полученных сочетаний путем свободных ассоциаций (зонт плетеный, ажурный – зонт вязаный, ажурный).

 

 

Рис. 7. Образ раковины в решении головного убора