От игры к изобретению: как ТРИЗ помогает развивать инженерное мышление у детей

Автор: Ладыгина Наталья Александровна

Организация: МАДОУ детский сад №14

Населенный пункт: Свердловская область, г.Красноуфимск

Аннотация: В статье рассматривается применение технологии ТРИЗ (Теория решения изобретательских задач) как эффективного инструмента для развития инженерного мышления у детей старшего дошкольного возраста. Акцентируется внимание на методические подходы к внедрению ТРИЗ в образовательный процесс, описываются практические примеры и игровые формы работы с детьми, которые способствуют развитию для успешного освоения инженерных концепций в будущем.

 

Сегодня мы живем в мире, где инновации и технологии играют ключевую роль в нашей повседневной жизни. Для успешного функционирования в этом мире необходимо развивать инженерное мышление — способность анализировать, проектировать и решать сложные задачи. Одним из эффективных способов развития инженерного мышления является технология ТРИЗ (Теория Решения Изобретательских Задач).

Что такое инженерное мышление?

Инженерное мышление — это подход к решению проблем, который включает в себя:

1. Анализ проблемы: Способность четко определить суть проблемы и ее контекст.
2. Генерация идей: Креативное мышление и создание множества возможных решений.
3. Прототипирование: Моделирование и тестирование идей на практике.
4. Тестирование и оценка: Проверка работоспособности решений и их доработка.
5. Реализация: Внедрение наиболее эффективных решений.

Что такое ТРИЗ?

ТРИЗ – технология решения изобретательских задач. Возникла еще в 50-х годах благодаря гениальному инженеру, физику, писателю фантасту Г. С. Альтшуллеру. ТРИЗ представляет собой уникальный инструмент для поиска оригинальных идей, которые способны выдвигать дети.

Как ТРИЗ способствует развитию инженерного мышления?

Используя технологию ТРИЗ, мы стремимся сделать процесс конструирования деятельностью, основанной на управляемом воображении и алгоритме решения изобретательских задач (АРИЗ), направленном на решение конкретных задач с противоречиями. Она представляет собой уникальный инструмент для поиска оригинальных идей, которые могут предложить дети.

Особенность рассуждений в АРИЗ заключается в том, что предполагаемый ответ уже содержит в себе саму задачу. Важно найти путь к этому ответу, разрешая ряд противоречий. Какие могут быть технические задачи, которые дети должны решать в игровой ситуации? Например, «Как быть?» — как облегчить, удивить, найти, спасти, быть одновременно тяжелым и легким, подвижным и статичным, большим и маленьким.

Рассмотрим пример: современные самолеты летают быстро, и скорость зависит от размера крыльев. Чем меньше крылья, тем выше скорость, но для устойчивости при взлете и посадке они должны быть большими. Это противоречие можно разрешить во времени: пусть сначала крылья будут большими, а в полете — маленькими. Можно также поработать с пространством: как сделать крылья большими при посадке и маленькими в полете? Экспериментирование и конструирование связаны с поиском изобретательского решения, и в итоге появляется идея самолета с раздвижными крыльями.

Другой пример: жители густонаселенного города хотят стадион. Как быть? Можно сделать высотные дома на колесах, которые разъезжаются во время матчей, или построить стадионы на крышах. Используя принцип динамичности, можно также установить дома на сваи, чтобы освободить пространство для тренировок и велосипедных дорожек.

Рассмотрим еще один пример, в котором дети создают робота-эколога, который помогает очищать окружающую среду от мусора. Этот робот, названный «ЭкоБот», может идентифицировать различные виды отходов и сортировать их для переработки.

Для решения проблемы загрязнения, дети предложили, что ЭкоБот будет использовать принцип «умного поиска». Он может иметь специальные датчики, которые определяют, какой тип мусора находится перед ним, и в зависимости от этого выбирать правильный способ его удаления. Например, если ЭкоБот видит пластиковую бутылку, он может активировать механизм, который аккуратно поднимает и помещает ее в специальный отсек для пластика.

Кроме того, дети придумали, что ЭкоБот может взаимодействовать с людьми, обучая их важности сортировки отходов. Он может использовать экран для отображения информации о том, как правильно утилизировать мусор, и даже проводить мини-игры, чтобы сделать процесс обучения увлекательным и интерактивным.

Таким образом, ЭкоБот не только решает проблему загрязнения, но и способствует повышению экологической осведомленности среди людей. Этот пример показывает, как дети могут применять инженерное мышление и креативность для решения актуальных экологических задач.

Какие конструкторы могут быть использованы для решения технических задач и развития воображения? Идеальный конструктор может включать скрепки, стаканчики, прищепки, воду, линейки, снег и даже кусочки льда. Это экономично, экологично и предоставляет множество ресурсов для творчества. В процессе работы по ТРИЗ мы используем различные конструкторы в разных сочетаниях, что позволяет детям проявлять креативность и системный подход к решению задач. Мы также вовлекаем родителей в совместное творчество, используя бросовый материал.

Мы любим играть в игру «Робинзон», где любой предмет может стать конструктором. В таких игровых и инженерных ситуациях, когда необходимо подобрать аналог отсутствующего предмета. В решении таких игровых и одновременно инженерных ситуаций – конструированию по условиям - когда требуется подобрать аналог отсутствующего предмета (заместитель), или усовершенствовать имеющийся, или расширить его возможности, необходимо не забывать и о воспитательном значении технического творчества. Оно должно быть полезно людям, не вредить природе, т.е. быть экологичным по своей сути, (вырабатывает из мусора энергию – самосогреваемая…), может выполнять несколько функций (копать, строить, убирать и пр.)

Вот примеры таких изобретений: дети столкнулись с ситуацией, когда им нужно построить укрытие, но у них нет подходящих материалов. В этом случае они использовали предметы, которые есть под рукой, чтобы создать аналог отсутствующего элемента. Вместо палатки использовали большие листья и ветки, чтобы соорудить крышу. Листья прикрепили к веткам, создавая защиту от дождя и солнца. Вместо веревок для крепления они использовали длинные травы или кору деревьев. Таким образом, играя в «Робинзон», дети учатся находить творческие решения и использовать свои инженерные навыки для создания необходимых предметов из доступных материалов. Это развивает их креативность и умение адаптироваться к различным условиям!

Вот несколько примеров изобретений, которые могут быть полезны, экологичны и выполняют несколько функций:

1. Эко-водоотвод: Используя пластиковые бутылки и старые ведра, дети создавали систему сбора дождевой воды, которая будет не только собирать воду, но и фильтровать ее с помощью песка и гравия. Это поможет сохранить ресурсы и обеспечить доступ к чистой воде.
2. Мусорный компостер: Из старых деревянных ящиков сделали компостер, который будет перерабатывать органические отходы и превращать их в удобрение для растений.

Эти примеры не только развивают технические навыки и креативность, но и формируют у детей ответственность за окружающую среду. Они учатся думать о том, как их изобретения могут быть полезны для людей и природы, что является важным аспектом современного образования!

В современном мире, полном вызовов и быстрых изменений, развитие инженерного мышления у детей становится особенно актуальным. Используя технологию ТРИЗ (Теория решения изобретательских задач), мы можем эффективно подготовить детей к будущему, помогая им стать более креативными, уверенными в себе и способными решать сложные задачи. Методы ТРИЗ способствуют формированию у дошкольников навыков инженерного мышления и инновационного подхода к решению проблем. Важно внедрять эти подходы в образовательные программы, чтобы формировать новое поколение инноваторов и решателей проблем.

Таким образом, внедрение ТРИЗ в образовательный процесс не только обогащает знания детей, но и развивает их способности к инновациям, что, безусловно, станет важным шагом к созданию успешного и творческого будущего.

 

Список литературы

1. Альтшуллер, Г. С. – «ТРИЗ: Теория решения изобретательских задач», 2024г.

2. Каплан, А. А. – «ТРИЗ для детей: как развивать творческое мышление», Солон-пресс, 2021

3. Громова, Н. В. – «Инженерное мышление: как развивать у детей дошкольного возраста».

4. Кузнецов, А. В. – «ТРИЗ как средство развития творческих способностей у детей». Описание подходов и практических примеров.

 

Опубликовано: 09.04.2025