Методична розробка "Методи творчого й критичного мислення в проектній технології"

Міністерство освіти і науки України 
Державний вищий навчальний заклад
"Приазовський Державний Технічний Університет"
Маріупольський механіко-металургійний коледж

Методична розробка
"Методи творчого й критичного мислення в проектній технології"

2017

Методична розробка "Методи творчого й критичного мислення в проектній технології" 

Підготувала Пасічник О.В. - викладач кваліфікаційної категорії "Спеціаліст вищої категорії" Маріупольського механіко-металургійного коледжу ДВНЗ "ПДТУ" - 2017.

Викладено характеристику методів творчого й критичного мислення в проектній технології, галузь їх застосування.

Для викладачів вищих навчальних закладів. 1-2 рівня акредитації.
 

Тема: Методи творчого й критичного мислення в проектній технології .

Мета: Ознайомити студентів з методами творчого й критичного мислення, галузями їх застосування; навчити використовувати методи синектики, метод морфологічного аналізу, для вирішення завдань проекту, розвивати творчі здібності, вміння працювати в команді, прищеплювати навички культури спільної праці, а також здібність до технічної творчості.
Вивчення нового матеріалу.
Численна кількість нестандартних проблем, що періодично постають перед суспільством, з одного боку, і вічне прагнення людини до інновацій, з іншого, пояснюють багато чисельні розробки методів творчого мислення.

           
Я хочу ознайомити із деякими з цих методів.
1. Метод мозкової атаки
Мозковий штурм - груповий метод творчої діяльності за відсутності будь-яких критеріїв оцінювання й напрямків пошуку ідей. Метод є практично універсальним, тому що дозволяє розглядати майже будь-яку проблему у сфері людської діяльності. Це можуть бути завдання з галузі організації виробництва, сфери обслуговування, бізнесу, економіки, соціології, карного розшуку, військових операцій тощо. Головна умова: завдання мають бути просто й зрозуміло сформульовані.
Метод мозкового штурму (brainstorm) створив у 30-ті рр. ХХ ст. Алекс Осборн, співробітник рекламного агенства BBD&O. У наш час існує понад 50 модифікацій цього методу.
Для проведення мозкової атаки обирається ведучий мозкового штурму й створюються дві групи:
• Генератори ідей – учасники, які пропонують нові варінти вирішення завдання;
• Критики-аналітики – члени комісії, які обробляють запропоновані варіанти.
У ці групи слід відбирати людей, які мають певні якості. 
Викладач організовує вивчення вимог до особистостей учасників мозкового штурму, використовуючи інтерактивну технологію «Ажурна пилка». Для цього використовуються картки з відповідною інформацією. 
Картка 1. Ведучий: вимоги до учасника.
Завдання ведучого: забезпечувати якість мозкового штурму, регулюючи його хід. 
Повноваження ведучого: 
1. Відповідати за процедуру й регламент роботи (дотримання правил).
2. Припиняти неконструктивне поводження учасників – «перетягання каната», «павиний хвіст» та ін.
3. Забезпечувати психологічну підтримку учасників, атмосферу активності й доброзичливості (повинен уміти миттєво позитивно оцінити будь-яку ідею). 
4. Керувати процесом пошуку ідей (необхідно постійно уточнювати формулювання завдання, розширювати поле пошуку, виділяти нові напрямки й аспекти розв’язань, задавати нові напрямки пошуку рішень для учасників). 

Успіх мозкового штурму залежить від психологічної атмосфери й активності обговорення, тому роль ведучого в мозковому штурмі дуже важлива. Саме він може «вивести з безвиході» і вдихнути свіжі сили в процес. 
Картка 2. Генератор ідей: вимоги до учасника.
Завдання генератора ідей: безупинно висувати ідеї щодо поставленої проблеми або завдання.
Вимоги до генераторів:
1. Висування великої кількості ідей за широким спектром тем, заснованих на нових принципах, перенесення ідей із різних галузей, використання яскравих несподіваних аналогій.
2. Використання ідей, висунутих раніше інших генератором.
3. Генераторові ідей моє бути притаманна віра в те, що кращі ідеї ще попереду, а також оптимізм.
4. Неприпустимо включати в групу генераторів природжених скептиків і критиканів.
5. Генератори ідей повинні мати широкий кругозір, а також здатність відходити від нав’язливих ідей.
Типовий генератор активно висуває ідеї з будь-якої запропонованої теми, завдання, у присутності третіх осіб і за наявності критики («фонтан ідей»). Тіньовий генератор активно висуває ідеї індивідуально. Інертний генератор має позитивну установку на творчість, але в нього немає досвіду, низький рівень вимог. Бажано мати в групі генераторів дівчат и юнаків.
Картка 3. Аналітик: вимоги до учасника. 
Завдання критика-аналітика: виявлення раціонального зерна в кожній запропонованій до аналізу ідеї. 
Вимоги до аналітика: 
1. Розуміння специфіки проблеми (завдання). 
2. Здатність до узагальнення.
3. Йому мають бути притаманні оптимізм і віра в те, що краща ідея – це та, котра аналізується сама зараз.
4. Гарні аналітики можуть виявити нові принципи розв’язання завдання після класифікації принципів висунутих генераторами. Дуже часто найцінніше в мозковому штурмі – новий напрямок пошуку, а не конкретне рішення.
Як організувати мозковий штурм? Етапи й правила мозкового штурму.
Правильно організований мозковий штурм складається з трьох обов’язкових етапів. Етапи відрізняються організацією й правилами їх проведення.
1. Попередній етап – постановка проблеми. На початку цього етапу проблема має бути чітко сформульована. Учасникам розповідається про завдання генераторів ідей і аналітиків. Потім кожний пише, у якій групі він хотів би брати участь зі своїми товаришами. Відбувається відбір учасників штурму, обрання ведучого.
2. Основний етап – генерація ідей. Дуже важливо дотримуватись правил цього етапу:
• Головне – кількість ідей. Не робіть ніяких обмежень, радо приймаються як логічні, так і абсурдні ідеї.
• Повна заборона на критику й кожну ( у тому числі позитивну) оцінку висловлюваних ідей, тому що оцінювання відволікає від основного завдання і збиває творчий настрій.
• Незвичайні й навіть абсурдні ідеї уважно вислуховуються.
• Комбінуйте й поліпшуйте будь-які ідеї.
• Усі ідеї фіксуються (записуються на дошці, на диктофон, магнітофон).
3. Заключний етап – групування, відбір і оцінювання ідей. Визначаються найцінніші ідеї та підбивається остаточний підсумок мозкового штурму. На цьому етапі, на відміну від другого, оцінювання не обмежується, а навпаки, вітається. Методи аналізу й оцінювання ідей можуть бути дуже різними. Успішність цього етапу прямо залежить від того, наскільки «однаково» учасники розуміють критерії відбору й оцінювання ідей.
- Зоною оптимального використання мозкового штурму є: 
1. Завдання, коли ми ще не маємо глибоких знань про об’єкт дослідження й необхідно визначити напрямки розв’язання проблеми. На цьому етапі ми поки що не можемо застосувати логіку. Припустимо, що проблема виникла нещодавно. 
2. Завдання на проектування нової продукції, ідеї реклами й т. п.
3. «Зворотні» завдання («зворотний» мозковий штурм): як погіршити товар, процес, послугу. Вирішуються ці завдання для того, щоб після зворотного мозкового штурму знайти «зайві ланки» і виключити з процесів непотрібні або шкідливі процедури. 
Основний недолік методу – мала продуктивність при значних витратах часу.
2. Метод синектики.
Синектика (із гр. – «сполучення різнорідних елементів») – це вид мозкового штурму при допущенні обговорення й відсівання ідей на стадії їх висування й визначення прийомів генерування ідей. 
Синектика (Synectics) – методика психологічної активації творчості, запропонована В. Дж. Гордоном у 50-ті рр. ХХст. Дж. Годон розробив цей метод розв’язання проблем, коли керував групою дослідження винаходів для Артура Д. Літтла.
При організації пошуку нових рішень методом синектики дотримують тих самих правил, що й при виконані методу мозкового штурму.

При цьому варто враховувати, що відмінність методу синектики полягає в тому, що на стадії висування ідей заохочуються їх критика й відсівання тих ідей, які не відповідають поставленому завданню. 
У процесі генерування використовується прийом аналогій. Розрізняють чотири види аналогій. 
Студенти одержують картки з інформацією про види аналогій.
Завдання. Вивчить види аналогій. Виберіть предмет для вдосконалення. Спробуйте вдосконалити його, використовуючи вид аналогії, найбільш близький вам. 
Картка 1. Пряма аналогія.
При прямій аналогії розглянутий об’єкт порівнюється з більш-менш схожим аналогічним об’єктом у природі або техніці. 
Картка 2. Символічна аналогія.
Символічна аналогія вимагає в парадоксальній формі сформулювати фразу яка буквально двома словами, відображає суть явища.
Картка 3. Фантастична аналогія. 
При фантастичній аналогії необхідно уявити фантастичні засоби або персонажів, які виконують те, що потрібно за умовами завдання. 
Картка 4. Особиста аналогія. 
Особиста аналогія (емпатія) дозволяє уявити себе тим предметом або частиною предмета, про який йдеться в завданні. 
3.Метод контрольних запитань. 
Суть методу контрольних запитань полягає у використанні при пошуку розв’язань творчих завдань списку спеціально підготовлених запитань. Цей метод можна застосовувати в комбінації з методом мозкового штурму для генерування ідей, формулювання відповідей. У практиці набули поширення універсальні опитувальники, складені Л. Озборном, Д. Пірсоном, Д. Пойя та ін. Їх досить багато, але по своїй суті вони є своєрідними шпаргалками для винахідників. 
4. Метод фокальних об’єктів (МФО), або метод випадковостей.
Метод фокальних об’єктів (МФО) – це метод пошуку нових ідей шляхом приєднання до вихідного об’єкта властивостей або ознак випадкових об’єктів. Застосовується при пошуку нових модифікацій відомих пристроїв і способів, розширені асортиментів товарів, створенні реклами товарів, сфер застосування відомих речовин, відходів виробництва, а для також для тренування уяви. 
Метою методу є вдосконалювання об’єкта за рахунок одержання великої кількості оригінальних модифікацій об’єкта з несподіваними властивостями. 
Суть методу полягає в перенесенні ознак випадково обраних об’єктів на об’єкт, що вдосконалюється, який лежить ніби у фокусі перенесення й тому називається фокальним. Утворені незвичайні сполучення розвиваються шляхом вільних асоціацій.

Метод фокальних об'єктів (МФО) створив у 1923 р. Е. Кунце — професор Берлінського університету, в 1950-х рр. його удосконалив Ч. Вайтинг у США. Цей метод відзначається простотою і значними, практично необмеженими можливостями пошуку нових точок зору щодо вирішуваної проблеми. У методі використовуються асоціативний пошук і евристичні властивості випадковості.

Алгоритм дій при використанні МФО:

• Виділити об'єкт, що підлягає вдосконаленню. Фокальним об'єктом (ФО) може бути як окремий предмет, річ, товар або послуга, так і організація в цілому або її окремі підрозділи. При обранні фокального об'єкта визначте мету його вдосконалення — це буде критерій, за яким потім відбиратимуться ідеї.
• Вибрати три-чотири випадкові об'єкти (відкривши будь-яку книгу, газету й т. ін.).

Виписати для кожного з них кілька характерних ознак (властивостей). Краще використовувати випадкові слова з різних галузей: техніка, поезія, фантастика, явища природи, живі об'єкти та ін. Слова не повинні належати до тієї ж галузі, що й сам фокальний об'єкт. При виборі властивостей слід уникати банальних означень, таких як гарний, жовтий, трикутний, важкий, надійний і т. ін. Вони властиві майже будь-якому об'єкту, тому високою є ймовірність того, що при асоціюванні з фокальним об'єктом вони не дадуть цікавого сполучення. Можна вибирати властивості, ознаки, які об'єкт виявляє іноді.

Отримані ознаки перенести на ФО й одержати нові сполучення. Нові сполучення розвити шляхом вільних асоціацій. При генерації нових ідей на основі отриманих словосполучень важливо розвивати ланцюжки асоціацій, давати кілька варі­антів відповідей на запитання: «Що це може бути?», «Де це можна використати?», «Кому це потрібно?».

• Зафіксувати всі цікаві ідеї.
•         Оцінити нові ідеї й відібрати найбільш ефективні з погляду реалізації. Результатом застосування МФО є список ідей і пропозицій щодо нових модифікацій об'єкта. При відборі найбільш ефективних пропозицій зазвичай залучають експертів.

Достоїнствами МФО є його універсальність, простота освоєння й необмежені можливості пошуку нових підходів до проблеми, нешаблонність висунутих ідей. Проте цей метод має й недоліки. Його неможливо застосувати при вирішенні складних завдань, адже в ньому відсутні системні правила відбору й критерії оцінювання одержуваних ідей.

5. Метод гірлянд випадковостей й асоціацій

Цей метод є розвитком методу фокальних об'єктів. Він допомагає знайти велику кількість підказок для нових ідей шляхом утворення асоціацій. Алгоритм цього методу визначає порядок дій, що ефективніше пояснити на прикладі розв'язання конкретного завдання.

Методичні рекомендації. Під час розповіді слід залучати студентів до процесу складання гірлянд асоціацій і синонімів, використовуючи технологію «Мікрофон».

Життя невпинно ставить завдання для творчості й спонукує людину знову й знову шукати шляхи в незнане, здійснювати відкриття. Ви теж можете прилучитися до творчості, навчитися винаходити, виробити в себе вміння подивитися на звичні речі в незвичайному ракурсі. У житті завжди є місце для творчості. Це непорушний закон розвитку людського суспільства, усієї нашої цивілізації. Методи творчого мислення (мозковий штурм, синектика, метод фокальних об'єктів тощо) саме й дозволяють розвивати в себе якості творчої особистості.

1. Метод функціонально-вартісного аналізу (ФВА)

ФВА (функціонально-вартісний аналіз) — метод техніко-економічного дослідження систем, спрямований на оптимізацію співвідношення між їхніми споживчими властивостями і витратами на досягнення цих властивостей. Метод розробив конструктор Пермського телефонного заводу Ю. М. Соболєв.

Завданням ФВА є досягнення найвищих споживчих власти­востей продукції при одночасному зниженні всіх видів виробничих витрат.

Суть методу — по елементний аналіз конструкції (системи, послуги тощо). Ю. М. Соболєв запропонував розглядати кожний елемент конструкції окремо, розділивши елементи за принципом функціонування на основні й допоміжні. З аналізу стало зрозуміло, де «приховуються» зайві витрати. Ю. М. Соболєв застосував свій метод на вузлі кріплення мікротелефону, і йому вдалося скоротити список застосовуваних деталей на 70 %.

Галузь застосування методу ФВА: безперервне вдосконалювання продукції, послуг, виробничих Технологій, а також структури організацій.

Сьогодні в економічно розвинених країнах практично кожне підприємство або компанія використовують ФВА як практичну частину системи менеджменту якості, що найповніше задовольняє принципи стандартів. Метод має три англомовні назви-синоніми — Value Engineering, Value Management, Value Analysis.

 Основні ідеї ФВА:

• Споживача цікавить не продукція як така, а користь, яку він одержить від її використання.
• Споживач прагне скоротити свої витрати.
• Функції (властивості), що цікавлять споживача, можна одержати в різний спосіб, а отже, з різною ефективністю й витратами.
• Серед можливих альтернатив реалізації функцій (властивостей) існують такі, в яких співвідношення якості та ціни є оптимальним для споживача.
• Саме такі функції (властивості) і повинна мати продукція, і нічого зайвого, що тільки підвищує ціну товару.

2. Теорія розв'язання винахідницьких завдань (ТРВЗ)

ТРВЗ не є чіткою науковою теорією. ТРВЗ являє собою уза­гальнений досвід винахідництва й вивчення законів розвитку науки та техніки. Поява ТРВЗ була спричинена потребою прискорити винахідницький процес, виключивши з нього елементи випадковості: думка, що раптово й непередбачено майнула в голові, сліпий перебір і відкидання варіантів, залежність від настрою тощо. Крім того, метою ТРВЗ є поліпшення якості й збільшення рівня винаходів.

ТРВЗ, запропонована Г. С. Альтшуллером і його колегами в 1946 р. і вперше опублікована в 1956 р.,— це технологія творчості, заснована на ідеї про те, що «винахідницька творчість пов'язана зі зміною техніки, що розвивається за певними законами» і що «створення нових засобів праці має, незалежно від суб'єктивного до цього ставлення, підкорятися об'єктивним закономірностям». При створенні ТРВЗ була використана велика винахідницька база з технічних розв'язань у Радянському Союзі.

Дотримуючись алгоритмів ТРВЗ, можна знаходити «витончені» розв'язання, над якими конкуренти можуть безрезультатно битися роками. Останні приклади з практики провідних світових компаній (Ford, Boeing, Samsung, Hewlett Packard, Siemens) підтверджують працездатність методів ТРВЗ, що були успішно застосовані на виробничих і сервісних підприємствах, а також у консалтингових компаніях США, Європи, Японії, Кореї та інших країн. ТРВЗ набула світового визнання як метод інноваційного технічного й бізнес-мислення. Використовуючи ТРВЗ, компанії у всьому світі заощаджують значні ресурси, знижують витрати, удосконалюють свою продукцію й винаходять нову. ТРВЗ змінила світ рекламістів,  креаторів і людей інших творчих професій у кардинально кращу сторону. У результаті свого розвитку ТРВЗ вийшла за межі розв'язання винахідницьких завдань у технічній галузі й сьогодні використовується також у нетехнічних галузях (бізнес, мистецтво, література, педагогіка, політика тощо).

Головний принцип ТРВЗ базується на твердженні, що кожне завдання має нескінченну кількість розв'язань. Умови завдань мають бути загальними, абстрактними, не пов'язаними з конкретними життєвими ситуаціями. Ще одна дуже важлива умова формулювання творчого завдання ТРВЗ — орієнтація на результат.

Спрощений алгоритм розв'язання творчих завдань

1. Зрозуміти завдання й налаштуватися на його розв'язання, «стати в мисливську стійку». Відтворити завдання своїми словами, зробити малюнок (підключити образне мислення). Визначити тип завдання — логічне, творче, технічне й т. п.
2. Спробувати розв'язати завдання традиційними методами: методом спроб і помилок, дотримуючись здорового глузду (логіки), частинами, за аналогією (чи не розв'язував я подібного завдання?), за асоціацією, методом пошуку компромісу, шляхом експертних оцінювань (порадитися з мудрою доброзичливою людиною).
3. Якщо завдання творче і складне і його не вдалося роз­в'язати традиційними методами, тоді використовуйте такі кроки:

3.1. Сформулюйте протиріччя, укажіть шкідливу функцію.
ТРВЗ виділяє три види протиріч (у порядку зростання складності розв'язання):

• адміністративне протиріччя: «необхідно поліпшити систему, але я не знаю, як (не вмію, не маю права) зробити це». Це протиріччя є найслабкішим і може бути розв'язане або вивченням додаткових матеріалів, або прийняттям ад­міністративних рішень;
• технічне протиріччя: «поліпшення одного параметра сис­теми призводить до погіршення іншого параметра»;
• фізичне протиріччя: «для поліпшення системи якась її . частина має перебувати в різних фізичних станах одно­часно, що неможливо».

2. Сформулюйте ідеальне кінцеве розв'язання (ІКР) і дайте відповідь на запитання: «Що заважає одержати ІКР?».
3. Визначте, які основні частини беруть участь у завданні (складіть модель завдання).
4. Пошукайте ресурс (можливості для вирішення) в кожній із цих частин, необхідний для одержання ІКР і узгодження протиріччя.
5. Використовуйте прийоми для узгодження протиріччя, знайдіть кілька розв'язань.
6.   Визначте силу одержаних розв'язань і виберіть найкраще розв'язання для певних конкретних умов за заданими критеріями.

3.Морфологичний аналіз

Зазвичай створення морфологічного аналізу пов'язують із двома іменами: середньовічним ченцем Раймондом Лулліем (приблизно 1235-1316 рр.) і астрофізиком Фрицем Цвіккі, який працював у США в середині XX ст.

Морфологічний аналіз заснований на побудові таблиці (морфологічної скриньки), у якій перелічуються всі основні елементи, що складають об'єкт, і вказується можливо більша кількість відомих і можливих варіантів реалізації цих елементів. Комбінуючи варіанти реалізації елементів об'єкта, можна одержати найнесподіваніші нові розв'язання.

Послідовність дій при цьому така:

• Точно сформулювати проблему.
• Визначити найважливіші елементи об'єкта (ряди таблиці).
• Визначити варіанти виконання елементів (стовпці таблиці).
• Занести їх до таблиці (заповнити комірки).
• Оцінити всі наявні в таблиці варіанти.
• Вибрати оптимальний варіант.

Головні недоліки методу:

1. спрощеність підходу до аналізу об'єкта;
2.                 можливість одержання занадто великої кількості варіантів для розгляду.

Галузь застосування: морфологічний аналіз має багато як найпростіших, так і ускладнених модифікацій. Проте його застосування раціональне для простих об'єктів і там, де можливо знайти нову ідею за рахунок комбінації відомих рішень (реклама, дизайн тощо).

Секрети успіху полягають у виборі невеликої кількості найістотніших основних параметрів (вибрати основне чомусь завжди буває нелегко) і якомога більшої кількості найнеймовірніших варіацій, а також у доброму знанні теми.

4. Винахідництво

Винахідництво — галузь інтелектуальної діяльності, де творчий процес знаходження нового розв'язання технічного завдання, націленого на досягнення істотного ефекту, втілюється у винаході. Винахід — це розв'язання технічного завдання, що належить до матеріального об'єкта (продукту) або процесу здійснення дій над матеріальним об'єктом за допомогою матеріальних засобів (способу). Щоб бути визнаним винаходом, відповідне технічне рішення повинне мати:

•          новизну (не бути відомим з існуючого рівня техніки);

• винахідницький рівень (не бути очевидним, виходячи з поточного рівня знань фахівців);

•          можливість промислового застосування.

Винахід є об'єктом інтелектуальної власності. Право на винахід виникає при його державній реєстрації. Документом, що підтверджує право на винахід, є патент на винахід.