Научное творчество. Методы конструирования новых идей - Павел Горев

Научное творчество. Методы конструирования новых идей. Учебное пособие

Рецензенты:

доктор педагогических наук, профессор Р. Т. Гареев;

доктор педагогических наук, профессор М. М. Зиновкина;

доктор педагогических наук, профессор Н. В. Котряхов;

доктор филологических наук, профессор О. Ю. Поляков

© АНО ДПО «Межрегиональный центр инновационных технологий в образовании», 2014

© Михайлов В. А., Горев П. М., Утёмов В. В., 2014

Предисловие

Сформированное мышление личности, способное решать творческие задачи и конструировать новые идеи их решения, имеет величайшую ценность в развитом государстве, оно является залогом успеха научно-технического творчества и необходимо при поиске новых решений производственных задач. Однако инерционность мышления высококвалифицированных специалистов с большим багажом научно-технических знаний и опыта работы часто гасит воображение и фантазию, без которых невозможна разработка научных открытий и изобретений высокого творческого уровня.

Решение проблемы развития творческого мышления возможно при двустороннем подходе к ней: во-первых, путем изучения прошлого творческого опыта, лучших образцов его логики, вооружения инженерно-технических и научных работников теорией решения изобретательских задач (ТРИЗ) и приемами их решения; во-вторых, путем развития творческого мышления с целью подготовки специалистов к конструированию новых решений.

Пока первый подход развивается силами специалистов по решению изобретательских задач, результаты второго подхода, накопившего много разрозненных и эффективных методов, окончательно не систематизированы. В пособии производится попытка систематизировать методы конструирования новых идей, среди которых рассматриваются неалгоритмические, частично алгоритмизированные и алгоритмические методы. Для эффективного развития творческого мышления нужна система обучения приемам конструирования, поэтому отдельно рассматривается упрощенный алгоритм решения творческих задач С. Малкина, приведены примеры решения заданий по данному алгоритму.

Чтобы обеспечить развитие творческого мышления, в пособии предлагается использовать задачи открытого типа; для задач подобного рода не может быть единственного решения, а значит, решение предложенных задач в учебном процессе требует упорства, пока не будет получен качественно новый результат, не описанный ни в какой, в том числе в научно-фантастической, литературе.

Овладение методами конструирования новых идей не избавляет от необходимости думать. Главный метод конструирования новых идей – создание собственного мировидения, основанного на глубоком знании науки и ее истории, техники, философии, психологии. Приводимые в указаниях методы не заменяют мышления, а лишь помогают ему и подгоняют его.

Глава 1. Неалгоритмические и частично алгоритмизированные методы конструирования новых идей

1.1. Метод этажного (ступенчатого) конструирования новых идей

На основании систематики научно-фантастических идей, проведенной Г. С. Альтшуллером, многие фантастические идеи можно расположить по четырехэтажной схеме.

Первый этаж – один объект (первая подводная лодка «Наутилус», одна космическая ракета, один химический реактор-синтезатор и т. д.).

Второй этаж – много объектов (эскадрильи звездолетов, подводные города, массовая телепатия, синтезаторы у каждого и пр.).

Третий этаж – достижение данной цели без объектов (связь без звездолетов через «нуль-пространство», синтезы без реакторов и пр.).

Четвертый этаж – ситуация, когда отсутствует необходимость в достижений данной цели (звездные города – шаровые скопления звезд, сближенные до расстояний, сравнимых с межпланетными, – в рассказе Г. Альтова «Порт каменных бурь»).

Чем выше этаж, тем больше в литературе свободных, не занятых пока мест. Пусть, например, выбран космический скафандр. Первый этаж – один скафандр, таких идей сколько угодно. Второй этаж – много скафандров, это поселения в космосе. Третий этаж – в космосе без скафандра, это кибергизация человека. Четвертый этаж – не нужно ограждать человека от космоса, например, разрушить Юпитер в газ, пригодный для дыхания, распределить его равномерно по межпланетному пространству. По-видимому, метод наиболее эффективен для неживых объектов.

Обобщением метода этажного конструирования является метод ступенчатого конструирования. Он основан на применении следующего эвроритма:

– шаг 1: выберите и используйте один объект;

– шаг 2: используйте много объектов, дающих в совокупности новый эффект;

– шаг 3: попробуйте достигнуть той же цели без использования данных объектов;

– шаг 4: вообразите ситуацию, когда нет необходимости в достижении выбранной цели.

Эвроритм следует применять следующим образом: выберите цель, которую вы хотите достичь средствами фантастики; выберите объект – реальный или фантастический, с помощью которого может быть достигнута выбранная цель; преобразуйте выбранный объект с помощью эвроритма. Цель должна быть сформулирована очень четко. Объект выбирайте не обыденный – тогда действие эвроритма будет более эффективно. На втором шаге можно использовать модификации: вместо «много объектов» брать «мало», «несколько», «не очень много», «очень много» и даже «бесконечно много».

Приведем пример выполнения задания с помощью эвроритма.

Цель – проникновение в недра и передвижение в них.

Объект – подземоход.

Шаг 1: один подземоход. Ситуация популярна в научно-фантастической литературе: Г. Адамов «Победители недр», Б. Фрадкин «Пленники пылающей бездны», В. Охотников «Дороги вглубь».

Шаг 2: много подземоходов. Попробуем разные варианты. Несколько подземоходов – это не дает нового качества. Интереснее ситуация «очень много» или даже «слишком много». Например, подземоходы выпускаются как сейчас автомобили. Весь транспорт ушел под землю. Участились столкновения подземоходов, были введены правила подземного движения.

Количество машин, курсирующих под поверхностью, в некоторых местах возросло настолько, что начались локальные землетрясения. Вместимость недр ограничена: стали обваливаться пещеры, мелеть подземные реки, разрушаться каналы магмы… А заводы подземоходов продолжают работать.

Шаг 3: те же цели, но без подземоходов. Человек должен передвигаться в недрах сам, без всяких оболочек. Пусть для человека недра – как воздух. В научно-фантастической литературе есть подобные идеи проницаемости недр: Г. Гаррисон «Проникший в скалы», Ф. Браун «Планетат – безумная планета».

Шаг 4: вообще не нужно проникать в недра. Возможны несколько вариантов. Например, не нужно проникать в глубины потому, что недр у планеты нет – хищническая разработка привела к их исчерпанию, под корой пустота. Или вариант – не нужно проникать в недра, потому что это опасно. Скажем, ядро находится в неустойчивом состоянии. Каждое мгновение оно может взорваться, но люди не знают об этом и живут спокойно, пока подземоходы не достигли района ядра – исследования показали эту опасность. Еще один вариант, обратный предыдущему: подземоходы опасны для недр. Например, «отходы» при движении подземоходов загрязняют подземный мир. А так как подземоходов очень много, то загрязнение недр принимает катастрофический характер. Как быть человечеству, какие возникают технические задачи и какие могут быть решения? Нельзя ли эти решения применить к нашим обычным земным условиям?

Задания для самостоятельного решения

1. Цель – хранение информации. Объект – память. Примените ступенчатый эвроритм, опишите возникающие ситуации.

2. Примените эвроритм к объекту «скафандр». Опишите качественно новую ситуацию. Сравните решение с описанным выше.

3. Цель – выделение окрашиваемого предмета от фона. Объект – краска. Примените ступенчатый эвроритм.

4. Цель – исследование океанских глубин. Выберите сами объект. Примените эвроритм. Как будет происходить исследование океана при реализации идеи третьего шага эвроритма?

5. Цель – массовое производство всех предметов, необходимых человеку, выберите объект, примените эвроритм. Проведите подробную запись, проанализируйте решение – выявите новые идеи.

6. Объект – орган чувств. Выберите любой, например глаза. Найдите цель, например взглянул и тут же точно измерил расстояние. Примените эвроритм. Опишите идеи.

7. Цель – производство некоторой продукции. Объект – завод. Примените эвроритм, опишите новые идеи.

8. Цель – возвращение здоровья людей. Выберите объект, примените эвроритм, опишите идеи третьего и четвертого шагов.