Дистанційне навчання 2020/2021

Гурток "Наукові дослідження у фізиці"

керівник: Єргалієва Наталія Василівна

електронна адреса: ergalievanv@gmail.com

Шановні здобувачі освіти, на період карантину заняття будуть проводитись із застосуванням дистанційних технологій.

Пропонуємо для самостійного опрацювання ряд тем. Теоретичний і практичний матеріал ви можете знайти за посиланнями або звернувшись до керівника гуртка.

Для консультацій і допомоги користуйтесь електронною адресою зворотного зв'язку ergalievanv@gmail.com

Прохання!!! Встановлюйте програму Zoom!!! Будемо працювати з Вами за допомогою цієї програми.

Зв’язок зі здобувачами освіти через Вайбер (+38(097)6847091) для надання консультативної допомоги та роз’яснення змісту роботи

14.11.2020 Експериментальне моделювання та його елементи. Правила конструювання моделі та напрямків розвитку моделі. Класифікація напрямів розвитку моделі

Опрацювати матеріали за посиланнями:

Переглянути презентацію за посиланням

https://drive.google.com/file/d/1wzAoLPuIXAzFaKcw3TYlEtjp9TaJU-dh/view?usp=sharing

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/.

Підключитися до конференції Zoom

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

21.11.2020. Застосування експериментального моделювання до аналізу фізичних теорій

09.01.2021 Створення і опрацювання моделей на прикладах задач з фізики

Тема: Створення і опрацювання моделей на прикладах задач з фізики

Мета:

· сформувати в учнів навички створення і опрацювання моделей задач з фізики;

· ознайомити учнів з етапами побудови й опрацювання моделі;

· розглянути приклади побудови і опрацювання моделей задач з фізики у LibreOffice Calc і Reduce.

Учень повинен:

мати уявлення про зміст понять:

· комп’ютерна модель;

· комп’ютерний експеримент;

· використання інформаційних технологій в суспільстві;

описувати:

· види комп’ютерних моделей;

· основні етапи комп’ютерного моделювання.

вміти:

· добирати або розробляти метод одержання потрібних результатів;

· за вибраним методом складати детальний план розв’язування задачі, розробляти алгоритм одержання результатів;

· добирати засоби реалізації моделі на комп’ютері;

· створювати моделі в різних програмних середовищах;

Обладнання: ПК (вчителя) з встановленими ОС, LibreOffice Calc, Reduce, проектор, роздатковий матеріал з умовою задачі 3 (див. далі).

Структура уроку

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань.

3. Вивчення нового матеріалу.

4. Інструктаж з ТБ.

5. Закріплення вивченого матеріалу.

6. Підбиття підсумків уроку.

7. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Організаційний момент

2. Вітання з класом, перевірка присутності учнів. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Актуалізація опорних знань

1. За призначенням розрізняють моделі навчальні, дослідні, науково-технічні, імітаційні та інші. Які сфери застосування кожної з них?

2. За фактором часу розрізняють моделі статичні й динамічні. У чому різниця між ними?

3. За способом реалізації моделі поділяють на два види — матеріальні та інформаційні. У чому різниця між ними?

4. Що таке комп’ютерна модель?

5. Основні етапи комп’ютерного моделювання такі:

1. Постановка задачі та її аналіз.

2. Побудова інформаційної моделі.

3. Розробка методу й алгоритму дослідження моделі.

4. Розробка комп’ютерної моделі.

5. Проведення комп’ютерного експерименту.

У чому полягає їхня суть?

6. За способом подання інформації інформаційні моделі поділяють на: словесні, графічні, структурні, алгоритмічні, розрахункові, спеціальні. Подайте приклади.

3. Вивчення нового матеріалу

Як ми вже дізналися, побудова будь-якої моделі — це достатньо складне завдання. Хоча вміння правильно змоделювати задачу корисне не лише під час вивчення інформатики, але навіть у повсякденному житті. Протягом цього уроку ми розглянемо приклади побудови і опрацювання моделей для конкретних фізичних задач. Фундаментом для нашої роботи будуть задачі, з якими ви вже зустрічались. Таким чином, ми зможемо як фахівці оцінити доцільність використання моделювання для вирішення завдань іншого предмету.

Будемо діяти за таким планом:

1. Ознайомитися з умовою задачі або чітко сформулювати її.

2. Проаналізувати умову задачі, тобто знайти відповіді на такі питання:

o Що дано?

o Що потрібно визначити?

o При яких припущеннях?

o У якому вигляді потрібно (доречно, найкраще) подати результати?

o За яких умов можна отримати результати?

o Які результати вважати правильними?

3. Передбачити розв'язання задачі з допомогою комп'ютера. Розв'язання задачу необхідно підготувати до втілення його програмою: підібрати формули, встановити порядок виконання дій тощо. Для алгоритмічно складних задач потрібно сформулювати розв'язання у вигляді, зручному для перекладу алгоритмічною мовою.

4. Визначити метод розв'язання задачі, від чого залежить, яку програму доцільно буде використати.

5. Розробити алгоритм на основі обраного методу

6. Втілити алгоритм за допомогою програмного забезпечення.

7. Протестувати й налагодити програму (електронний документ).

8. Провести остаточні розрахунки, проаналізувати отримані результати.

Задача 1. Катер рухається до скелястого берега острова зі сталою швидкістю v = 72 км/год. Щоб визначити відстань до скелі, капітан подає звуковий сигнал і фіксує час, через який цей звук луною повернувся до катера (t = 8 с). Визначити, на якій відстані від скелі знаходився катер під час подачі звукового сигналу і під час його повернення. Відповідь подати у метрах. Вважати, що швидкість звуку с = 333 м/с.

1. Умову задачі чітко сформульовано, отже пункт 1 плану виконано.

2. З умови задачі маємо:

o дано:

v — швидкість катера;

o t — час, за який сигнал повертається до катера;

o с — швидкість звуку;

o потрібно знайти:

o S₀ — початкову відстань від катера до скелі;

o S_t — відстань від катера до скелі через час t після подання сигналу;

o припущення: рух рівномірний і прямолінійний: пройдена відстань є добутком сталої швидкості й часу руху;

o результати потрібно подати у метрах, тому є потреба виразити швидкість v не в км/год, а в м/с.

3. Сценарій розв'язання задачі: спочатку подати швидкість у м/с; встановити відстань між катером і скелею у початковий момент часу, після чого визначити відстань від катера до скелі через час t.

4. Розрізняють такі способи розв'язання задач з фізики:

o алгебричний — послідовне виконання певних обчислень чи перетворень аналітичних виразів;

o геометричний — істотне використання рисунку, наприклад, для відображення залежності кутів в оптиці, форм об'єктів у динаміці тощо;

o координатний — використовують при розв'язанні задач, де істотне значення має напрямок (кінематика, динаміка, статична електрика)!!!;

o графічний — зазвичай використовують як супровід до алгебричного способу розв'язання для наочності;

o теорія розмірності — суто фізичний метод, в основі якого — використання розмірностей величин замість числових значень, використовують переважно для перевірки правильності розв'язку;

o усне розв'язання — використовують для розв'язання якісних (теоретичних) задач.

Від обраного способу залежить і те, якою програмою доцільно користуватися. Більшість задач з фізики можна розв'язати перетворенням і (або навіть лише) використанням алгебричних формул. У таких випадках доцільно використовувати:

o табличні процесори LibreOffice Calc чи MS Office Exel (для ОС Windows);

o середовища програмування Free Pascal чи СodeBlocks з С++

— програми, що «вміють лише рахувати», або ті, що «вміють робити аналітичні перетворення». Наприклад, систему алгебричних обчислень Reduce.

Деякі задачі, наприклад із розділу оптики або електростатики, доцільно розв'язувати із застосуванням рисунку. В такому випадку стануть у нагоді геометричний (оптика), координатний (кінематика, динаміка, електростатика), графічний (динаміка) способи вирішення задачі з відповідним програмним забезпеченням.

Скористаємося алгебричним способом розв'язання для цієї задачі як найзручнішим.

5. Стислий запис умови має такий вигляд.

Дано:

v = 72 км/год

t = 8 с

c = 333 м/с

Знайти: S0, St.

Розв'язання

v = 72 км/год = 72 · 1000 м / 3600 с = 20 м/с — швидкість катера у м/с.

Встановлюємо зв'язок між вхідними (відомими) і вихідними (шуканими) даними, записавши такі рівності:

(1) S0 + (S0 – vt) = ct;

(2) St = S0 – vt.

У рівності (1) перший доданок ліворуч — це шлях, пройдений звуковим сигналом від катера до скелі, другий доданок ліворуч (різниця у дужках) — це St — шлях, пройдений звуковим сигналом від скелі до катера, праворуч — весь шлях, пройдений звуковим сигналом від катера до скелі і назад. Маємо:

(3) S0 = (c + v)t / 2;

(4) St = (c – v)t / 2.

Вхідні дані коректні при справдженні таких нерівностей:

(5) 0 < v < с, 0 < t.

6. Використаємо LibreOffice Calc для проведення розрахунків. На чистому аркуші електронної таблиці:

o у клітини A1:A6 введемо позначення і назви параметрів моделі, одиниці вимірювання;

o у клітини B1:B3 — значення вхідних даних;

o у клітину B4 — формули для обчислення швидкості катера у м/c: =B1*1000/3600;

o у клітини B5:B6 — формули для обчислення вихідних даних:

§ =(B2+B4)*B3/2 для S0;

§ =(B2-B4)*B3/2 для S_t.

Велика перевага розв'язання з допомогою електронних таблиць можливості копіювати написану формулу і розв'язувати задачу для різних вхідних даних. При цьому витрачають час лише на одноразове введення формули і подальші введення вхідних. Але при сумніві щодо правильності розрахунків потрібно перевіряти усі використані формули, що інколи обтяжливо.

Розглянемо ще приклад моделювання задачі з фізики з використанням графічного методу, що передбачає побудову графіків.

Задача 2. Двоє друзів, Єгор та Іван, вирішили покататись разом на велосипедах. «Їдь обраним маршрутом, — сказав Єгор товаришу. — Я наздожену тебе не пізніше як за 15 хвилин». Чи зміг дотриматися обіцянки Єгор, якщо Іван виїхав на маршрут зі сталою швидкістю 10 м/с, а Єгор, почавши рух із стану спокою на 5 хвилин пізніше, рухався зі сталим прискоренням 0,25 м/с². Визначити, через який час і на якій відстані від початкової точки вони знову зустрінуться? Час подати у хвилинах, відстань — у метрах.

1. Умова задачі не вимагає уточнення чи переформулювання.

2. Аналіз умови задачі учні здійснюють самостійно, після чого звіряють з таким:

o дано:

v = 10 м/c — швидкість Івана;

t₀ = 300 c — різниця у часі між початком руху Івана і Єгора;

t₁ = 900 c — верхня межа часу до зустрычы Івана і Єгора;

a = 0,25 м/c² — прискорення Єгора;

o потрібно знайти:

S — відстань на якій зустрінуться хлопці;

t — час зустрічі;

o припущення: рух Івана рівномірний і прямолінійний, рух Єгора — рівноприскорений;

o результати потрібно подати: відстань — у метрах, час — у хвилинах.

3. Сценарій розв'язання задачі учні пропонують самостійно, після чого звіряють з таким: побудувати графіки залежності координат хлопців від часу і визначити координати точок перетину.

4. Метод розв'язання графічний передбачає побудову графіків залежності координат хлопців і знаходження координат точки їхнього перетину.

5. Алгоритм розв'язання має такий вигляд.

1. Задати значення вхідних даних;

2.Побудувати графіки функцій vt та a(t – t₀)²/2 при t₀ ≤ t ≤ t₁;

3. У разі виявлення при t₀ ≤ t ≤ t₁ точки перетину графіків:;

знайти координати точки перетину: просторову (у метрах) й часову (в секундах);
часову координату виразити у хвилинах (поділивши на 60 значення у секундах).

4. У разі відсутності при t₀ ≤ t ≤ t₁ точки перетину графіків прийняти рішення про те, що обіцянку Єгор не дотримав, і, збільшивши часовий проміжок, знайти координати точки перетину.

У середовищі Reduce усі кроки до визначення координат точки перетину графіків можна здійснити, виконавши такі вказівки:

plot(cos x);

v:=10; t0:=300; t1:=900; a:=1/4;

plot(v*t,a*(t-t0)**2/2,t=(t0..t1));

Програмне вікно Reduce матиме такий вигляд, а вікно для побудови графіків — такий (з точністю до розтягу).

Графік для рівномірного руху Івана подано червоною прямою лінією, а для рівноприскореного руху Єгора — частиною параболи зеленого кольору. Для якомога точнішого визначення координат точки перетину потрібно зробити таке:

o виконати таку вказівку Reduce:

plot(v*t,a*(t-t0)**2/2,t=(499 .. 501));

o на отриманому графіку навести вказівник миші у вигляді хреста на точку перетину графіків (на копії екрану, поданій нижче, вказівник не відображено);

o у нижньому лівому куті екрану зчитати координати точки перетину;

Примітка. За допомогою даного програмного забезпечення можна аналітично і наближено знайти шукані величини, використавши процедуру solve для розв'язання рівняння:

vt = a(t – t₀)²/2.

Виконання послідовності вказівок у нововідкритому вікні Reduce:

solve(v*t=a*(t-t0)**2/2,t);

v:=10; t0:=300; t1:=900; a:=1/4;

solve(v*t=a*(t-t0)**2/2,t);

дає розв'язання у вигляді аналітичного виразу (до надання значень змінним) і у чисельному вигляді.

6. Aналіз результатів. І графічний, і алгебричний методи визначають, що зустріч хлопців відбудеться через 500 секунд, тобто 8⅓ хвилини, на відстані 5000 метрів від місця початку руху.

4. Інструктаж з ТБ

5. Закріплення вивченого матеріалу

Виконати самостійно завдання.

Задача 3. Дідусь Галинки вже старенький і погано бачить. Тому йому доводиться носити окуляри. Дівчинка якось помітила, що якщо відвести їх на певну відстань від очей, то вона теж буде бачити предмети достатньо чітко. На яку відстань Галинка відводить окуляри дідуся, якщо предмет, на який вона дивиться знаходиться за 30 см від лінзи окулярів, а фокусна відстань цієї лінзи 5 см. Задачу розв'язати 2 способами.

4. Домашнє завдання: Вивчити матеріал уроку. У разі потреби доробити задачу 3.

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/. Підключитися до конференції Zoom https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09 Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

Опрацювати матеріали за посиланнями:

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/.

Підключитися до конференції Zoom

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

28.11.2020. Практична робота.

Підібрати декілька фізичних задач, які можна розв'язати за допомогою експериментального моделювання.
Змоделювати структуру конкретної задачі.
Самостійно проаналізувати отримані результати і сформулювати висновки
Виконані завдання надіслати на електронну адресу ergalievanv@gmail.com

14.01.2021. Складання творчої задачі як процес конструювання дослідницького ланцюга. Поняття системи. Системний оператор

Теорія розв'язання винахідницьких задач

Тео́рія ро́зв'язку винахі́дницьких задач (відома під абревіатурою ТРІЗ від рос. теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)) — методика творчості в галузі винахідництва розроблена Генріхом Альтшулером. Автор методики формалізував процес винахідництва й представив його у вигляді алгоритму. Згідно з Альтшулером, винахідництво полягає в усуненні протиріч всередині технічної системи. В рамках ТРІЗ було розроблено низку технік і понять для класифікації винахідницьких задач та їх розв'язання, таких як: матриця протиріч, алгоритм вирішення винахідницьких задач, закони розвитку технічних систем та інші.

Застосування ТРІЗ:

Будь-яке завдання (задачу, проблему) сформулювати таким чином, щоб прийти до ідеального кінцевого результату (ІКР).
Знайти протиріччя.
Знайти ресурси (матеріали, приладдя, вимірювальні прилади).
Скласти список ідей розв'язку задачі або вирішення проблеми. Без Критики
Дуже критично проаналізувати кожну ідею, щоб досягти ІКР.

Мето́дики тво́рчості — методи підтримки творчості для цілеспрямованого генерування оригінальних ідей, знаходження альтернативних підходів до звичних задач та вирішення проблем. Методики творчості допомагають чіткіше формулювати задачі, прискорювати процес знаходження ідей, а також збільшувати їх кількість, розширювати погляд на проблему та знищувати ментальні блокади. Методики не є алгоритмами, слідуючи яким обов'язково буде знайдено рішення задачі, натомість вони дають напрямок і дисципліну ходу думок і збільшують вірогідність одержання добрих ідей. Методики скорочують час пошуку ідей організуючи та роблячи ефективнішим сам процес пошуку. Методи можуть використовуватися як індивідуально, так і в групах.

Загальні особливості методик творчості

Більшість методик творчості досягають бажаного результату — створення оригінальних ідей — шляхом керування увагою при розгляді проблеми. Це може означати усвідомлення та варіацію всіх припущень та якостей задачі (наприклад, галузі застосування, матеріали, традиційні способи вирішення завдань тощо). Для керування увагою застосовується також методи постановки оберненої задачі, коли, наприклад, замість бажання покращити певну річ свідомо ставиться завдання її погіршити. Або проблема розглядається з неочікуваних сторін та інших точок зору. Іншою загальною особливістю є асоціативне створення нових ідей на основі старих. При цьому, основою добрих ідей можуть бути і фантастичні або неможливі ідеї, оскільки вони дозволяють вийти із звичного поля (рамок) сприйняття.

Застосовуючи методики генерації ідей, є сенс розділяти процес створення ідей від їхньої оцінки. Це дозволяє вільніше генерувати ідеї на першому етапі і концентруватися спершу на оригінальності і лише згодом на практичності.

Школи творчого мислення

Підхід до творчості як процесу, що може бути організованим та оптимізованим, був розроблений декількома піонерами в цій галузі.

Мозковий штурм (Алекс Осборн)

Відомий метод мозкового штурму (ґенерування ідей) був запропонований американським менеджером реклами Алексом Осборном в його книзі «Ваша творча сила» (англ. Your Creative Power, 1948 р.). Ця методика спочатку використовувалася в фірмі BBDO, де працював Осборн. Осборну належить також розробка процесу розв'язання проблем, який він розбив на шість кроків: знаходження цілі, збирання фактів, знаходження проблеми, пошук ідей, пошук рішення та пошук прийняття рішення. Для стимуляції систематичного пошуку ідей Осборн запропонував використовувати список питань до різних аспектів проблеми.

Латеральне мислення (Едвард де Боно)

Британський лікар Едвард де Боно запропонував велику кількість методик творчості та мислення. Він є автором поняття латеральне мислення, яке відрізняється від заснованого на звичних паттернах вертикального мислення, тим, що ставить під питання вихідні умови. Одним з прикладів латерального мислення є техніка шести шапок (біла — аналітичне мислення, червона — емоційне мислення, чорна — критичне мислення, жовта — оптимістичне мислення, зелена — творче мислення, синя — мислення у великій перспективі). У метафоричному розуміння, вдягаючи кожну з шапок людина може поглянути на проблему з декількох точок зору.

Синектика (Вільям Гордон)

Методика творчості під назвою синектика була розроблена Вільямом Гордоном та Джорджем Прінсем в компанії Arthur D. Little Invention Design Unit в 1950 рр. У методиці учасники намагаються «зробити відоме дивним, а дивне — відомим». Методика складається з десяти кроків: аналіз та визначення проблеми, пропозиції спонтанних рішень проблеми, нове формулювання проблеми, побудова прямих аналогій, побудова особистих аналогій, побудова символічних аналогій, знову побудова прямих аналогій, аналіз прямих аналогій, перенесення аналогій на проблему та розробка підходів до рішення.

Теорія розв'язку винахідницьких задач (Генріх Альтшулер)

Радянський винахідник Генріх Альтшулер запропонував методику теорії розв'язку винахідницьких задач (відома під абревіатурою ТРИЗ від рос. теория решения изобретательских задач) для підвищення ефективності винахідницької роботи в сфері технічних наук. Проаналізувавши велику кількість патентів, Альтшулер зробив висновок, що існує сорок стандартних прийомів, які використовують винахідники. Автор методики розробив алгоритм рішення винахідницьких задач.

Практичне застосування

Методики стимуляції творчого мислення застосовуються в багатьох сферах життя, які вимагають оригінальних ідей. Серед іншого, використання методик таких як теорія розв'язку винахідницьких задач та морфологічний аналіз розповсюджене серед інженерів та винахідників. Методики латерального мислення застосовуються в сфері бізнесу та реклами. Метод Волта Діснея та мозковий штурм використовуються під час дискусій з проблемних питань різних галузей. Методика SCAMPER часто використовується для розробки нових продуктів.

Часто для полегшення процесу рішення проблем творчим шляхом використовуються графічне зображення ідей у вигляді карт розуму(асоціативних карт), діаграм Ісікави та подібних прийомів.

Опрацювати матеріл за посиланням:

http://rodak.if.ua/ott/teoria/4-metodi.htm

http://www.shevchenkove.org.ua/person_syte/Page/Metodrobota/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D1%96%D0%BD%D0%BE%D1%97%20%D1%82%D0%B2%D0%BE%D1%80%D1%87%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%96%20%D0%9E%D0%BB%D1%96%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%BA%20%D0%9E.%D0%90/Dokument/Lekzia/3.htm

Алгоритми рішення винахідницьких завдань (АРВЗ).

Як ми бачимо, при висвітлені суті попередніх методів винахідницьких завдань, що при рішенні складних творчих завдань, де число можливих варіантів настільки велике, що винахіднику і життя може не вистачити, щоб розглянути їх всі. Навіть нові швидкодіючі ЕОМ не можуть перебрати і порівняти рішення багатьох завдань.

Розробка і удосконалення АРВЗ проводилась досить тривалий час, при цьому йшов пошук найбільш раціональної тактики винахідницьких завдань. Тому найбільш сучасним, науково обґрунтованим і добре зарекомендованим себе в практиці винахідницької творчості є метод програмованого рішення винахідницьких завдань, що одержав назву алгоритм рішення винахідницьких задач, автором якого є винахідник Г.С.Альтшуллер.

Головне при побудові АРВЗ було знайти в безмежному океані можливих рішень деякий орієнтир, який дозволив би відмовитись від сліпого перебору варіантів.

АРВЗ дає такий варіант. Він названий "ідеальною машиною", поняттям якої є той маяк у туманному океані всіх можливих рішень, який дозволяє відразу вийти в район найбільш ефективних варіантів. Це концентрує думку на головному для даного завдання направленні.

АРВЗ полягає в слідуючому:

- формулювання ідеального кінцевого результату;

- пошук рішення і подолання можливої психологічної інерції;

- оцінка розроблення і поєднання поліпшення одного показника за рахунок погіршення інших показників;

- створення і використання прийомів для рішення винахідницьких завдань. Складання спеціальних таблиць і можливості використання з цією метою ЕВМ. Ця таблиця тільки направляє думку винахідника за найбільш перспективним напрямом.

АРВЗ вказує послідовність кроків для визначення ідеальної машини або ідеального кінцевого результату. При цьому психологічно важливо наперед не загадувати: чи можливо досягти ідеального результату і яким шляхом.

Далі, рекомендує АРВЗ, принципово важливо виявити технічні протиріччя у вирішуваному завданні. Будь-який винахід можна розглядати як вирішення деякого технічного протиріччя. Адже завдання стає винахідницьким, якщо необхідною умовою рішення є усунення технічного протиріччя.

Розроблено 40 прийомів усунення технічного протиріччя:

1) принцип дроблення: розділити об'єкт на незалежні частини. Наприклад, розділ камери автомобільного колеса на 15-20 відсіків робить її практично нечутливою до проколів;

2) принцип винесення: виділити із об'єкта єдину потрібну частину, або навпаки, відокремити непотрібну частину;

3) принцип місцевої якості: різні частини об'єкта повинні мати різні функції; кожна частина об'єкта повинна працювати в найбільш відповідних умовах;

4) принцип асиметрії: перейти від асиметричної форми об'єкта до симетричної;

5) принцип об'єднання: об'єднати в часі однорідні або суміжні операції;

6) принцип універсальності: об'єкт виконує декілька різних функцій, дякуючи чому відпадає потреба в інших об'єктах;

7) принцип "матрьошки": один об'єкт розміщений у середині другого об'єкта, який, у свою чергу, знаходиться в середині третього та ін. Тиск у декілька мільйонів атмосфер було одержано в СРСР шляхом послідовного розміщення багатьох камер одна в іншій: на зовнішню камеру із сталі буде давити 50 тис. тонн нового преса, у внутрішній алмазній камері буде створено тиск 2,5 млн. атмосфер на прохання теоретиків, що необхідно для одержання нових матеріалів, яких немає в навколишній природі;

8) принцип противаги: компенсувати вину об'єкта з'єднанням з іншими об'єктами, які володіють підйомною силою. У ведучі колеса електровоза вмонтовано потужний електромагніт, поле якого притягує колеса до рейок, збільшуючи зчеплення, при цьому вагу електровоза може бути зменшено. Компенсація ваги магнітним полем у півтора рази збільшила продуктивність рудничних електровозів;

9) принцип попереднього напруження: зміни об'єкта, протилежні недопустимим або небажаним робочим змінам;

10) принцип попереднього виконання: заздалегідь виконати потрібну зміну об'єкта;

11) принцип "заздалегідь підкладеній подушці": компенсувати відносно невисоку надійність об'єкта заздалегідь підготовленими аварійними засобами. Жорсткий металевий диск, заздалегідь встановлений у середині автомобільної шини, дозволяє безпечно продовжувати рух на спущеній камері без пошкодження покришки. У Швейцарії в лавинонебезпечних місцях, лижники та жителі цього району носять невеликий постійний магніт. Тому під час нещасних випадків з допомогою магнітошукача можна легко знайти засипаних снігом навіть при триметровому лавинному покритті;

12) принцип еквіпотенціальності: змінити умови роботи так, щоб не прийшлось піднімати або опускати об'єкт;

13) принцип "навпаки": замість дій згідно умов завдання, виконувати зворотню дію (наприклад, не охолоджувати об'єкт, а нагрівати);

14) принцип сфероїдальності: перейти від прямолінійних частин об'єкта до криволінійних, від плоских поверхонь до сферичних та ін.;

15) принцип динамічності: характеристики об'єкта повинні змінюватись так, щоб бути оптимальними на кожному етапі роботи;

16) принцип часткового або надмірного рішення: якщо важко одержати 100 відсотків потрібного ефекту, необхідно одержати трохи менше або трохи більше;

17) принцип переходу в інший вимір: завдання зв'язані з рухом або переміщенням об'єкта в одній площині (в двох вимірах), спрощуються при переході в простір трьох вимірів;

18) використання механічних коливань: привести об'єкт у коливальний рух;

19) принцип періодичної дії: перейти від неприривної дії до періодичної (імпульсної);

20) принцип безперервної корисної дії: вести роботу безперервно, ліквідувати, холості і проміжні ходи;

21) принцип "проскоку": перебороти шкідливі або небезпечні стадії процесу на великій швидкості;

22) принцип "повернути шкоду на користь": використати шкідливі фактори для отримання позитивного ефекту (високочастотне загартування стальних деталей, де потрібен поверхневий нагрів, замість нагріву всього металу);

23) принцип зворотнього зв'язку: ввести зворотний зв'язок;

24) принцип "посередника": використати проміжний об'єкт-передавач;

25) принцип самообслуговування: об'єкт повинен сам себе обслуговувати, виконуючи допоміжні і ремонтні операції;

26) принцип копіювання: замість складного об'єкта використовувати його спрощені або дешеві копії;

27) дешева недовговічність замість дорогої довговічності: замінити дорогий об'єкт набором дешевих об'єктів, позбавившись при цьому деяких якостей;

28) заміна механічної схеми: замінити механічну схему оптичною, акустичною;

29) використання пневмоконструкцій і гідроконструкцій: замість твердих частин об'єкта використати газоподібні і рідинні;

30) використання гнучких оболонок і тонких плівок;

31) застосування корисних матеріалів;

32) принцип зміни пофарбування;

33) принцип однорідності: об'єкти, взаємодіючи з даним об'єктом, повинні бути виготовленні з того ж самого матеріалу;

34) принцип покиді і регенерації частин: частина об'єкта, що стала не потрібною, повинна бути викинута або видозмінена;

35) зміна фізико-хімічних параметрів об'єкта;

36) застосування фазових переходів: використати явища при фазових переходах (зміна об'єму та ін.);

37) застосування термічного розширення;

38) застосування сильних окислювачів: замінити повітря збагаченим;

39) зміна степені інертності: проводити процес у вакуумі;

40) застосування композиційних матеріалів.

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/. Підключитися до конференції Zoom

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

15.01.2021. Поняття системи. Системний оператор. Задача Робінзона(проблема Робінзона)

Заняття 1. ПРОБЛЕМА РОБІНЗОНА

Щоб залишити свій безлюдний острів, Робінзон Крузо місяць (!) Рубав величезне дерево. Ще кілька місяців пішло на те, щоб видовбати з цього дерева човен. Весь цей час Робінзон відганяв від себе думку: а як же спустити цю човен на воду? Коли ж човен була готова - а вийшла вона така велика і надійна, що на ній сміливо можна було пускатися в плавання через океан - відганяти це питання було вже нікуди. Спроби зрушити човен з місця виявилися безуспішними. Робінзон спробував зробити "навпаки" - підвести до човна воду. Але прикинув обсяг роботи і відмовився від цієї спроби. У червні 1986 р. Центральне телебачення СРСР запропонувало в якості розминки цю, як воно назвало, посилаючись на думку Британської академії наук, "нерозв'язних" завдання командам-учасницям першої передачі з циклу "Потрібно ідея".

Для участі в грі були запрошені шість команд інститутів, підприємств і журналу "Винахідник і раціоналізатор". Склад команд - по одинадцять чоловік у кожній - був досить сильним: доктори і кандидати наук, провідні фахівці різних галузей техніки.

Перед передачею учасники пройшли два тренування на засвоєння прийомів вирішення завдань методом мозкового штурму. Нагадаємо, що мозковий штурм складається з двох етапів: генерування ідей і їх експертиза.

На першому етапі група за короткий час має "видати" якомога більше ідей і прагнути до того, щоб вони були незвичайні, оригінальні, навіть на перший погляд божевільні.

Ось варіанти ідей "Як стягнути важку пирога в воду?", Висунуті командами-учасницями в ході самої передачі, запропоновані телеглядачами в листах на ТБ, а також слухачами наших ТРИЗ семінарів:

Прорити канал до човна.

Використовувати дощову воду.

Зробити кілька сходинок-шлюзів і заповнювати їх дощовою водою.

Прив'язати човен до дерева внатяжку мокрою мотузкою.

Коли вона висохне, довжина мотузки зменшиться і за рахунок скорочення довжини підтягне човен вперед. Потім знову прив'язати мокрою мотузкою ...

Прив'язати човен до дерева здвоєною мотузкою. Потім вставити між мотузками палицю і закручувати їх. Звиваючись в спіраль, мотузки стають коротшими і підтягнутий човен вперед. Потім знову ...

Зробити блоки і поліспасти, прив'язати їх до дерева і тягнути човен.

Прив'язати човен до верхівки високого дерева і зрубати дерево так, щоб, падаючи, воно тягнуло човен в сторону моря. Прив'язати до човна стадо кіз. Вистелити дорогу до моря шкурами кіз, щоб зменшити тертя. Змастити шкури козячим жиром, щоб тертя було ще менше. Жир можна збити з козячого молока, а не вбивати кіз (група викладачів з м Тирасполя) Зробити "бруд" під човном, щоб човен міг "посковзнутися" (учні 2 класу, м. Одеса). Збити навколо носа і корми човна два диска у вигляді коліс і котити всю човен. Поставити човен на катки і котити. Підняти човен можна важелем. Піднімати блоком. Прив'язати човен до верхівки дерева, що росте, дерево виросте і сама підніме. Зробити повітряна куля з козячих шкур або парусини, він підніме пирога. Зробити з парусини вітрило - при сильному вітрі вітрило буде допомагати тягти пирога. Зробити водний вітрило - під час відпливу потік води потягне його за собою, а разом з ним і човен. Зробити великий пліт і під час припливу через блок при- в'язати його до пирозі. Під час відпливу пліт опуститься і потягне за собою пирога. При черговому нападі вкоротити мотузку ...

Зробити вітряк з барабаном. На барабан буде намотується мотузка і тягнути або піднімати пирога. І ряд інших ідей. На другому етапі мозкового штурму група експертів проводить ретельну експертизу висунутих ідей. Етап цей дуже трудомісткий, він вимагає скрупульозної оцінки кожної ідеї як з точки зору технічної, так і економічної. При цьому спроба реалізувати кожну ідею створює цілу групу додаткових завдань, які в свою чергу вимагають оцінки і аналізу. Можливо, що якась із 22 викладених вище ідей і дає можливість спустити пирога на воду, але яка саме - поки не видно.

А тепер спробуємо вирішити задачу Робінзона, використовуючи методи, пропоновані теорією рішення винахідницьких задач - ТРІЗ. Перша вимога ТРИЗ - з'ясувати причини виникнення завдання. Тому проаналізуємо ситуацію, яку нам пропонують як "завдання Робінзона". На острові Робінзон опинився в результаті корабельної аварії. Щоб повернутися додому, в рідну Англію, потрібно подолати водну перешкоду - океан. Теоретично є три варіанти - по повітрю, по поверхні води і під водою. Перевірений моряк, Робінзон, навіть не замислюючись, обирає природний для нього варіант - по воді. Тут проблем немає. Щоб переплисти океан і не потонути і не померти з голоду, потрібна надійна - велика! - човен. Велику човен можна вирубати сокирою з великого дерева - тут проблем теж немає. Проблема виникає, коли човен потрібно спустити на воду, і зробити це відомим Робінзону (і учасникам передачі "Потрібно ідея") способом не вдається. "І не те щоб думка про спуск на воду зовсім не спадало мені в голову, - немає, я просто не давав їй ходу, усуваючи її всякий раз дурним відповіддю:" Перш зроблю човен, а там, напевно, знайдеться спосіб спустити її. " Нарешті завдяки наполегливій праці мною була зроблена прекрасна пирога, яка сміливо могла підняти чоловік двадцять п'ять, а отже, і весь мій вантаж. ... Але всі мої старання спустити її на воду не привели ні до чого, незважаючи на те, що вони коштували мені великих труднощів. До води було не більше ста ярдів (приблизно 130 м - прим. Авт.); але перше утруднення полягало в тому, що місцевість піднімалася до берега в гору. Я хоробро зважився його усунути, знявши всю зайву землю таким чином, щоб утворився пологий спуск. Скільки праці я поклав на цю роботу! Але хто береже працю, коли справа йде про отримання свободи? Коли ця перешкода була усунена, справа не просунулася ні на крок: я не зміг зрушити свою пирогу ... Я був засмучений до глибини душі і тут тільки зрозумів - правда, занадто пізно, - як нерозумно братися до роботи, не розрахувавши, у що вона обійдеться і чи вистачить сил для доведення її до кінця. "(Даніель Дефо. Робінзон Крузо. - М .: Художня література, 1981, с.103-104). Спробуємо розібратися, чому - не вдається. Величезний кедр, з якого Робінзон робив човен, мав в поперечнику біля коріння п'ять футів десять дюймів (приблизно 1 м 80 см - прим. Авт.), А на висоті двадцяти двох футів (близько 7 м) - чотири фути одинадцять дюймів (близько 1 , 5 м). Таке колоду важить близько п'ятнадцяти тон, і якщо навіть припустити, що при обробці колоди три чверті його об'єму пішло в стружку, то вага човна складе 4 тони.

Щоб тягнути таку човен, потрібна велика сила тяги, і більшість генеруються в ході мозкового штурму ідей якраз і були спрямовані на створення такої сили (див., Наприклад, ідеї №№ 4, 5, 6, 7, 8, 20, 21, 22). Силу тяги можна зменшити, якщо знизити втрати на тертя - і частина ідей спрямована на створення мастил між поверхнями, що труться (ідеї №№ 9, 10, 11, 12). Ще раз відзначимо, що пускатися в плавання через океан, щоб потонути, Робінзону явно не варто. Отже, основна функція човна - надійність в плаванні, а надійність може забезпечити тільки ВЕЛИКА човен. Але при цьому виникає небажаний ефект - великий човен неможливо перемістити до моря. Можна зробити і переміщати маленький човен - але вона буде ненадійна. Виходить, що при спробі усунути один небажаний ефект ми створюємо новий! Так виникає причинно-наслідковий зв'язок: ЯКЩО човен велика, ТО вона надійна, АЛЕ важка. І навпаки: ЯКЩО човен маленька, ТО вона легка, АЛЕ ненадійна. Виходить, що човен повинна бути великою, щоб бути надійною (тобто виконувати основну функцію - і бути маленькою, щоб бути легкою (тобто не створювати небажаний ефект). Явна суперечність: бути великий - і бути маленькою! Але протиріччя це відноситься до різних періодами часу: бути великий - під час плавання і маленькою - під час перетягування по землі. Головне для Робінзона - щоб човен був велика під час плавання. Значить, вона повинна бути "як маленька", тобто вимагати невеликих зусиль, під час перетягування. З'ясуємо, чому човен важко тягнути. Найчастіше відповідають, що човен важка - важить цілих 4 тони! І тільки після аналізу з'ясовується, що справа не в вазі, а в силі тертя, яка створюється цим вагою між днищем човна і поверхнею землі. І відразу виникає нова ідея: якщо човен котити на ковзанках або колесах по твердій основі, а не тягнути по землі або навіть козячим шкурам, змазаним жиром, то потрібна зовсім невелика сила тяги. Іншими словами, потрібно замінити тертя ковзання - тертям кочення. А для цього човен потрібно поставити на катки - тобто підняти. Але коли згадують, що піднімати треба 4 тони, від цієї ідеї найчастіше відразу відмовляються, вважаючи, що підйом човна - таке ж складна справа, як і її переміщення. І даремно! Адже тягти потрібно все відстань, а піднімати - тільки один раз. Крім того, піднявши човен і поставивши її на катки, ми вирішимо проблему її переміщення. Тому поставимо нову задачу - підняти човен. (Частина ідей, висунутих в ході штурму, до речі, на це були спрямовані - №№ 15, 16, 17, 18, 22). Але, щоб не повторювати мозковий штурм, використовуємо методи, рекомендовані ТРИЗ. В даний час функції вантажопідйомних механізмів виконують важелі, домкрати, блоки, підйомні крани, дирижаблі, вертольоти і так далі. Перенесемо подумки на острів підйомний кран, наприклад, автомобільний. Якщо такий кран вводити, то, в точній відповідності з причинно-наслідковим зв'язком, він підніме човен, але неприпустимо ускладнить систему. Виходить, що кран повинен бути, щоб піднімати вантаж, і не повинен бути, щоб не ускладнювати систему. Але в самому крані нас не цікавлять ні колеса, ні рама, ні кабіна, ні навіть стріла і двигун. Нас цікавить тільки основна функція крана - його здатність створювати підйомну силу. Ось цю здатність крана - створювати підйомну силу - ми на острові залишимо, а всі інші частини, щоб не ускладнювати систему, приберемо. На острові залишиться відсутність кран - тільки його основна функція. Ідеальний кран - його немає, а функція крана виконується! Щоб реалізувати ідеальний кран на практиці, його функції повинна виконувати САМА СИСТЕМА.

Іншими словами, човен повинна сама себе підняти, тобто виступати одночасно в двох ролях: як об'єкт, який потрібно підняти, і в якості сили, яка піднімає. Єдина сила, якою володіє човен - це сила її тяжкості, яка притискає човен до землі. Цю величину якраз і необхідно подолати. Але вага човна спрямований вниз і виходить нова - дуже несподівана! - завдання: піднімати за допомогою сили, спрямованої вниз! Чи існують механізми, які працюють таким чином? Так, це звичайний важіль, його найпростіший і всім відомий варіант - це гойдалки. Другий механізм - блок: при використанні блоку трос тягнуть вниз, а вантаж піднімається. У нашій задачі ситуація ускладнюється тим, що човен одночасно є і силою, і об'єктом. Обидва варіанти можна реалізувати, якщо подумки розділити човен на дві частини і розглядати, наприклад, корму - як сили, а ніс - як об'єкт. Але, щоб ніс міг піднятися, корми повинна опуститися, а опускатися їй нікуди - заважає земля. Нове завдання, але є значно простішою: викопаємо яму під кормою. А щоб багато не копати - змістимо центр ваги човна до корми, для цього можна використовувати той самий ґрунт, який ми з-під корми виймаємо. Коли ніс задереться, а корми опуститься в яму - підставимо катки, викинемо вантаж з човна - і вона сама на катки опуститься. Тепер човен можна котити до моря.

Для зіставлення ефективності методів мозкового штурму і алгоритму ТРВЗ проаналізуємо етапи рішення задачі. Якщо попросити автора кожної ідеї, що виникла під час мозкового штурму, відновити хід думки, в результаті якого дана ідея з'явилася, то найчастіше відповідають: по асоціації, за аналогією з чимось уже відомим, баченим, добре знайомим. Аналогізування, як правило, пряме: необхідна ознака або принцип переносяться зазвичай без істотних змін. Якщо запропонувати учасникам штурму оцінити методику з точки зору наявності будь-яких закономірностей, то відповідь найчастіше буде негативним. Тому ціна досвіду, набутого в результаті участі в штурмі, дуже невелика. Чому це так? Перш за все тому, що в методиці МШ відсутній етап АНАЛІЗУ ПРОБЛЕМИ, і учасники відразу починають вирішувати її, кидаючи і розвиваючи ідеї. Але в методиці немає критеріїв вибору напрямку пошуку рішення, немає критеріїв оцінки ідей, висунутих безпосередньо в ході штурму. Основна краса штурму - в хаотичності висунутих ідей, тому дуже часто нова висувний ідея перебиває хід рішення, що веде до потрібного відповіді, і за- дача повертається до свого початку. Ідея № 1, наприклад, неприйнятна в принципі ( "Прорити канал до човна"), отримує цілком логічне і обґрунтоване технічно розвиток у вигляді ідей №№ 2 і 3 - використовувати дощову воду для створення шлюзів. Але це розвиток перебивається новою ідеєю № 4 - все-таки тягнути човен. Ідеї №№ 8, 9, 10, 11 теж є поступовий розвиток варіанту, як можна зменшити тертя, і природно підводять до ідеї № 12 - котити човен. Але спроба вирішити нове завдання - підняти човен - в кінці кінців знову веде рішення в сторону. В результаті більшість висунутих ідей (а іноді і все!) Виявляються "порожніми", і час на їх генерування витрачено даремно. Крім того, методика не дає впевненості, що в числі висунутих ідей дійсно знаходиться та, яка приведе до єдино вірного результату. Алгоритм ТРИЗ вимагає починати рішення з аналізу проблемної ситуації і визначення основної функції системи. Для завдання Робінзона - це перш за все надійність, тому дискусії на тему "А навіщо великий човен?" відразу скасовуються. Аналіз причини, через яку виникла проблема - труднощі зі створенням великої тягової сили, необхідної, щоб тягти човен, призводять до вибору іншого способу переміщення - котити. І ще десяток висунутих ідей, пов'язаних з "тягнути", виявляються непотрібними: запрягати кіз, рубати дерева, змащувати поверхні жиром ... Так виникає нова задача - підняти човен, щоб поставити її на ковзанки. АЛЕ (!) - замість пошуків варіантів "по аналогії" відразу висувається ідеальне з точки зору ситуації вимога: човен повинна сама себе підняти. Тим самим відсікається можливість застосування блоків, важелів, зростаючих дерев, повітряних куль і інших "порожніх" варіантів ідей. І залишається тільки один, найсильніший і реальний. Так алгоритм самою структурою своєї побудови усуває недоліки, властиві мозкового штурму (і, як переконаємося в подальшому, іншим методам перебору варіантів). Початкова націленість на ідеальне рішення відкидає саму можливість витрачати час на генерування і подальший аналіз "порожніх" ідей, звужуючи в процесі вирішення поле пошуку до тієї мінімальної зони, в якій існують тільки сильні варіанти. Визначимо інструментарій, використаний при вирішенні завдання алгоритмічним методом. Перш за все це була чітка програма у вигляді деякої універсальної послідовності кроків з аналізу проблеми і перетворенню вихідної ситуації до задачі і пошуку її вирішення. Ця програма називається АРПС - алгоритм вирішення проблемних ситуацій. По ходу вирішення ми неодноразово досліджували сутність фізичних процесів, що створюють проблеми. Та й саме рішення врешті-решт звелося до пошуку фізичного (в даній задачі) ефекту, що забезпечує реалізацію ідеального варіанту. Обсяг знань про закони природи, необхідний для реалізації ідеї, становить ІФ - інформаційний фонд. Під час виконання завдання до чисто логічним ходів думки підключався уяву, наприклад, тоді, коли потрібно було уявити собі ідеальний - відсутній - кран, подумки розділити човен на дві частини Проблемою формування керованої уяви займається спеціальний курс РТВ - розвитку творчої уяви. АРПС, ІФ та РТВ - основні частини теорії розв'язання винахідницьких завдань - ТРИЗ, основи якої в кінці 40-х років заклав і потім протягом усіх наступних років розвиває інженер Г.С. Альтшуллер з соратниками та учнями. Визначимо основні поняття ТРИЗ як науки. 1. ТРИЗ - це наука, що вивчає об'єктивні закономірності розвитку технічних систем і розробляє методологію (систему методів і прийомів) вирішення технічних проблем. В результаті свого розвитку ТРВЗ стала основою для створення практичної методології аналізу проблем, що виникають при функціонуванні штучних систем.

Опрацювати матеріал за посиланням

http://www.triz.natm.ru/robinson/robins00.htm

https://drive.google.com/file/d/154khbYeea0Xn1E1ZlkkokloU_MkK4xTQ/view?usp=sharing

https://drive.google.com/file/d/1sqgSZDCqxXxsG6WT-hMXTOjckx9gOj-k/view?usp=sharing

16.01.2021. Системний підхід, його місце та роль у науковому пізнанні. Поняття системи та її властивості. Моделювання як спосіб наукового пізнання

Системний підхід

Системний підхід - один із головних напрямів методології спеціального наукового пізнання та соціальної практики, мета і завдання якого полягає у дослідженнях певних об'єктів як складних систем. Системний підхід сприяє формуванню відповідного адекватного формулювання суті досліджуваних проблем у конкретних науках і вибору ефективних шляхів їх вирішення.

Методологічна специфіка системного підходу полягає в тому, що метою дослідження є вивчення закономірностей і механізмів утворення складного об'єкта з певних складових. При цьому особлива увага звертається на різноманіття внутрішніх і зовнішніх зв'язків системи, на процес (процедуру) об'єднання основних понять у єдину теоретичну картину, що дає змогу виявити сутність цілісності системи.

Системний підхід - це категорія, що не має єдиного визначення, оскільки трактується надто широко і неоднозначно. У літературі наводяться наступні трактування або визначення системного підходу:

- інтеграція, синтез розгляду різних сторін явища або об'єкта (А. Холл);

- адекватний засіб дослідження і розробки не будь-яких об'єктів, що довільно називаються системою, а лише таких, котрі є органічним цілим (С. Оптнер);

- вираження процедур подання об'єкта як системи та способів їх розробки (В. Садовський);

- широкі можливості для одержання різноманітних тверджень та оцінок, які передбачають пошук різних варіантів виконання певної роботи з подальшим вибором оптимального варіанта (Д. Бурчфільд).

Такий підхід має історичне підґрунтя. Так, до середини ХІХ ст. пізнавальні уявлення про цілісність системи розвивалися на рівні конкретних предметів, при цьому взаємозв'язок та єдність частин були очевидними як за зовнішніми ознаками, так і за властивостями. Спосіб пояснення сутності якогось явища (в ширшому плані) мали механістичний, натурфілософський, метафізичний характер. Водночас розвивалися ідеалістичні погляди на природу цілісності системи, починаючи від простих об'єктів і закінчуючи складними.

На початку ХХ ст. наука піднялася на якісно новий щабель розвитку. Головним її надбанням стала проблема структурної організації та забезпечення функціонування складних системних об'єктів, тому в сучасній науці формуються та широко використовуються категорії системності. У результаті такого прогресу в процесах наукових досліджень центральне місце займає системний підхід.

Необхідність вирішення наукових і практичних завдань нового типу поєднується з розвитком загальнонаукових і конкретно-наукових (спеціальних) теорій і гіпотез. У процесі їх побудови відобразилися принципи та положення системного підходу. Так, В. І. Вернадський розвинув у 1930-ті роки концепцію про біосферу, в основу якої був покладений новий тип найскладніших системних об'єктів глобального масштабу - біогеоценоз. Ідеї системного підходу застосовуються в екології, фізіології, багатьох напрямах біології, фізики, хімії, а також у психології та суспільних науках.

Друга половина ХХ ст. характеризувалася постановкою та вирішенням системних завдань у суспільній практиці в зв'язку із запровадженням складних технічних і соціально-економічних систем. При цьому різноманітні технічні, організаційні, економічні та соціальні питання і проблеми, методи і засоби їх вирішення концентрувалися навколо єдиних цільових програм. Типовим прикладом можуть бути космічні, енергетичні, технологічні проекти. У цих комплексних програмах значне місце займала все таки проблема типу «людина-машина».

Таким чином, науково-технічна революція характеризується взаємним проникненням (інтеграцією) різних напрямів теорії і практики. Масштабні об'єкти трудової діяльності і наукового пізнання мають складну системну природу, а дослідження складних системних об'єктів потребує гармонійного сполучення аналітичних і синтетичних методів вивчення структури та функцій системи.

Системний підхід не існує у вигляді чіткої методики з визначеною логічною концепцією. Це - система, утворена із сукупності логічних прийомів, методичних правил і принципів теоретичного дослідження, що виконує таким чином евристичну функцію в загальній системі наукового пізнання. Прогресивне значення системного підходу можна коротко визначити так: предмети (об'єкти) дослідження і принципи системного підходу мають ширші масштаби, зміст і значення порівняно з традиційним рівнем наукового пізнання та практики. Прикладом цього є такі поняття (категорії), як біосфера, біогеоценоз, людина-машина тощо.

Системний підхід містить у собі принципово нову головну установку, спрямовану в своїй основі на виявлення конкретних механізмів цілісності об'єкта і, при нагоді, повної типології його зв'язків. Значні труднощі, які ускладнюють вирішення цього головного завдання, полягають у тому, що виявлення у багатокомпонентних об'єктах різнотипних зв'язків є лише одним із основних завдань дослідження системного об'єкта. З іншого боку, важливо здійснювати порівняння динаміки всього різноманіття зв'язків у співмірному вигляді за логічно однорідним критерієм, загальним для цілісної системи. Так, наприклад, у системі управління обсяг інформації, що надходить до керуючих структур, вимірюють у бітах. Істотним є те, що таким шляхом встановлюється не лише кількість, а й якість інформації, тобто її зміст для певного каналу зв'язку і системи загалом.

Системний підхід визначає також необхідність розчленування досліджуваних багатокомпонентних об'єктів, на основі принципу найбільшої важливості зв'язків для системи при різноманітті їхніх типів у кожній конкретній складовій системи. Обґрунтований вибір найбільш адекватного варіанта розчленовування здійснюється за допомогою відокремлення сумірної одиниці аналізу (наприклад, суб'єкт господарювання, орган державного управління тощо). На такому підґрунті досліджуються основні властивості системного об'єкта при нерозривному зв'язку структури та функції в їх динаміці.

До основних напрямів системних досліджень можна віднести три основних тенденції, які встановив австралійський біолог і філософ Л. фон Берталанфі (1901-1972):

Наука про системи вивчає принципи застосування системних концепцій у природничих, суспільних науках і науках про поведінку на основі емпіричного дослідження. При цьому основна увага дослідника зосереджується на пізнанні цілого та цілісності, реалізуються підходи до оцінки рівнів складності об'єктів, аналізуються способи взаємодії та взаємовідносин компонентів системи. Для досягнення поставленої мети дослідження, виявлення подібності та ізоморфізму різних систем широко використовуються формальні методи, зокрема математичні моделі.

Системна технологія використовується для розв'язання проблем, що виникають у виробництві та суспільних відносинах, які можна досліджувати на основі теорії систем. Таким чином, у системному аналізі, в процесах управління системами, в дослідженні операцій, інформатизації тощо системний підхід використовується для пошуку практичних розв'язань конкретних проблем.

Системна філософія - це спроба концептуалізації взаємозв'язків і взаємозалежностей між науковими теоріями, котрі сформувались у різних галузях знань, і поєднання розділів традиційної науки в загальних філософських концепціях систем.

Принципи системного підходу. Принципи системного підходу – це загальні положення, що відображають відношення, абстраговані від конкретного змісту наукових і прикладних проблем. Для вирішення конкретної наукової проблеми або проблемної ситуації принципи системного підходу повинні конкретизуватися, причому конкретизація визначається об'єктом і предметом наукового дослідження. В дослідженні складних систем необхідно виявити суттєві особливості проблеми, врахувати найважливіші взаємозв'язки на основі інтерпретації системних принципів до конкретних умов, що дає змогу досліднику піднятися на вищий рівень розуміння системи загалом, вийти за межі її розгляду «зсередини». Адекватне застосування принципів системного підходу при дослідженні різних систем сприяє розвитку у дослідника особливого, системного типу мислення.

У науковій літературі до основних принципів системного підходу пропонується віднести:

принцип остаточної (глобальної, генеральної) мети - функціонування та розвиток системи і всіх її складових повинні спрямовуватися на досягнення певної глобальної (генеральної) мети. Всі зміни, вдосконалення та управління системою потрібно оцінювати з цієї точки зору;
принцип єдності, зв'язаності і модульності - система розглядається «ззовні» як єдине ціле (принцип єдності), водночас необхідний «погляд зсередини», дослідження окремих взаємодіючих складових (принцип зв'язаності). Принцип модульності передбачає розгляд замість складових системи її входів і виходів, тобто абстрагування від зайвої деталізації за умови збереження можливості адекватного описання системи;
принцип ієрархії - виявлення або створення у системі ієрархічних зв'язків, модулів, цілей. В ієрархічних системах дослідження, як правило, розпочинається з «вищих» рівнів ієрархії, а в разі її відсутності дослідник повинен чітко визначити, в якій послідовності розглядатимуться складові системи та напрямок конкретизації уявлень;
принцип функціональності - структура системи тісно пов'язана та обумовлюється її функціями; отже, створювати та досліджувати систему необхідно після визначення її функцій. У разі появи нових функцій системи доцільно змінювати її структуру, а не намагатися «прив'язати» цю функцію до старої структури;
принцип розвитку - здатність до вдосконалення, розвитку системи за умови збереження певних якісних властивостей. При створенні та дослідженні штучних систем межі розширення функцій системи та її модернізація повинні визначатись їхньою доцільністю. Здатність до розвитку штучних систем визначається наявністю таких властивостей, як самонавчання, самоорганізація, штучний інтелект;
принцип децентралізації - розумний компроміс між повною централізацією системи та здатністю реагувати на вплив зовнішнього середовища окремими частинами системи. Співвідношення між централізацією та децентралізацією визначається метою та призначенням системи. Повністю централізована система є негнучкою, неспроможною швидко реагувати і пристосовуватися до змінних умов;
принцип невизначеності - у більшості випадків досліджується система, про яку не все відомо, поведінка якої не завжди зрозуміла, невідома її структура, непередбачуваний перебіг процесів, невідомі зовнішні впливи тощо. Частковим випадком невизначеності є випадковість, коли певна подія може відбутись, а може й не відбутись.

Переглянути матеріали за посиланням:

Суть системного аналізу та його предмет

https://drive.google.com/file/d/1ZPOs4D9sisjaGTbbu9azhfF84nfFDHaz/view?usp=sharing

Поняття системи та її властивості

https://drive.google.com/file/d/1jMuEcJM-Bj6nBmgw_Kesj7pF0d-Ez1Ec/view?usp=sharing

Моделювання як спосіб наукового пізнання

https://drive.google.com/file/d/1Ue508YQ2yVbnV7JYELacvXgIpRNBr4pK/view?usp=sharing

22.01.2021. Творчі задачі з фізики

Творчі задачі з фізики

Неправильне або неоднозначне розуміння змісту окремих понять досить часто приводить до небажаних наслідків їх використання. Це має відношення і до такого поняття як творча задача. Іноді під цим виразом розуміють просто складну задачу, розв’язання якої може бути знайдене лише тими суб’єктами (учнями), що мають досить високий рівень знань з відповідного предмету. Та якщо б це було саме так, то в наш час будь-яка проблема легко б вирішувалась за допомогою електронно-обчислювальної техніки.

У методичній літературі поруч із терміном задача досить часто використовується термін завдання.

В. Г. Розумовський , наприклад, під завданнями розуміє задачі, на виконання яких витрачається багато часу Р. І. Малафєєв розрізняє ці поняття, але робить він це на основі ознак, які, на наш погляд, не є суттєвими з точки зору структурного аналізу, а більше редукують до специфічних методичних термінів розмовного характеру. “У більшості випадків, - пише Р. І. Малафєєв, - творчі задачі зв’язані з виконанням експерименту або конструюванням, тому їх природніше називати завданнями”. Автор же вважає, що ці два поняття слід розрізняти за ступенем узагальненості, згідно якому поняття задача стоїть нижче від поняття завдання. Іншими словами, задача належить до множини завдань. Учень, може, наприклад, отримати завдання: розв’язати задачу, виконати лабораторну роботу, виготовити прилад, написати твір або реферат і т. п.

Психолог А. Ф. Есаулов пише, що “задача - це більш-менш визначені системи інформаційних процесів, неузгоджене чи навіть суперечливе співвідношення між якими викликає потребу в їхньому перетворенні”. Інший психолог О. М. Леонтьев під задачею розуміє “мету, яка дана в певних умовах”. Зрозуміло, що під цим “перетворенням” або досягненням “мети” розуміється процес розв’язання задачі.

Відомий фахівець з психології творчості Я. О. Понамарьов в самому загальному вигляді задачу розуміє як “стан недоорганізованості взаємодіючої системи компонентів”, а процес розв’язання задачі при такому її розумінні відповідає “доорганізації системи”.

Кожна наука має свої власні засоби та методи розв’язання задач. У зв’язку з цим, поєднання загального визначення поняття задачі із можливістю використання відповідних засобів та методів розв’язання може дати визначення поняття задачі, яке буде характерним для конкретної науки, і, звичайно ж, для однойменного навчального предмету. Це відразу видно з визначення фізичної задачі, яке дається методистом-фізиком В. П. Орєховим. Він пише: “Фізичною задачею в навчальній практиці звичайно називають невелику проблему, яка у загальному випадку розв’язується за допомогою логічних умовиводів, математичних дій і експерименту на основі законів і методів фізики”.

Фізичні задачі в методиці навчання фізики класифікують за різними ознаками, наприклад, за способом подання умови, за змістом, за рівнем складності, за дидактичною метою, за способами розв’язування тощо.

A. За способом подання умови: текстові, графічні, задачі-малюнки, експериментальні, експериментально-графічні. Дана ознака стосується формулювань умов задач. В ній відображується спроектований суб’єктом складання задачі спосіб доведення до свідомості суб’єкта її розв’язання відповідної проблеми. Ці способи можуть поєднуватись, взаємно доповнюючи один одного. Так, наприклад, текст умови задачі може доповнюватись рисунком, фотознімком тощо.

B. За змістом: абстракті, конкретні, технічні, технологічні, із біологічним медичним, військовим або історичним змістом, задачі на кмітливість, “цікаві” задачі і т. п.

C. За рівнем складності: прості, які розв’язуються в одну-дві дії або в таку ж кількість умовиводів, задачі з неповними даними (коли в умові не вистачає необхідних для їх розв’язання даних), задачі з надлишком даних (коли до умови вводяться зайві дані, від використання яких суб’єкт розв’язання повинен відмовитись).

D. За дидактичною метою: тренувальні, контрольні, творчі. Ця ознака стосується мети, якої хоче досягнути педагог при використанні даного типу задач.

E. За способом розв'язання: логічні (якісні), обчислювальні (розрахункові), графічні, експериментальні. Способами розв’язання передбачається використання різних засобів досягнення сформульованої в умові задачі мети. Такими засобами, в першу чергу, є математичний апарат, фізичний експеримент, інформаційні технології тощо.

Для розв’язування звичайних логіко-математичних задач, які традиційно використовуються в якості тренувальних вправ та для оцінювання рівня досягнень учнів, вже відпрацьовані характерні для даної науки методи, розроблені відповідні алгоритми. За умови володіння матеріалом фізики та математики, використання цих алгоритмів, як правило, дозволяє розв’язати будь-яку із згаданих вище задач.

Але є й такі задачі, для розв’язання яких цього не достатньо. Такі задачі відносяться до категорії творчих. “Творчою, - пише дидактик І. Я. Лернер, - вважається задача, дії по розв’язуванні якої не детермінуються або не повністю (неоднозначно) детермінуються якимись прописами, тобто якщо тому, хто виконує завдання невідомий алгоритм розв’язання й необхідно здійснити пошук, кроки якого наперед не дані”.

Відомий фізик-методист В. Г. Розумовський дає поняття творчої задачі з фізики. Він пише, що “це задача, у якій сформульована певна вимога, яка може бути виконана на основі знання фізичних законів, але в якій відсутні які-небудь прямі і непрямі вказівки на ті фізичні явища, законами яких слід скористатися для розв’язання цієї задачі”.

В цій же роботі В. Г. Розумовський дає “дуже умовну” класифікацію творчих задач. “Творчі задачі з фізики, - пише він, - дуже умовно можна розділити <... > на два види: “дослідницькі” (які вимагають відповіді на питання: чому?) та “конструкторські” (які вимагають відповіді на питання: як зробити?). Очевидно, що такий підхід обумовлений власними уявленнями В. Г. Розумовського щодо видів наукової творчості. Він вважає, що в науці існує два види творчості. Результатом одного із них є відкриття, а результатом іншого – винахід. На основі ж сучасних уявлень психологами процесу творчості (Я. О. Понамарьов та ін.), яких дотримується й автор, відкриття не завжди може бути зроблене в результаті творчої діяльності людини. Це легко зрозуміти з висловлювання І. Канта. “Винайти щось, - пише він, - це зовсім не те, що відкрити; адже те, що відкривають, передбачається вже існуючим до цього відкриття, тільки воно ще не було відомим, наприклад - Америка до Колумба; але те, що винаходять, наприклад порох, не було нікому відомо до майстра, який його зробив”.

Творча діяльність, як вже відмічалось вище, включає до себе два взаємно зв’язані між собою та такі, що доповнюють один одного механізми: психологічний та логічний. Відсутність психологічного механізму, який базується на уяві та інтуїції, зводить діяльність людини до суто логічної, в ході якої, про що також відмічалось вище, не може бути отриманий справжній творчий результат. Якщо повернутись до дослідницьких задач, то, дійсно, та частина з них, котра вимагає від суб’єкта розв’язання повноцінної творчості (із використання обох згаданих вище механізмів), належить до творчих задач дослідницького характеру. Якщо ж, навіть, в ході діяльності суб’єкта і буде отримано оригінальний продукт, але ця діяльність була суто логічною, за відомим алгоритмом, то таку дослідницьку задачу не варто відносити до категорії творчих.

Інший відомий методист-фізик Р. І. Малафєєв виділяє такі види творчих задач з фізики:

-Експериментально-дослідницькі Ці задачі, на думку названого автора, є основним видом творчих задач, які можуть використовуватись

на уроці як під час вивчення нового, так і під час закріплення пройденого матеріалу. На уроці такі задачі можуть реалізовуватись у вигляді дослідницьких лабораторних робіт або ж у формі фронтального експерименту;

- Конструкторські завдання. Цей вид завдань автор ще розділяє на два типи: завдання, які вимагають принципово теоретичного розв’язання, та завдання, якими передбачається виготовлення конструкцій.

-Завдання практичного змісту. Виконанням цих задач передбачається знаходження фізичного способу розв’язання задач;

-Завдання на проектування фізичних дослідів. Після висунення вчителем проблеми учням, які будуть виконувати такого типу завдання, пропонується спроектувати необхідні для дослідження даної проблеми досліди.

Ми ж творчі задачі класифікуємо на більш загальному рівні. До творчих можуть належати як звичайні логіко-математичні так і експериментальні, дослідницькі, винахідницькі, конструкторські та раціоналізаторські задачі. Три останні класи задач - винахідницькі, конструкторські та раціоналізаторські - на відміну від інших мають технічне розв’язання. Це означає, що результатом розв’язання задачі повинна бути пропозиція, за якою можливо буде створити практичний засіб, здатний виконувати певну функцію.

Найбільш вдалою класифікацією творчих задач, на думку автора, буде класифікація за способом їх розв’язання. Саме в ньому (способі розв’язання, відображується будь-яка діяльність суб’єкта, в тому числі й творча діяльність, яка сприяє розвитку відповідних здібностей. Таку класифікацію можна зобразити графічно за допомогою такої схеми (рис. 2.2.1). Поняття кожного типу задач буде розкрито у наступних параграфах. Зараз ми відмітимо лише те, що на даній схемі нами вибрана така послідовність типів задач (починаючи з дослідницьких), яка відображає процес розвитку науки та техніки. Дійсно, в ході розв’язання дослідницьких задач люди отримують нові знання з фізики. На основі нових знань робляться винаходи, які втілюються “в метал” після розв’язання конструкторських задач. Будь-який пристрій або технологія можуть згодом зазнати незначного удосконалення внаслідок розв’язання раціоналізаторської задачі. Такий процес може мати продовження, адже розвиток техніки піднімає на вищий щабель науку. Нові наукові відкриття знову ж приводять до нових винаходів і т. д.

Разом з цим, варто зауважити, що не дивлячись на те, що словосполучення творча задача є досить поширеним у психології, дидактиці та педагогічній практиці, його, все-таки, слід сприймати умовним. Ознака “творча” у прямому значенні цього слова не розкриває ні форми, ні змісту задачі як проблеми. Творчою може бути лише діяльність, в ході якої одержується новий продукт, до чого можна віднести як знаходження оригінальних способів та засобів, так і сам результат розв’язання певної задачі.

Як вже говорилось вище, розв’язання творчої задачі не можна алгоритмізувати. Процес розв’язання творчої задачі аналогічний процесу творчості. Йому відповідають описані в першому розділі фази творчого процесу. Разом з цим, Я. О. Понамарьов процес розв’язання творчої задачі розділяє на дві основні фази:

1) фазу інтуїтивного пошуку та одержання інтуїтивного ефекту (тобто фазу, яку в минулому іноді називали “психологічним” розв’язанням)

2) фазу його вербалізації формалізації (тобто ту, яку відповідно зв’язували з “логічним” розв’язанням).

Творчі задачі можна також розділити на два класи за рівнем усвідомлення пошуків способів її розв’язання. “Один із них, - пише Я. О. Понамарьов, - складають ті задачі, які можуть бути розв’язані засобами планомірного використання усвідомлених способів та прийомів, однак у ході їх розв’язання все ж виявляється суттєва ознака функціонування психологічного механізму розв’язання творчих задач - проявляється зміна домінуючих рівнів у процесі розв’язання. Адже саме цей процесуальний момент і виступає для нас критерієм особливим, раніше ще ніким не використовуваним критерієм віднесенням тієї або іншої задачі до категорії творчих задач. Суттєвою ж ознакою даного класу творчих задач є та обставина, згідно якій діапазон домінуючих рівнів, що залучаються до розв’язання задач даного класу, не виходить за межі усвідомлюваного (звичайно, усвідомлюваного з різною мірою повноти).

Інший клас складають ті задачі, протиріччя яких більш глибокі і розв’язання обов’язково опосередковуються неусвідомлюваними спочатку знахідками. Змінність домінуючих рівнів у ході розв’язання властива, звичайно, і для цих задач. Суттєва ж ознака даного класу творчих задач - обов’язкове включення до числа домінуючих тих рівнів, які знаходяться в області неусвідомлюваного”. Така класифікація творчих задач зображена на рисунку (рис. 2.2.2).

Результатом творчості учня можна вважати й одержувані під час розв’язання творчої задачі знання. Розглядаючи їх під кутом зору наведеної вище класифікації творчих задач, Я. О. Понамарьов пише: “Знання, отримані в ході розв’язання творчої задачі другого класу, можна інтерпретувати як революцію, як стрибок в розвитку; знання, отримані в наслідок розв’язання творчої задачі першого класу - як еволюцію, як поступовість у розвитку”.

Однією із характерних особливостей творчих задач є те, що вони можуть мати значну кількість розв’язань. Покажемо це на прикладі де кількох задач.

Задача 2.2.1. Відомо, що у найпростіших мікроскопах скельце, на якому розміщують досліджуваний предмет (препарат), переміщують вручну, тобто безпосередньою дією пальців рук. При цьому відчутні певні незручності, різкі та відносно великі переміщення скла не до зволяють необхідну для розгляду частину препарату відразу встановити в полі зору оптичної системи приладу. Запропонуйте, як можна плавно переміщати дане скельце.

Нижче наводяться декілька можливих (вже відомих) варіантів її розв’язання.

Розв’язання 1. Переміщення скельця можна здійснювати за допомогою гвинта з досить малим кроком різьби (як у мікрометрі, або, принаймні токарному верстаті та в деяких конструкціях реостатів).

Розв’язання 2. Для переміщення скельця можна використати пристрій, в принципі дії якого лежить теплове розширення твердих тіл.

Розв’язання 3. Того ж самого можна досягти за допомогою пристрою, принцип дії якого оснований на явищі магнітострикції.

Зрозуміло, що кількість можливих варіантів розв’язання даної задачі на цьому не обмежується.

Можна стверджувати, що кожне конкретне розв’язання однієї й тієї ж задачі зумовлюється як об’єктивними так і суб’єктивними факторами. До об’єктивних факторів слід віднести рівень розвитку науки й техніки. Суб’єктивні ж фактори визначаються рівнем розвитку суб’єктів розв’язань — їх творчими здібностями, освітою, спеціальною підготовкою тощо. Перший варіант розв’язання наведеної вище задачі оснований на матеріалі механіки, другий - на матеріалі молекулярної фізики, а третій на матеріалі електродинаміки. Зрозуміло, що учень може запропонувати розв’язання певної задачі лише на рівні оволодіння відповідним матеріалом фізики. Іноді здається, що нам вдалось вже знайти ідеальне розв’язання певної задачі, але проходить деякий час, і з’являється нове розв’язання, яке набагато краще попереднього.

Спробуємо виділити й інші критерії, які дають, на наш погляд, можливість більш чітко відрізняти творчу задачу від задачі не творчої. Психолог Я. O Пономарьов пише, що “той клас задач, розв’язання яких доступно для машинного моделювання, не входить до класу творчих, до останнього можуть бути віднесені лише ті, розв’язання яких не піддаються сучасному машинному моделюванню. Більше того, неможливість моделювання розв’язань таких задач за допомогою сучасних комп’ютерів може виступати одним із достатньо чітких практичних критеріїв справжньої творчості.

Правильність його думки не викликає ніяких сумнівів. Дійсно, якби нам вдалось алгоритмізувати процес розв’язання творчої задачі, то з подальшим ходом її розв’язання легко б справилась спеціально розроблена для цього комп’ютерна програма. Таким чином, можна зробити висновок про те, що характерною ознакою творчої задачі є те, що вона не може бути розв’язання за допомогою ЕОМ.

Ще однією цікавою, на наш погляд, характеристикою творчої задачі є неможливість формулювання відносно неї оберненої задачі в тому її розумінні, як це прийнято до задач, що розв’язуються за відомим алгоритмом, тобто стандартних задач.

Хай, наприклад, в умові звичайної стандартної задачі, яка використовується в якості тренувальної вправи або відповідного контрольного завдання, дано А та В і потрібно знайти С. Зрозуміло, що ця задача матиме дві обернені. Умова однієї з них міститиме компоненти A та C і потрібно буде визначити В. Умова ж ще однієї оберненої задачі включатиме в себе компоненти C та В, а процес її розв’язання вимагатиме знаходження А. Для випадку творчої задачі це виглядатиме інакше. Якщо, наприклад, до її умови входять А та Б, то результатом її розв’язання може бути не лише С, а й D, Е, Q,... (декілька варіантів розв’язань).

Важливість творчих задач для процесу навчання фізики важко переоцінити. Без їх використання навчальний процес буде спрямований лише на засвоєння знань, а не на розвиток творчої особистості. Лише творча діяльність, якою є процес розв’язання творчих задач, сприяє розвитку творчих здібностей учнів. На це звертають увагу фахівці в галузі психології творчості та дидактики. “Реальне розв’язання задачі, пише психолог О. К. Тихомиров, - це завжди взаємодія суб’єкта і об’єкта, в ході якого перетворюється не тільки задача, об’єкт мислення, але і суб’єкт”. Це підтверджується і результатами наших власних досліджень.

У педагогічній практиці досить часто використовуються задачі, які мають не лише об’єктивну, а й суб’єктивну новизну. Але з точки зору психології творчості характер новизни для суб’єкта творчої діяльності значення не має. “Будь-яка нормальна людина, - пише І. Рібо, - займається творчістю в більшій або меншій мірі. За своєю необізнаністю вона може винайти те, що вже винайшли тисячу разів. Якщо для інших це не буде створенням чого-небудь нового, то для самого винахідника воно є таким”. Таку ж з цього приводу думку має і В. Г. Розумовський. Він пише: “Для цілей розвитку здібностей до творчості характер новизни не має значення. Новизна може бути об’єктивною і суб’єктивною”.

Проведені нами дослідження, а також педагогічна практика багатьох вчителів фізики, які працюють у різних регіонах України, Білорусі та Росії, свідчать про те, що використання творчих задач сприяє розвитку творчих здібностей учнів. Вони логічно “вписуються” у всі види навчально-виховної роботи з фізики: від подачі нового матеріалу до оцінювання досягнень учнів у їх знаннях та розвитку.

Відомий фізик-методист В. Г. Розумовський у своїй фундаментальній праці “Творческие задачи по физике в средней школе” пише, що творчі задачі слід використовувати на завершальній стадії оволодіння учбовим матеріалом. Більше того, він заперечує доцільність їх використання на етапі засвоєння знань. “Творчість, - пише він, - зв’язано з використанням знань у нових умовах, тому творчі вправи з фізики повинні бути зв’язані передусім з використанням законів, принципів, правил, формул, аналогій і т. п. Що ж стосується понять, різноманітних вихідних та ілюстративних експериментальних фактів, то для їх засвоєння достатньо тренувальних вправ”.

Відносячись з великою повагою до В. Г. Розумовського, автор даного дослідження не розділяє його думку щодо місця творчих задач у навчальному процесі з фізики. Не виключено, що таке бачення проблеми використання задач такого типу склалось у В. Г. Розумовського на загальному фоні переважаючого в 60-70-ті роки репродуктивного навчання, коли знання, уміння та навички були головними критеріями оцінювання досягнень учнів.

Автор вважає, що творчі задачі доцільно використовувати на всіх етапах навчання фізики: від подачі нового матеріалу до оцінювання рівня досягнень учнів з даного предмету, вважаючи при цьому, що досягнення полягають не лише в формальному засвоєнні знань, айв розвитку творчих здібностей учнів.

Можна також, хоча б частково, не погодитись і з думкою В. Г. Розумовського відносно того, що не можна використовувати в якості навчальних завдань тих задач, розв’язання яких учителю не відомо.Практика свідчить про те, що досить часто учні пропонують оригінальні розв’язання творчих задач, що відповідає процесу творчості, тому не є важливим, є в учителя наперед відоме розв’язання, чи нема. Для підтвердження сказаного доцільно звернутись до описів зроблених учнями винаходів, які є не чим іншим, як ще нікому (не лише вчителю) не відомі, тобто оригінальними розв’язаннями задач. Головне, що слід враховувати при виборі та постановці задач, це те, щоб вона опиралась на зміст знайомого для учня навчального матеріалу, відображувала його особисті інтереси тощо. В цьому відношенні заслуговуватимуть на увагу ті задачі, які природно виникають в його побуті, навчанні в школі тощо. Саме такі задачі включені до даної роботи.

Підсумовуючи сказане вище, можна прийти до висновку про те, що поняття творчої задачі тісно зв’язане з поняттям самої творчості - діяльності людини, в ході якої одержується оригінальний продукт. Саме виходячи з цього нами робиться і класифікація творчих задач.

Важливими ознаками творчої задачі є відсутність наперед відомого для її розв’язання алгоритму, що робить не можливим її розв’язання за допомогою ЕОМ, а також те, що вона може мати значну кількість варіантів розв’язань.

Творчі задачі можуть використовуватись на будь-яких навчальних заняттях з фізики, виконуючи при цьому діагностичну, учбову та розвиваючу функції.

Опрацювати матеріал за посиланням

file:///C:/Users/Class/AppData/Local/Temp/VchdpuP_2017_144_84.pd f

https://core.ac.uk/download/pdf/12081104.pdf

https://virtkafedra.ucoz.ua/el_gurnal/pages/vyp14/Davidenko.pdf

Література.

Давиден А. А. Изобретательские задачи в школьном курсе физики: Пособие для учителей. – Чернигов: Десн. Правда, 1996. – 96 с.
Давиденко А. А. Методика розвитку творчих здібностей учнів у процесі навчання фізики (теоретичні основи). – Ніжин: ТОВ „Видавництво „Аспект-Поліграф”, 2004. – 264 с. (Монографія).
Давиденко А. А. Науково-дослідницька діяльність учнів – членів Малої академії наук України: Посібник для вчителів та учнів. – Чернігів, РВВ ЧОІППО, 2001. – 38 с.
Давиденко А. А. Турнір юних винахідників і раціоналізаторів – нова форма позаурочної роботи з фізики: Посібник для вчителів. – Чернігів, РВВ ЧОІППО, 2001. – 36 с.
Давидьон А. А. Експериментальні задачі з фізики для 7-9 кл. – Чернігів: ОІПКППО, 1997. – 44 с. (Гриф МОН “Рекомендовано”).

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

23.01.2021. (4 год.) Практична робота. Проведення тренінгу із розв'язування винахідницьких задач за допомогою генетичного аналізу

Переглянути матеріали за посиланням

Виконати завдання . Розв'язати на вибір три задачі. Представити й довести вірність розв'язків перед вихованцями гуртка

Винахідницькі задачі

1. Кадрове вікно фотоапарата під час фотографування не завжди вдається правильно зорієнтувати відносно лінії горизонту. Це приводить до небажаних наслідків, особливо в спеціальній фотографії. Яким чином можна уникнути даного недоліку?

2. Зміну ваги тіла, яке рухається з прискоренням, в основному демонструють за допомогою пружинного динамометра з підвішеним на його гачку тягарцем. Різкий рух дощечки динамометра вгору приводить до збільшення ваги тягарця і, навпаки, такий же рух дощечки вниз - показує зменшення ваги тіла. Незручності такого пристрою очевидні: спостереження даного явища обмежені в часі, пристрій не має цілісної конструкції і т. п. Запропонуйте пристрій для демонстрування зміни ваги тіла при його русі з прискоренням, який би мав суттєві відмінності від вже існуючих і, звичайно ж, дозволяв би здійснювати демонстрацію даного явища на більш високому рівні.

3. Проїжджі частини швидкісних доріг на крутих поворотах мають певний нахил до центру закруглення. Кут цього нахилу одержують або відповідними розрахунками, або ж просто обирають ‘‘на око”. Запропонуйте технічне розв’язання задачі, яке б дозволяло проектувальникам отримувати значення кутів нахилу поверхні дороги до часу її прокладання.

4. Для надійного закривання дверей іноді застосовують дротяні пружини. При цьому, окрім погіршення естетичного вигляду даного елементу будівлі, є ще й незручності більш практичного характеру: обрив одного з кінців пружини може привести до травмування людей. Отже запропонуйте власний спосіб або пристрій, який би виконував ті ж функції, що й пружина, але був би позбавлений вказаних вище недоліків.

5. Найпоширенішим приладом для вимірювання діаметру циліндричних деталей, є, звичайно, штангенциркуль. Губками названого приладу щільно обхвачують протилежні частини поверхні деталі і знімають покази з його шкали. Цей прилад є досить

точним (ціна його поділки може, наприклад, бути 0,05 мм), але сам процес вимірювання відбувається упродовж значного інтервалу часу. Це особливо помітно при виготовленні деталей на токарному верстаті, коли їх діаметр доводять до певного значення. Отож запропонуйте принципово новий прилад для простішого і більш швидкого (у порівнянні із згаданим вище) вимірювання зовнішнього діаметру циліндричних деталей (стержнів, труб, болтів тощо).

6. При закиданні блешні на значну відстань котушка спінінга набуває значної швидкості обертання. Як маховик котушка продовжує обертатись і після опускання блешні у воду. Якщо це обертання вчасно не припинити, то навколо котушки з волосіні утворюється “борода”, яка подальшу риболовлю даним спінінгом робить не можливою. Розплутування ж “бороди” іноді займає досить багато часу, що створює відомі незручності для риболова. Досвідчені риболови котушку пригальмовують великим пальцем руки. Створено також автоматичні фрикційні гальма, сила притискання гальмівної колодки в яких регулюється силою натягу волосіні. Але ці гальма недовговічні і вимагають постійного регулювання. Вже досить давно набули поширення без інерційні котушки, які обертаються лише при намотуванні на них волосіні. При закиданні ж блешні волосінь просто витками спадає з котушки. Але така котушка також має свої суттєві недоліки. Отож запропонуйте більш якісні гальма для звичайної інерційної котушки.

7. Помітити “кльов" риби у вітряну погоду не так вже й просто. Це стосується не лише поплавкової вудки, а й “малої” донки, тобто вудки із знятим поплавком та збільшеним тягарцем: дрібні хвилі, що поширюються по поверхні води, самі періодично “притоллюють” поплавок або ж натягують волосінь, змушуючи риболова реагувати відповідним чином на таке несправжнє “клювання”. Риболови були б вдячні праці винахідників, якби вони змогли надати їм у цьому допомогу.

8. Розпилювання деревини завжди супроводжується викидом тирси, що засипає намальовану лінію, вздовж якої здійснюється пропилювання. Запропонуйте спосіб або пристрій, який би дозволяв столяру уникати під час пиляння ручною пилкою здування тирси повітрям легенів або ж її струшування з лінії пропилювання.

9. Одним із недоліків вітряних двигунів є те, що під час обертання їх лопаток утворюється шум, частота якого негативно впливає на тварин. Запропонуйте свій варіант вітряного двигуна, який би був позбавлений даного недоліку.

10. На одному із заводів виникла необхідність у виготовленні значної кількості фігурних деталей з тонкого листового скла. Але, як відомо, різання тонкого скла не по прямій лінії справа занадто складна і приводить до великої кількості браку. Запропонуйте, як можна вийти з цієї складної ситуації?

11. Запропонуйте спосіб позбавлення від шкідливої вібрації, яка може виникати в конструкційних елементах деяких механізмів, машин та транспортних засобів?

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

02.04.2021. (2 год.) Психологічна інерція.

ПСИХОЛОГІЧНА ІНЕРЦІЯ

Опис методу:

Психологічна інерція мислення (ПІМ) - мимовільне прагнення людини діяти відповідно до накопиченому досвіду, вирішувати проблему традиційним шляхом. У повсякденному житті, в звичних ситуаціях інерція мислення, тобто накопичений досвід, оцінка ситуації як звичайної, економлять час і сили на прийняття і виконання рішення. У незвичайних випадках, інерція мислення може перешкодити.

ПІМ підтримується і розвивається людством з метою збереження і примноження досягнень цивілізації, але заважає отриманню нових знань, нових досягнень, обмежуючи фантазію, творчість. Для творчості при вирішенні проблеми характерні вихід за рамки звичайного і зміна початкового об'єкта. Для інерції мислення - повторення звичайного і збереження об'єкта.

Приклад психологічної інерції Питання про 300 електронів - див. Книгу Альтшуллер Г.С., Алгоритм винаходу, М., "Московський робітник", 1973 г., с. 237-250. (Посилання http://www.altshuller.ru/rtv/rtv1.asp).

Спочатку процес електрозварювання припускали використовувати для нагріву металу перед ковальської зварюванням - з'єднанням розпечених шматків металу за допомогою удару. На першому технічному завданні на розробку радіолокатора було написано - використовувати станцію для наведення на літак звуковловлювачів. Коли потрібно боротися з ПІМ? Який є ситуація - звичайної або незвичайної - визначає мету, очікуваний результат. Що гучніше мета, чим більше необхідний результат, тим сильніше потрібна зміна вихідної системи або ситуації, тим сильніше заважає психологічна інерція. ПІМ шкідлива, коли: - ставиться велика зухвала завдання, варто глобальна проблема, вирішується проблема високого рівня; - потрібно різко підвищити ефективність чогось відомого; - просто потрібно новизна. З позиції Тезаурусна моделі мислення (Тезаурусна модель інтелекту і психологічні механізми ефективності методики винахідництва. Овчинніков Н.Ф., 1982, посилання http://triz.iis.nsk.su/Ovchinnikov1 ) боротьба з ПІМ дозволяє активізувати більше число конкретних елементів, наявних в пам'яті, ніж активізують тільки звичні уявлення про проблему.

Саме тому як всі методи пошуку нових рішень вимагають подивитися на проблему з різних точок зору, узагальнити її, використовувати різні просторові і тимчасові масштаби і застосовувати інші оператори перетворення. Треба розуміти: скільки точок зору або видів знання, існує на проблему або об'єкт, стільки видів ПІМ і існує. Кожне тверде твердження доводиться перевіряти на наявність в ньому психологічної інерції. Але, звичайно, існують і класифікації ПІМ.

Рекомендації по боротьбі з ПІМ Загальна рекомендація: використовувати перед рішенням методи РТВ.

КОНКРЕТНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОЇ ФУНКЦІЇ – звичка до того, що об'єкт виконує звичну функцію. Метод подолання ПІ – коректне формулювання функції об'єкта

2. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНИМ ПРИНЦИПОМ ДІЇ – заміна принципу дії системи часто пов'язана з переходом до нових галузей знань, і це призводить до психологічних труднощів у фахівців.

Метод подолання ПІ: - якщо потрібно вийти в іншу область знань, сприймайте цей перехід адекватно - спочатку вивчайте інформацію, а потім вирішуйте, боятися нової галузі знань чи ні. - перехід від предметного розгляду звичного об'єкта до вивчення його функцій. - пошук рішення аналогічних функцій в провідних галузях техніки і адаптація його до особливостей поставленого завдання.

3. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНИХ СКЛАДУ КОМПОНЕНТІВ - обов'язковість наявності того чи іншого елемента в технічному об'єкті може бути результатом чистої психологічної інерції. - навіть якщо елемент в технічній системі потрібен, то його виконання може виявитися неоптимальним. Можливо, він повинен бути зовсім іншим. Компоненти ТЗ можуть нести сильну психологічну інерцію. Методи ослаблення ПІ: - перевірити, чи всі компоненти необхідні для функціонування пристрою або процесу; перевірити, оптимально їх виконання. - провести функціональний аналіз об'єкта (розділ функціонально-вартісного аналізу - ФСА).

4. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ, СТАНІВ, ПАРАМЕТРІВ

Методи подолання ПІ:

а). Чи потрібно перевіряти: - будь-яке значення параметра, яке нам задано. Наприклад, є міф про те, що товщина лосини - 0.1 мм (100 мікрон). - а навіщо цей параметр такий, чи дійсно він потрібен такий, який він є?

б). Будь-які параметри, навіть намертво прив'язані до об'єкту, можна змінювати, якщо це потрібно для вирішення нових завдань.

в). У кожного об'єкта є головні, очевидні властивості, параметри, стану, і приховані (латентні) властивості. Для вирішення нових творчих завдань треба шукати саме приховані властивості.

5. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОЇ ФОРМИ, ЗОВНІШНЬОГО ВИДУ. Не можна за зовнішнім виглядом судити про принцип дії об'єкта. Для вирішення нових завдань звичний вид об'єкта може змінюватися.

Методи ослаблення ПІ:

- пам'ятати, що звичні зовнішній вигляд і форма знайомого об'єкта можуть змінюватися для виконання цим об'єктом нових функцій;

- простежити еволюцію структури і зовнішнього вигляду аналізованого об'єкта;

- постаратися відокремити наші уявлення про звичному дизайні об'єкта від його функцій. Не можна за зовнішнім виглядом судити про принцип дії об'єкта.

6. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОЇ ЦІННОСТІ ОБ'ЄКТА. Може бути пов'язана з: - самим об'єктом або його елементом - властивістю, яке ми звикли вважати цінним - дією, про яке ми знаємо, що воно найголовніше, важливе.

7. ЗВИЧНА НЕЗМІННИЙ ОБ'ЄКТ

8. ІНЕРЦІЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ТЕРМІНІВ. Рішення задач в різних областях починається з вивчення термінології, що вживається в кожній конкретній цій галузі. При цьому виникає ПІ, пов'язана з вживанням термінів. Найсильнішим гіпнозом, по суті, програмуючим розумову діяльність, є саме формулювання проблеми.

Цей вид ПІ має два прояви:

- формує стереотип виконання функції

- породжує неявні обмеження на можливі рішення

Методи подолання цього виду ПІ:

- виділити терміни і замінити їх на загальновживані або дитячі поняття. - позначити межі застосування термінів.

- піти від вихідного об'єкта, представити його як сукупність властивостей, на яких можна будувати і інші функції.

Замість розгляду предмета розглядаємо набір властивостей. Будь-яке властивість може бути базовим для якоїсь функції. Провести функціональний аналіз для зняття ПІ. - вживати для опису об'єкта функціональні терміни з мінімумом загальнотехнічних для переходу до образу об'єкта у вигляді набору її властивостей.

9. ІНЕРЦІЯ ЗАЙВОЇ ІНФОРМАЦІЇ. Якщо ми володіємо великим обсягом зайвої інформації, то важко виділити дійсно необхідну інформацію. Цей вид ПІ зустрічається при входженні в нову тему.

Метод ослаблення цього виду ПІ: перед тим як шукати і обробляти інформацію, потрібно підібрати спосіб систематизації.

10. ІНЕРЦІЯ НЕІСНУЮЧИХ ЗАБОРОНИ. При генерації концепцій нашу уяву обмежена поруч заборон: «неможливо безопорний рух», «не можна побудувати вічний двигун». Однак багато заборон, які ми вважаємо непорушними, насправді такими не є. Заборона, внутрішній або зовнішній, виступає не у вигляді прямої заборони, а у вигляді усталеної неправильної моделі об'єкта. Перехід до правильної моделі відразу знімає прихований заборона на удосконалення об'єкта.

Методи ослаблення цього виду ПІ: - зводити адміністративні заборони до технічних. - зводити технічні заборони до фізичних обмежень.

11. ІНЕРЦІЯ ПСЕВДОАНАЛОГІЧНОГО РІШЕННЯ. Часто інерція пов'язана з тим, що ви тільки що вирішували завдання, яка вам здається зовні схожою. І ви радісно кидаєтеся вирішувати нове завдання точно так же, як попередню. А вони виявляються схожі тільки за зовнішнім виглядом. А насправді це завдання має іншу природу.

ТРВЗ рекомендує шукати аналогію не по зовнішньому вигляду об'єкта або завдання, а по таємного в глибині фізичній протиріччя.

12. ІНЕРЦІЯ ЄДИНЕ РІШЕННЯ. Якщо рішення створює відчуття остаточного вирішення проблеми, то генерація зупиняється. І цей вид ПІ обмежує можливості продовження удосконалення. Часто фірми зазнають збитків. У її керівництва «спрацьовує» цей вид ПІ. Керівник просто не бачить іншого рішення, крім прийнятого і удаваного оптимальним, і впевнений у власній правоті.

Методи ослаблення цього виду ПІ:

- проведення компонентного і функціонального аналізу процесу (докладний розгляд компонент процесу (операцій) і функцій кожної операції);

- ніколи не можна зупинятися на єдиному рішенні. Необхідно шукати інші рішення, переносити властивості кращих рішень на удосконалюється конструкцію.

13. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНИЙ СПОСІБ ДІЇ

14. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОГО СПРИЙНЯТТЯ ЗАКОН. Для підвищення ефективності взаємодії - перехід вплив в точці> по лінії> по поверхні> об'ємне Якщо потрібно зменшити шкідливий вплив - перехід в зворотну сторону.

15. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОЇ КОНСТРУКЦІЇ ІНЕРЦІЯ МОНООБ'ЄКТА. Закономірність у розвитку техніки: якщо у вас є якийсь об'єкт в однині, то найпростішим способом вирішення проблем буде об'єднання двох, трьох або багатьох об'єктів, однакових або неоднакових.

16. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ

17. ІНЕРЦІЯ ЗВИЧНИХ УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ. Іноді її називають інерцією етапу життєвого циклу. Будь-технічний об'єкт проходить в своєму житті деякі етапи: проектування, виготовлення і налагодження, серійне виробництво, упаковка, транспортування, зберігання, утилізація.

Психологічна інерція пов'язана з тим, що якесь рішення, властивість закладається на одному етапі або для одного етапу, а на іншому етапі починає сильно заважати.

Простіші рекомендації боротьби з ПІМ:

1) замінити спеціальні терміни на «дитячі» слова: чи не лопата, а «копалка», що не мікроскоп, а «смотрелки» (у важких випадках використовується «штуковина») і уявити собі проблему;

2) застосувати оператор РВС, тобто подумки збільшити (а потім зменшити) характерні розміри, час, вартість об'єктів проблеми;

3) уявити, як об'єкти будуть виконувати інші функції, що станеться з проблемою?

4) уявити собі об'єкти іншої зміненої форми;

5) подумки змінити параметри і властивості об'єктів;

6) подумки змінити умови застосування;

7) змінити напрямок дії;

8) вибирати для зміни самий витратний об'єкт;

9) звільнитися від інформації, не пов'язаної з проблемою;

10) шукати кілька відповідей.

Боротьба з ПІМ, мабуть, є те ж саме, що і розвиток талановитого мислення):

- потрібно розглянути підсистеми об'єкта, надсистеми, в які він входить;

- вивчити минуле і майбутнє об'єкта, над- і підсистем;

- жорсткі зв'язку зробити динамічними, рухливими;

- розглянути граничні стани параметрів об'єкта, його підсистем і надсистем (оператор РВС);

- уявити антиоб'ект, його антифункцію, антиподсистеми і антинадсистеми (прийом навпаки або інверсія).

Під час боротьби з ПІМ не потрібно прагнути отримати рішення. Необхідно сформувати і зафіксувати нове більш широке і більш динамічне уявлення про проблему. Потрібно бути послідовним і витриманим під час застосування прийомів - це дійсно допомагає! Саме активізовані уявлення і є результат боротьби з ПІМ.

Інструкція 1.

Спочатку налаштуватися, потім вирішувати проблему

1) взяти об'єкт з опису проблеми;

2) скласти широке динамічний уявлення про нього (тобто послідовно застосувати всі прийоми боротьби з ПІМ)

3) зафіксувати (запам'ятати) отримані уявлення про проблему

4) ознайомитися з проблемою через деякий час;

5) сформулювати ідеальне рішення проблеми;

6) сформулювати технічне рішення

Інструкція 2.

Спочатку ознайомитися з проблемою, потім вирішувати її, борючись з ПІМ

1) сформулювати проблему

2) вказати рішення, яке не влаштовує;

3) сформулювати ідеальне рішення

4) застосувати прийоми боротьби з ПІМ до всіх об'єктів проблеми;

5) зафіксувати отримані ідеї рішення.

Опрацювати матеріал за посиланням

https://ppt-online.org/474384

https://drive.google.com/file/d/1W4KBk0QcfKXsWg_7Za0TNKhKvcjC1Qpj/view?usp=sharing

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

03.04.2021. (2 год.) Прийом «перетворення реального об’єкта в ідеальний»

Ідеалізація. Уявний експеримент

Розумова діяльність дослідника в процесі наукового пізнання передбачає особливий вид абстрагування, який називають ідеалізацією. Ідеалізація являє собою уявне внесення певних змін у досліджуваний об'єкт відповідно до мети дослідження.

У результаті таких змін можуть бути, наприклад, вилучені з розгляду якісь властивості, ознаки, зв'язки об'єктів. Так, під широко розповсюдженою в механіці ідеалізацією, що має назву матеріальної точки, слід розуміти тіло, розмірами якого можна знехтувати. Такий абстрактний об'єкт зручний при описуванні його руху. Причому подібна абстракція є прийнятною в процесі дослідження будь-яких реальних об'єктів — від молекул та атомів при розгляді багатьох задач статистичної фізики і до планет Сонячної системи при вивченні, наприклад, їх руху навколо Сонця.

Зміни об'єкта в процесі ідеалізації можуть відбуватися також шляхом надання йому якихось особливих властивостей, яких у реальній дійсності не існує. Прикладом такого виду ідеалізації у фізиці може бути абстракція, відома під назвою абсолютно чорного тіла. Таке тіло наділяється неіснуючою у природі властивістю поглинати абсолютно всю променисту енергію, що надходить на його поверхню, нічого не відбиваючи. Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла є ідеальним випадком, тому що на нього ніяк не впливає природа речовини випромінювача або стан його поверхні. А якщо можна теоретично описати спектральний розподіл густини енергії випромінювання для ідеального випадку, то можна дещо довідатися і про процес випромінювання в цілому.

Зазначена ідеалізація відіграла важливу роль у прогресі наукового пізнання в галузі фізики, тому що допомогла виявити помилковість деяких уявлень, що існували в другій половині 19 століття. Ці уявлення у випадку дослідження абсолютно чорного тіла призводили до парадоксальної ситуації.

Фізики почали працювати над проблемою випромінювання абсолютно чорного тіла наприкінці минулого століття. Почавши з припущень, що ґрунтувалися на законах класичної термодинаміки та оптики, вони спробували вивести формулу енергетичного спектра випромінювання. Ці спроби зазнали невдачі, тому що з ними був пов'язаний висновок, відомий під назвою "ультрафіолетової катастрофи". Із теорії випливало, що абсолютно чорне тіло, нагріте до високих температур, повинно випромінювати нескінченно велику кількість енергії на високих частотах, тобто в ультрафіолетовій частині спектра й за її межами... У випадку абсолютно чорного тіла теорія пророкувала катастрофу, однак прогноз не справдився.

Проблемою розрахунку кількості енергії, яку випромінює ідеальний випромінювач — абсолютно чорне тіло, — серйозно зайнявся Макс Планк. Він працював над цією проблемою довгих чотири роки. Нарешті, у 1900 році йому вдалося знайти вирішення у вигляді формули, що правильно описувала спектральний розподіл енергії випромінювання абсолютно чорного тіла. Так робота з ідеалізованим об'єктом допомогла закласти основи квантової теорії, яка ознаменувала радикальний переворот у науці.

Доцільність використання ідеалізації визначають такі обставини.

По-перше, ідеалізація доцільна тоді, коли реальні об'єкти, які слід дослідити, досить складні за наявних засобів теоретичного (зокрема математичного) аналізу, а стосовно ідеалізованого випадку можна, використавши ці засоби, побудувати й розвинути теорію, яка за певних умов ефективно описуватиме властивості й поведінку цих реальних об'єктів. Останнє, по суті, і засвідчує доцільність ідеалізації і відмежовує її від безплідної фантазії.

По-друге, ідеалізацію доцільно використовувати в тих випадках, коли необхідно вилучити деякі властивості, зв'язки досліджуваного об'єкта, без яких він існувати не може, але які затемнюють сутність процесів, що протікають у ньому. Складний об'єкт постає немовби в "очищеному" вигляді" що полегшує його вивчення.

На цю гносеологічну можливість ідеалізації звернув увагу Ф. Енгельс, який підтвердив її, навівши як приклад дослідження Саді Карно: "Він вивчив парову машину, проаналізував її роботу, виявив, що основний процес не виступає в ній у чистому вигляді, а затемнений усякого роду побічними процесами, усунув ці неістотні для головного процесу побічні обставини й сконструював ідеальну парову машину (або газову машину), яку, однак, так само не можна збудувати, як не можна, наприклад, провести геометричну лінію чи геометричну площину, але яка надає, по-своєму, такі ж послуги, як ці математичні абстракції. Вона подає процес, який розглядається, у чистому, незалежному, неспотвореному вигляді".

По-третє, застосування ідеалізації є доцільним тоді, коли ознаки, властивості, зв'язки досліджуваного об'єкта, які вилучаються з розгляду, не впливають у межах даного дослідження на його сутність. Вище вже згадувалося, наприклад, про те, що абстракція матеріальної точки дозволяє в деяких випадках уявляти найрізноманітніші об'єкти від молекул або атомів до гігантських космічних об'єктів. При цьому правильний вибір допустимості подібної ідеалізації відіграє дуже велику роль. Якщо в ряді випадків, можливо, і доцільно розглядати атоми у вигляді матеріальних точок, то така ідеалізація стає неприпустимою, коли йдеться про вивчення структури атома. Точно так само можна вважати матеріальною точкою нашу планету, розглядаючи її обертання навколо Сонця, але аж ніяк не у тому випадку, коли йдеться про її власне добове обертання.

Слід зазначити, що якщо існують різні теоретичні підходи до вивчення якогось явища, то характер ідеалізації може бути дуже різним. Як приклад можна розглянути три різних поняття "ідеального газу", що сформувалися під впливом різних теоретико - фізичних уявлень Максвелла-Больцмана, Бозе-Ейнштейна та Фермі-Дірака. Усі три варіанти ідеалізації, одержані при цьому, виявилися плідними в процесі вивчення газових станів різної природи. Ідеальний газ Максвелла-Больцмана став основою для досліджень звичайних молекулярних розріджених газів, що знаходяться при досить високих температурах; ідеальний газ Бозе-Ейнштейна знайшов застосування при вивченні фотонного газу, а ідеальний газ Фермі-Дірака допоміг розв'язати ряд проблем електронного газу.

Як різновид абстрагування, ідеалізація припускає елемент чуттєвої наочності (звичайний процес абстрагування приводить до утворення уявних абстракцій, які, практично, позбавлені будь-якої наочності). Ця особливість ідеалізації дуже важлива для реалізації такого специфічного методу теоретичного пізнання, яким є уявний експеримент (його ще називають мислимим, суб'єктивним, ідеалізованим).

Уявний експеримент припускає оперування ідеалізованим об'єктом (що заміщує в абстракції об'єкт реальний); оперування полягає в уявному створенні того чи іншого стану, різних ситуацій, що дозволяє виявити якісь важливі особливості досліджуваного об'єкта. У цьому виявляється певна подібність між уявним (ідеалізованим) і реальним експериментами. Більше того, будь-який реальний експеримент, перш ніж його буде здійснено на практиці, дослідник спочатку "прокручує" в уяві — у процесі обмірковування, планування. У цьому випадку уявний експеримент виступає в ролі попереднього ідеального плану реального експерименту.

Разом з тим, уявний експеримент відіграє і певну самостійну роль у науці. При цьому, зберігаючи подібність з реальним експериментом, він у той же час істотно відрізняється від нього. Назвемо ці відмінності.

Реальний експеримент — це метод, пов'язаний із практичним, предметно-маніпулятивним, "знаряддєвим" пізнанням навколишнього світу. В уявному ж експерименті дослідник оперує не матеріальними об'єктами, а їхніми ідеалізованими образами; саме ж оперування відбувається в його свідомості, тобто чисто уявно.

Можливість проведення реального експерименту залежить від наявності відповідного матеріально-технічного (а іноді й фінансового) забезпечення. Уявний експеримент такого забезпечення не потребує.

У реальному експерименті доводиться враховувати реальні фізичні та інші обмеження щодо його проведення, неможливість у ряді випадків усунути негативний вплив зовнішніх чинників у ході проведення експерименту, спотворення одержаних результатів через зазначені причини. У цьому плані уявний експеримент має явні переваги над експериментом реальним. В уявному експерименті можна абстрагуватися від дії небажаних чинників, провівши його в ідеалізованому, "чистому" виді.

У науковому пізнанні бувають випадки, коли, досліджуючи деякі явища, ситуації, провести реальні експерименти взагалі неможливо. Цей пробіл у пізнанні може заповнити тільки уявний експеримент.

Наукова діяльність Галілея, Ньютона, Максвелла, Карно, Ейнштейна та інших учених, що заклали основи сучасного природознавства, свідчить про істотну роль уявного експерименту у формуванні теоретичних ідей. Історія розвитку фізики багата на факти використання уявних експериментів. Прикладом можуть бути уявні експерименти Галілея, які допомогли відкрити закон інерції.

Реальні експерименти, в яких неможливо було усунути фактор тертя, здавалося б, підтверджували концепцію Арістотеля, що панувала протягом тисячоліть. Вона стверджувала, що рухоме тіло зупиняється, якщо сила, що штовхає його, припиняє свою дію. Таке твердження ґрунтувалося на простій констатації фактів, які можна спостерігати в реальних експериментах (куля або візок, одержавши силовий вплив, котяться вже без нього по горизонтальній поверхні, а потім неминуче сповільнюють свій рух і, зрештою, зупиняються). У цих експериментах не вдавалося спостерігати рівномірний-безперервний рух за інерцією.

Галілей, проробивши в уяві зазначені експерименти з поетапною ідеалізацією поверхонь тертя й доведенням до повного вилучення тертя із взаємодії, спростував арістотелівську точку зору й зробив єдино правильний висновок. Цей висновок можна було отримати тільки за допомогою уявного експерименту. Таким чином було відкрито фундаментальний закон механіки руху."...Закон інерції, — писали А. Ейнштейн і Л. Інфельд, — не можна вивести безпосередньо з експерименту, його можна вивести умоглядно — за допомогою мислення, що спирається на спостереження. Цей експеримент ніколи не можна виконати в дійсності, хоч він і приводить до глибокого розуміння дійсних експериментів".

Результати уявних експериментів іноді можуть поставити перед наукою серйозні проблеми, розв'язати які непросто. Як цікавий приклад можна навести уявний експеримент Максвелла, що викликав сенсацію на початку 70-х років минулого століття. Цей уявний експеримент, описаний у його роботі "Теорія теплоти", ставив під сумнів друге начало термодинаміки. У своєму уявному експерименті Максвелл припустив існування особливої істоти — "демона", "...можливості якого настільки надзвичайні, що він може не тільки стежити за кожною молекулою на її шляху, а й робити те, що в даний час для нас є неможливим". "Припустимо, — писав Максвелл, — що маємо резервуар, розділений на дві частини А і В перегородкою з невеликим отвором, і що істота, яка може бачити окремі молекули, відкриває і закриває цей отвір так, щоб дати можливість тільки більш швидким молекулам перейти з А в В і тільки більш повільним перейти з В у А. Ця істота, таким чином, без виконання роботи підвищить температуру в В і знизить в А всупереч другому началу термодинаміки".

Бій із "демоном" Максвелла тривав протягом тривалого часу. Тільки у 20 столітті американські фізики Сцилард, Дімерс і Гейбор довели, що друге начало термодинаміки є вірним і що ніякого "вічного двигуна", навіть за допомогою "демона", побудувати не можна. Вони спроектували й розрахували машину-демона й переконалися, що така машина працювати буде, але потребує живлення за рахунок зовнішньої енергії. Причому витрати енергії на роботу такої машини виявляться більшими, ніж вихід енергії в результаті її діяльності. Пошук відповіді на питання, поставлене уявним експериментом Максвелла, був, безсумнівно, корисним і сприяв нагромадженню наукових знань.

Уявний експеримент може мати велику евристичну цінність, допомагаючи інтерпретувати нове знання, отримане виключно математичним шляхом. Це підтверджується багатьма прикладами з історії науки. Одним з таких прикладів б уявний експеримент В. Гейзенберга, що мав на меті пояснити співвідношення невизначеності. "У цьому уявному експерименті співвідношення невизначеності було встановлено завдяки абстрагуванню, що розділило цілісну структуру електрона на дві протилежності — хвилю й корпускулу. Тим самим збіг результату уявного експерименту з результатом, досягнутим математичним шляхом, став доказом об'єктивно існуючої суперечності, властивої електрону як цілісному матеріальному утворенню, і дав можливість зрозуміти це класично".

Однак незнання матеріалістичної діалектики створило для деяких вчених труднощі щодо правильного розуміння цього висновку. У результаті виникли численні дискусії з даного питання, особливо бурхливо вони розгорнулися на Сольвеєвських конгресах у 1927 і 1930 pp. У цих дискусіях, за свідченням їх учасників, величезну роль відіграли ідеалізовані уявні експерименти. У них, писав Гейзенберг, "подібні парадокси (протиріччя між хвильовими й корпускулярними уявленнями.) виявлялися особливо різко, і ми намагалися розгадати, яку відповідь на такі експерименти, можливо, дала 6 природа". Ці уявні експерименти полегшували розуміння нових наукових положень, допомагали обґрунтувати причини відмови від старих уявлень.

Метод ідеалізації, який в цілому є дуже плідним, має в той же час певні обмеження. Розвиток наукового пізнання змушує іноді відмовлятися від прийнятих раніше ідеалізованих уявлень. Так відбулося, наприклад, коли Ейнштейн створив спеціальну теорію відносності, з якої були виключені ньютонівські ідеалізації "абсолютного простору" та "абсолютного часу". Крім того, будь-яка ідеалізація обмежена конкретною областю явищ і придатна для вирішення тільки обмеженого кола проблем. Це добре ілюструє приклад описаної вище ідеалізації "абсолютно чорного тіла".

Сама по собі ідеалізація, хоч і може бути плідною, і навіть спроможна спонукати до наукового відкриття, не є ще достатньою підставою для того, щоб зробити це відкриття. У зазначеному випадку визначальну роль відіграють теоретичні установки, якими керується дослідник. Розглянута вище ідеалізація парової машини, вдало здійснена Саді Карно, привела його до відкриття механічного еквівалента теплоти, якого, однак, "...він не міг відкрити й побачити лише тому, — відзначав Ф. Енгельс, — що вірив у теплород. Цей приклад є також доказом шкідливості помилкових теорій".

Основне позитивне значення ідеалізації як методу наукового пізнання полягає в тому, що одержані завдяки ідеалізації теоретичні припущення дають можливість ефективно досліджувати реальні об'єкти та явища. Спрощення як результат ідеалізації полегшує створення теорії, допомагає розкрити закони досліджуваної області явищ матеріального світу. Якщо теорія в цілому правильно описує реальні явища, то ідеалізація, що лежить в її основі, є правочинною.

Опрацювати матеріал за посиланням:

https://www.it-pedagog.ru/psihologicheskaya-inerciya

https://www.youtube.com/watch?v=36NAeiB6A8s

https://grebennikon.ru/article-824d.html

https://2academy.livejournal.com/142334.html

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

03.04.2021. (2 год.) Прийоми усунення технічних протиріч

40 типових прийоми усунення технічних протиріч

Методи рішення дослідницьких задач

Зараз у світі виникає багато проблем, які пов'язані з швидкими темпами використання природних ресурсів, забрудненням навколишнього середовища і взагалі виживанням людства. Можливо, це питання не викликає потрібної реакції у людей, але якщо не зараз, то у найближчому майбутньому воно буде у всіх на устах. Стає нагальним питання про термінову зміну системи ведення господарства.

Що ж робити? Необхідно удосконалити двигуни, що шкідливо впливають на природу, оновити устаткування заводів, станцій, фабрик, знайти альтернативні джерела енергії… Потрібно багато нових винаходів, що змінять наш спосіб життя. У зв'язку з цим проблема формування вмінь розв'язувати винахідницькі задачі не втрачає актуальності.

Було створено принципово нову технологію розв'язування винахідницьких задач.

Початок розробки цієї теорії закладений інженером Г.С. Альтшуллером у 1946 р. Перші публікації відносяться до 1956р. Основна ідея теорії розв'язку винахідницьких задач полягає в тому, що технічні системи виникають і розвиваються за певними діалектичними законами, які можна пізнати внаслідок статистичного аналізу великих масивів патентної інформації і застосовувати до свідомого розв'язування нових задач. Ця робота показує практичне застосування однієї з основних частин теорії розв'язку винахідницьких задач - типових прийомів усунення технічних протиріч і алгоритму розв'язування винахідницьких задач на прикладах їх застосування у методах візуалізації неоднорідностей, а також доводить те, що ці прийоми є якщо не найкращими, то одними з найкращих у світі. Їх застосування значно прискорить розвиток науково-технічного прогресу. У даній роботі вивчено і проаналізовано алгоритм розв'язування винахідницьких задач, сформульовано п'ять категорій винаходів, проілюстрованих прикладами, та розглянуто сорок типових прийомів усунення технічних протиріч. Також досліджено три методи візуалізації неоднорідностей та проілюстровано розвиток цих методів як ланцюжок виявлення і усунення технічних протиріч, а потім і їх причини - фізичного протиріччя. Паралельно проведено аналіз технічної системи і усунуто конфлікти, що виникли за час її розвитку.

Методи розв'язування винахідницьких задач

Сформульована інженером Альтшуллером теорія розв'язування винахідницьких задач систематизує методи і способи вирішення протиріч, які виникають у процесі пошуку істинно правильного рішення. Крім цього вона надає винахіднику декілька унікальних методів аналізу (репольний аналіз) і алгоритмів (алгоритм розв'язування винахідницьких задач, алгоритм розв'язування проблемної ситуації тощо), що дають змогу відразу знайти вірний розв'язок задачі, а не перебирати безліч варіантів. Для того, щоб створити новий винахід, необхідно розв'язати винахідницьку задачу, яка постає перед нами. Винахідницькими вважають задачі, для розв'язування яких необхідно подолати закладені в них протиріччя. Принциповою особливістю процесу розв'язування винахідницьких задач є необхідність усунення протиріч, але ні в якому випадку не їх примирення, пошук компромісу. В процесі розв'язування винахідницьких задач розрізняють адміністративні, технічні і фізичні протиріччя. Адміністративне протиріччя - це протиріччя, в якому відомо, що треба зробити, але невідомо, як саме. Евристична сила таких протиріч нульова - вона не підказує напрямку, в якому слід шукати розв'язок.

Суть технічного протиріччя полягає в тому, що з поліпшенням однієї складової (параметра) технічної системи неодмінно погіршується інша складова (параметр). Правильно сформульоване технічне протиріччя хоча і не дає конкретної відповіді, однак дає змогу визначити напрямок або напрямки пошуку розв'язків.

Фізичне протиріччя - це протиріччя, при якому до однієї і тієї самої складової системи (так званий мікрорівень технічної системи) ставляться взаємовиключні вимоги. У фізичному протиріччі зіткнення конфліктуючих вимог загострено до крайнощів. Хоча на перший погляд таке протиріччя неможливо розв'язати, але саме в доведенні суперечностей до крайнощів полягає евристична сила міркувань.

Теорія розв'язування винахідницьких задач, методи якої найефективніші з усіх існуючих у світі, є науково обґрунтованою теорією.

Категорії винаходів

Винаходи, як наслідок творчого мислення, мають різну значимість, отже, можуть бути певним чином класифіковані. Г.С. Альтшуллер ділить усі винаходи на п'ять рівнів, від першого, найнижчого, який межує з раціоналізаторською пропозицією, до п'ятого, найвищого, який, по суті, є відкриттям.

Перший рівень. Розв'язування не пов'язане з усуненням технічних протиріч і супроводжується найдрібнішими винаходами. Засоби їх розв'язування знаходяться в межах підгалузей. Наприклад, щоб газові балони під час транспортування не падали, їх рекомендують зв'язувати гнучким шнуром. Як бачимо, тут узято готову задачу, для вирішення якої використано готовий спосіб. Задачі першого рівня - конструкторські.

Другий рівень. Задачі з технічними протиріччями, які легко усуваються за допомогою способів, відомих щодо застосування у споріднених системах. Змінюється (і то лише частково) один з елементів системи. Розв'язки задач другого рівня - дрібні винаходи. Наприклад, для відокремлення феромагнітних частинок із поверхні постійного магніту в якості очищувального матеріалу запропоновано матеріал з високою в'язкістю.

Третій рівень. Протиріччя і спосіб його подолання знаходяться в межах однієї галузі науки, тобто механічна задача розв'язується із застосуванням способів, відомих у механіці. Повністю змінюється один з елементів системи, частково змінюються інші елементи. Кількість варіантів, які розглядаються в процесі розв'язування, може визначатися сотнями. Як наслідок - винаходи середньої значимості. Наприклад, для зменшення зношування при частому застосуванні поверхні гвинтової пари "гвинт-гайка" усунули тертя. Гвинт і гайку розмістили з постійним зазором. У їх різьбі розмістили обмотки, в яких виникає електромагнітне поле, що забезпечує поступальний рух гайки відносно гвинта. Об'єкт зазнав значних змін порівняно з прототипом. Розв'язування задачі знаходиться в межах однієї галузі науки.

Четвертий рівень. Синтезується нова технічна система. Оскільки дана система не містить спочатку технічних протиріч в явному вигляді, іноді виникає думка, що вона розроблена без їх подолання. Проте суть полягає в тому, що технічні протиріччя містилися в прототипі - старій технічній системі. У задачах четвертого рівня протиріччя усуваються засобами, які виходять за межі галузі науки, до якої вони відносяться (так, механічна задача може бути розв'язана за допомогою способів, відомих у хімії). Наприклад, для контролю спрацювання двигуна пропонується додавати в мастило люмінофори і за зміною свічення маси (дрібні частинки металу гасять свічення) безперервно контролювати концентрацію частинок металу в мастилі, а отже, ступінь спрацювання двигуна. До цього час від часу бралися проби мастила, і в них визначався вміст металевих частинок. Вихідний спосіб змінено повністю з використанням маловідомого фізичного ефекту.

П'ятий рівень. До нього належать видатні винаходи, які створюють принципово нові технічні системи, нові технології. Винахідницька ситуація уособлює в собі складне переплетення різних галузей. Наприклад, очистка океанів і морів від нафтових та інших забруднень.

Характерною особливістю винаходів п'ятого рівня є відсутність у науці на момент їх створення способів задоволення потреб, які виникають. Саме серед цих найвищих досягнень особливо сильно проявляється взаємопроникнення науки і техніки.

Очевидно, що зусилля творців нової техніки, нових технологій необхідно спрямувати на розробку винаходів вищих рівнів. На сьогодні співвідношення класів зареєстрованих винаходів таке: винаходи п'ятого рівня - 0,3 %, четвертого - 3,7 %, третього - 19 %, а 77 % складають винаходи першого і другого рівнів. Причому кількість винаходів, які застосовуються в народному господарстві, складає лише близько 6 % від зареєстрованих. Зауважимо, що найважче впроваджуються в техніку саме винаходи вищих рівнів.

Типові прийоми усунення технічних протиріч

Аналіз великої кількості (понад 40 тис.) винаходів вищого рівня дав можливість виявити й систематизувати прийоми найефективнішого усунення технічних протиріч. Усього їх було виявлено 35. Але при застосуванні на практиці в окремих випадках ці прийоми не спрацьовували або спрацьовували неефективно. Тому було проаналізовано ще близько 15тис. винаходів і виявлено 5 нових прийомів. На сьогодні ці 40 типових прийомів усунення технічних протиріч систематизовано у вигляді таблиці. Застосування їх дає можливість вибрати такий шлях розв'язування, який, поліпшуючи потрібний параметр, не погіршує (або мінімально погіршує) інші, оскільки не шукає компромісів суперечливих параметрів, а усуває саме протиріччя. Типовий прийом - не готове розв'язування, а лише напрям пошуку.

Характеристика прийомів подана у вигляді переліку прийомів.

1. Принцип дроблення Розділити об'єкт на незалежні частини Виконати об'єкт розбірним. Збільшити ступінь дроблення об'єкта. Наприклад, поворотний відрізок газоходу великого перерізу (для котельних агрегатів) з метою рівномірного розподілу газового потоку розділений на кілька рукавів малого перерізу.

2. Принцип винесення Виділити в об'єкті частину (властивість), яка "заважає", або, навпаки, виділити єдину потрібну частину (властивість). На відміну від попереднього прийому, де йде мова про ділення на однакові частини, тут передбачається поділ на різні. Наприклад. щоб при рентгенографії легенів не опромінювати інших органів грудної клітки, на шляху променів ставлять діафрагму, яка відповідає формі легенів.

3. Принцип місцевої якості Перейти від однорідної структури об'єкта (зовнішнього середовища, зовнішнього впливу) до неоднорідної. Різні частини об'єкта повинні виконувати різні функції. Кожна частина об'єкта має перебувати в умовах, що найбільше сприяють її роботі. Наприклад, фільтруюча частина респіратора зроблена з двох пористих оболонок: зовнішньої з більшими порами - для попереднього очищення, та внутрішньої, з дрібними порами - для кінцевого тонкого очищення.

4. Принцип асиметрії Перейти від симетричної форми об'єкта до асиметричної. Якщо об'єкт уже асиметричний, збільшити ступінь асиметрії. наприклад, дугова піч виконана асиметричною, завдяки чому створюються умови для безперервного завантаження шихти.

5. Принцип об'єднання З'єднати однорідні або призначені для суміжних операцій об'єкти. Об'єднати в часі однорідні або суміжні операції. 0 У здвоєній ліфтовій установці можна за потреби перевозити предмети, габарити яких перевищують розміри однієї кабіни. Для цього знімається перегородка, і два ліфти працюють як один.

6. Принцип універсальності Об'єкт виконує кілька різних функцій, завдяки чому відпадає потреба в інших об'єктах. Ручка портфеля одночасно може бути використана в якості еспандера.

7. Принцип "матрьошки" Один об'єкт розміщений усередині другого об'єкта, який, у свою чергу, міститься всередині третього, і т. д. Один об'єкт проходить крізь порожнину в іншому об'єкті. Наприклад, телескопічна антена.

8. Принцип антиваги. Компенсувати вагу об'єкта з'єднанням з іншими об'єктами, які мають піднімальну силу. Компенсувати вагу об'єкта взаємодією із середовищем (за рахунок аеродинамічних, гідродинамічних та інших сил). Наприклад, пензлик для малювання з плаваючою ручкою.

9. Принцип попереднього напруження. Заздалегідь надати об'єкту змін, протилежних неприпустимим або небажаним робочим змінам. У складеному валу труби попередньо закручені в напрямі, зворотному до обертання. Вал удвічі легший, витримує потрібні навантаження.

10. Принцип попереднього (запобіжного) виконання. Заздалегідь виконати (повністю чи хоча б частково) потрібну зміну об'єкта. Завчасно розмістити об'єкти так, щоб вони могли вступити в дію без затрат часу на їх доставку і з найзручнішого місця. Наприклад, дерево забарвлюють до того, як воно буде спиляне. Це дає змогу отримати красиве забарвлення внутрішніх шарів деревини.

11. Принцип "заздалегідь підкладеної подушки". У деякі отруйні речовини завчасно - ще при виготовленні - додають ліки - присадки. Наприклад, у лижні черевики швейцарських лижників вмонтовано магніти, що сприяє виявленню зниклих під час снігових лавин.

12. Принцип еквіпотенційності. Змінити умови роботи так, щоб не доводилося піднімати чи опускати об'єкт. Наприклад, у машину для перевезення великорозмірних залізобетонних труб трубу не завантажують краном, трубовоз "пролазить" усередину труби, трохи піднімає її домкратами і в такому положенні перевозить.

13. Принцип "навпаки". Замість дії, яку вимагає умова задачі, виконати протилежну дію (наприклад, не нагрівати, а охолоджувати). Виконати рухому частину об'єкта (середовища) нерухомою, а нерухому - рухомою. Перевернути об'єкт "догори ногами", вивернути його. Наприклад, у пристрої для тренування плавців плавець залишається на місці - рухається вода.

14. Принцип сфероїдальної. Перейти від прямолінійних частин об'єкта до криволінійних, від плоских поверхонь до сферичних, від частин у вигляді куба, паралелепіпеда - до кулястих конструкцій. Використання роликів, кульок, спіралей. Перейти від прямолінійного руху до обертового, використати відцентрову силу. Наприклад, у плузі на роликовому ходу замість ковзних пластин - ролики. Швидкість оранки зростає вдвічі.

15. Принцип динамічності. Характеристики об'єкта (або зовнішнього середовища) повинні змінюватися так, щоб бути оптимальними на кожному етапі роботи. Розділити об'єкт на частини, здатні переміщуватися одна відносно одної. Якщо сам об'єкт нерухомий, зробити його рухомим. Наприклад, літак зі змінною геометрією крила, складний ніж, розкладні меблі.

16. Принцип часткового або надлишкового ефекту. Якщо важко отримати 100 % потрібного ефекту, слід отримати "трохи менше" або "трохи більше". Задача при цьому може суттєво спроститися. Наприклад, щоб значно зменшити витрату дорогих реагентів при боротьбі з градом, за допомогою градобійних гармат кристалізують не все градове поле, а лише його великокраплинну частину, яка викликає основний процес градоутворення.

17. Принцип переходу в інший вимір. Заміна руху об'єкта вздовж лінії рухом у двох вимірах (на площині), рух на площині замінити просторовим (у трьох вимірах). Багатоповерхова (замість одноповерхової) компоновка об'єктів. Використання зворотної сторони даної площини. Використання оптичних потоків, які падають на сусідню площину або на зворотний бік даної. Нахилити об'єкт або покласти його на бік. Наприклад, пристрій для вирівнювання льоду розташовано під автомобілем.

18. Використання механічних коливань. Привести об'єкт у коливний рух. Якщо такий рух уже здійснюється - збільшити його частоту (аж до ультразвукової). Застосувати замість механічних вібраторів п'єзовібратори. Використовувати ультразвукові коливання в поєднанні з електромагнітними полями. Використати резонансну частоту. Наприклад, застосування ультразвукового зварювання кісток при переломах, при пластичних операціях на кістках, при захворюванні кісток.

19. Принцип періодичної дії. Перейти від неперервної дії до періодичної (імпульсної). Якщо дія вже виконується періодично - змінити періодичність. Використати паузи між імпульсами. Наприклад, імпульсна дощова установка подає воду у вигляді крапель (При безперервному поливанні струмені води руйнують ґрунтовий покрив.)

20. Принцип безперервності корисної дії. Вести роботу безперервно (усі частини об'єкта весь час працюють з повним навантаженням). Усунути холості проміжні ходи. Перейти від зворотно-поступального руху до обертального. Наприклад, паяльник із роликом. Застосовується для неперервного паяння по всій довжині виробу.

21. Принцип "проскоку". Подолати шкідливі або небезпечні стадії процесу на великій швидкості. Наприклад, щоб розвантажити лісовоз, доводиться сильно його нахиляти, що важко і небезпечно. Пропонується нахил здійснювати швидко, ривком, за 5-6 с. Тоді навіть при невеликому нахилі штабель колод скочується на борт. Ривок здійснюють, швидко випускаючи воду з цистерн судна-корегувальника.

22. Принцип "перетворити шкоду на користь". Використати шкідливі фактори (зокрема, шкідливий вплив середовища) для отримання позитивного ефекту. Усунути шкідливий фактор за рахунок поєднання з іншим шкідливим фактором. Підсилити шкідливий фактор до такої міри, щоб він перестав бути шкідливим. Наприклад, щоб знести вибухом старий будинок, не пошкодивши новий, що стоїть поряд, викопують траншею. Після вибуху вибухова хвиля досягає траншеї, відбивається і гасить сама себе.

23. Принцип зворотного зв'язку. Ввести зворотний зв'язок. Якщо зворотний зв'язок є - змінити його. Наприклад, рівень пального в карбюраторі регулюється за допомогою закритого клапана, розміщеного на поплавку.

24. Принцип "посередника". Використати проміжний об'єкт - перенощик потрібної дії Тимчасово приєднати до об'єкта інший, який легко відокремлюється. Наприклад, щоб виготовити одношаровий алмазний круг, алмазний порошок наносять на тканину, тканину наносять на основу круга. Потім тканину розчиняють в ацетоні.

25. Принцип самообслуговування. Об'єкт повинен сам себе обслуговувати, виконуючи допоміжні і ремонтні операції. Використати відходи (енергії, речовини). Наприклад, гребля, яка самоущільнюється. Під греблею - шар гравію. Якщо береги посунуться (наприклад, під час землетрусу), клиновидне тіло греблі опуститься вниз, зберігши герметичність.

26. Принцип копіювання. Замість недоступного, складного, великої вартості, незручного або крихкого об'єкта використати його спрощені й дешеві копії. Замінити об'єкт або систему об'єктів їх оптичними зображеннями (копіями), використовуючи при цьому зміну масштабу. Якщо використовуються видимі оптичні лінії, перейти до копій інфрачервоних або ультрафіолетових. Наприклад, спосіб обмірювання деревини, яку перевозять на платформах; роблять знімки і проводять обмірювання по знімках. Це набагато пришвидшує операцію.

27. Дешева недовговічність замість дорогої довговічності. Замінити дорогий об'єкт набором дешевих, поступившись при ньому деякими властивостями (наприклад, довговічністю). Наприклад, одноразові медичні шприци; чорнильна авторучка з набором пластикових ампул з чорнилом.

28. Заміна механічної схеми. Замінити механічну систему електричною, оптичною, акустичною або "запаховою". Використати електричні, магнітні й електромагнітні поля для взаємодії з об'єктом. Перейти від нерухомих полів до рухомих, від фіксованих до змінних у часі, від не структурних - до полів з певною структурою. Використати поля в поєднанні з феромагнітними частинками. Наприклад, спосіб виготовлення листового полірованого скла шляхом лиття скломаси на поверхню розплавленого металу. 3 метою отримання профільного скла поверхні розплавленого металу надають потрібного профілю за допомогою біжучих електромагнітних полів.

29. Використання пневмоконструкцій і гідроконструкцій. Замість твердих частин об'єкта використати газоподібні й рідкі: надувні й гідронаповнені, повітряну подушку, гідростатичні й гідро-реактивні. Наприклад, в автомобілях використовуються надувні амортизатори, які спрацьовують в аварійних ситуаціях, значно пом'якшуючи удар водія; іншим прикладом є рятувальні жилети, які автоматично надуваються при попаданні у воду.

30. Використання гнучких оболонок і тонких плівок. Замість об'ємних конструкцій використати гнучкі оболонки і тонкі плівки. Ізолювати об'єкт від зовнішнього середовища за допомогою гнучких оболонок і тонких плівок. Наприклад, цистерна з гнучкими пере городками.

31. Застосування пористих матеріалів. Зробити об'єкт пористим або використати додаткові пористі елементи (вставки, покриття і т. д.). Якщо об'єкт пористий, попередньо заповнити пори певною речовиною. Наприклад, щоб уникнути відкладання твердих і в'язких частинок на стінках посудини, її стінки зроблені пористими і через них пропускають іншу рідину, яка змиває частинки зі стінок.

32. Принцип зміни забарвлення. Змінити забарвлення об'єкта або зовнішнього середовища. Змінити ступінь прозорості об'єкта або зовнішнього середовища. Для спостереження за об'єктами або процесами, які погано видно, використовувати добавки-барвники. Якщо такі добавки вже застосовуються, використовувати мічені атоми або люмінофори. Наприклад, пов'язка, виготовлена з прозорого матеріалу. Це дає змогу спостерігати за процесом заживання рани, не знімаючи пов'язки.

33. Принцип однорідності. Об'єкти, що взаємодіють з даним об'єктом, повинні бути зроблені з того самого матеріалу (або з близькими за властивостями). Наприклад, стержень, який передає роз плавленому металу ультразвукові коливання поступово руйнується. Щоб частинки стержня не забруднювали металу, стержень роблять з того самого матеріалу.

34. Принцип відкидання або регенерації частин. Частина об'єкта, що виконала своє призначення або стала непотрібною, повинна бути відкинута (розчинена, випарена і т. п.) або видозмінена в процесі роботи. Витратні частини об'єкта повинні бути відновлені безпосередньо в процесі роботи. Наприклад, у Швеції почали випуск пластикових пляшок, з матеріалу, який розкладається під дією сонячного проміння і кислот, що містяться в ґрунті.

35. Зміна фізико-хімічних параметрів об'єкта. Змінити агрегатний стан об'єкта. Змінити концентрацію або консистенцію. Змінити ступінь гнучкості. Змінити температуру, об'єм. Наприклад, спосіб дугового зварювання, при якому в якості електрода використовують струмінь рідкого металу, що подається електромагнітним насосом.

36. Застосування фазових переходів. Використати явища, що виникають при фазових переходах, наприклад, зміна об'єму, виділення або поглинання тепла. Для полірування оптичного скла, виготовляють суспензію з води і полірувального порошку і заморожують у формі, яку має поверхня, що полірується.

37. Застосування термічного розширення. Використати термічне розширення (або стискання) матеріалів. Якщо термічне розширення вже використовується, застосувати кілька матеріалів з різними коефіцієнтами термічного розширення. Наприклад, запропоновано дах парників виготовляти із шарнірно закріплених пустотілих труб, усередині яких знаходиться рідина, що легко розширюється. При зміні температури змінюється центр ваги труб, завдяки чому труби самі піднімаються й опускаються. Можна використати біметалеві пластини, закріплені на даху парника.

38. Застосування сильних окислювачів. Замінити звичайне повітря збагаченим. Замінити збагачене повітря киснем. Впливати на повітря або кисень іонізуючим випромінюванням. Використати озонований кисень. Замінити озонований (або іонізований) кисень озоном. Наприклад, для посилення дії бактерій в очисних водоймах через стічні води продувають повітря.

39. Зміна ступеня інертності середовища. Замінити звичайне середовище нейтральним (інертним). Увести в об'єкт нейтральні частини, добавки тощо. Здійснювати процес у вакуумі. Наприклад, спосіб запобігання загорянню бавовни в сховищі характеризується тим, що для підвищення надійності зберігання її піддають обробці інертним газом, під час транспортування до місця зберігання.

40. Застосування композитних матеріалів. Перейти від однорідних матеріалів до композитних. Наприклад, нанесення зображення за допомогою магнітного чорнила (суміш фарби та феромагнітного порошку), на яке впливає магнітне поле.

Алгоритм розв'язування винахідницьких задач

Використовуючи типові прийоми усунення технічних протиріч, можна розв'язати будь-яку винахідницьку задачу, але виникає проблема перебору 40 можливих варіантів. У простих задачах ці прийоми можна застосовувати безпосередньо, проте такий варіант можливий лише у очевидних випадках. Складніші задачі треба розв'язувати за алгоритмом розв'язування винахідницьких задач (АРВЗ).

Послідовність пошуку нових технічних розв'язків має вигляд:

1. Сформулювати задачу з виявом адміністративного протиріччя.

2. Вказати склад (структуру) технічної системи - усі основні елементи, які входять в умову задачі. Якщо є ускладнення у визначенні (чи належить даний елемент системі), треба чітко визначати головну функцію системи. Якщо головна функція системи може бути виконана без даного елемента, то він не входить до складу технічної системи.

3. Вказати недоліки технічної системи (у чому особливість задачі, який з елементів чи яка властивість заважає розв'язанню задачі) - мінімалізація задачі.

4. Виявити змінний елемент (той, який легко змінюється, або вимоги до якого поки що не визначені).

5. Сформулювати технічне протиріччя відносно змінюваного елемента. Структура запису технічного протиріччя: об'єкт повинен мати одну властивість, щоб задовольняти першій вимозі, і повинен мати протилежну властивість, щоб задовольняти другій вимозі.

6. Розв'язати технічне протиріччя за допомогою одного з типових прийомів усунення протиріч [12]. Для конкретизації розв'язування іноді треба сформулювати і розв'язати технічне протиріччя на фізичному рівні (фізичне протиріччя).

Застосування прийомів усунення технічних протиріч у методах візуалізації неоднорідностей

Способи розгледіти "майже прозорі" об'єкти існують більше ста років. Вони допомагають зафіксувати багато цікавих газодинамічних явищ - ударні і звукові від вибухів, конвекційні потоки від промислового устаткування і людей. Ця інформація дозволяє дослідникам краще розуміти фізичні процеси, які відбуваються в газових потоках. Вона корисна криміналістам, конструкторам літаків. Як же можна побачити і сфотографувати невидиме?

Ми знаємо, що тіла або поглинають світло, або відбивають, або заломлюють його, або, може бути, все разом. Якщо тіло не відбиває, не заломлює і не поглинає світло, воно не може бути видиме саме по собі.

Покладемо звичайне скло у воду, або ще краще в яку-небудь рідину з більшою густиною. Скла ми майже не побачимо, тому що світло, яке падає із води на скло, заломлюється і відбивається дуже слабо. З тієї ж причини невидимі струмені вуглецевої кислоти або водню в повітрі.

Але якщо освітити досліджуваний об'єкт паралельним пучком світла, то побачимо, що, проходячи через неоднорідність, світло відхиляється. Завдяки цьому на екрані можна побачити тінь. В цьому і полягає тіньовий метод.

Сформулюємо протиріччя, що склалися у нас, за допомогою АРВЗ.

1. Формулювання адміністративного протиріччя: треба, щоб тіло освітлювалося паралельним пучком світла, але як це зробити, маючи точковий освітлювальний прилад?

2. Склад технічної системи: джерело світла, неоднорідність, екран.

3. Недоліки технічної системи: не можна зробити так, щоб тіло освітлювалось за допомогою пучка паралельних променів.

4. Змінний елемент: промені.

5. Формулювання технічного протиріччя: промені мають проходити паралельним пучком, щоб правильно освітлювати неоднорідність, і не можуть так проходити, бо ідуть від точкового світильника.

6. Розв'язання технічного протиріччя: це протиріччя легко розв'язується за принципом "посередника".

7. Формулювання фізичного протиріччя: необхідно знайти такий прилад, що зміг би перетворити пучок непаралельних променів у пучок паралельних.

8. Технічний розв'язок: коліматор.

Таким чином можна неоднорідність на екрані, але зображення буде нечітким, розпливчатим.

В 1857 році французький фізик Леон Фуко запропонував контролювати точність виготовлення дзеркал для телескопів дуже простим способом. У фокусі дзеркала він поставив одну додаткову деталь - непрозорий екран з гострою крайкою, пізніше названий ножем Фуко. Зображення джерела фокусується на краю ножа. Якщо поверхня дзеркала строго сферична, то ніж перекриває весь світловий пучок, а якщо на поверхні є дефекти, то частина світла буде відхилятися й пройде повз край ножа.

В 1864 році цей метод вдосконалив німецький фізик Август Теплер. Він запропонував використати схему з ножем Фуко для вивчення включень у прозорі середовища, наприклад, при відбраковуванні лінз. Теплер назвав цей спосіб шлірен-методом, від німецького слова Schlieren, що означає неоднорідності (включення) у склі.

Шлірен-метод дозволяє одержувати більш контрастне зображення: частина світлового пучка, що не випробовує перекручувань, відтинається ножем Фуко, мінімізуючи зайве освітлення (паразитне).

Відомо, що протиріччя, яке постало перед Теплером і Фуко було розв'язане методом спроб і помилок, що навіть на той час вже вважалось неефективним. Спробуємо вирішити цю проблему набагато простіше.

Розв'язування за алгоритмом :

1. Формулювання адміністративного протиріччя: необхідно, щоб неоднорідність відкидала чітку тінь, але як це зробити?

2. Склад технічної системи: джерело світла, коліматор, неоднорідність, екран.

3. Недоліки технічної системи: занадто яскраве освітлення створює розпливчату тінь.

4. Змінний елемент: промені світла.

5. Формулювання технічного протиріччя: освітлення не повинно бути занадто яскравим, щоб не створювати зайве освітлення, але і не повинно бути тьмяним, щоб тінь була чіткою.

6. Розв'язання технічного протиріччя: це протиріччя також розв'язується за допомогою методу "посередника", бо регулювати силу освітлення з величезною точністю було досить важко.

7. Формулювання фізичного протиріччя: необхідно знайти речовину або прилад, що відсікав би зайве освітлення

8. Технічний розв'язок: таким приладом є ніж Фуко або світловий ніж, а також дві лінзи, що фокусуватимуть промені на ножі.

Шлірен-метод допоміг зафіксувати безліч найцікавіших газодинамічних явищ. В XX столітті цей метод став невід'ємним атрибутом майже будь-яких аеродинамічних досліджень, і вчені мирилися з його недоліками, головним з яких було обмеження в масштабі. Досліджуваний об'єкт не міг виходити за межі простору, де організований паралельний світловий пучок. Пучок фокусувався лінзами або дзеркалами, а розмір цих оптичних елементів строго обмежувався фінансовими міркуваннями. Чим більше діаметр лінзи або дзеркала, тим вища ціна, і навіть метровий масштаб припускав більші витрати. Тому всі шлірен-дослідження в аеродинамічних трубах проводилися з малесенькими масштабними моделями літаків і ракет.

Наприкінці 1950-х один з піонерів високошвидкісної зйомки Гарольд Еджертон запропонував при тіньовій зйомці використати як елемент, фокусуючий світловий пучок, "відбиваючий" екран. На мікроскопічному рівні цей екран складається з маленьких елементів (катафотів), що відбивають світло в точності в тому ж напрямку, звідки він прийшов. "Відбиваючі" плівки широко використаються в побуті й промисловості - досить згадати дорожні знаки, автомобільні номерні знаки й навіть вставки в одязі та взутті. Використовуючи звичайний тіньовий метод, Еджертон уперше одержав зображення вибуху динамітного капсуля з використанням екрана розміром 1x2 м. Однак пройшло більше 30 років, перш ніж "відбиваючий" екран уперше з'явився в шлірен-фотографії.

Фізик дослідницького центру NASA ім. Ленглі Леонард Вайнштейн увів у традиційну шлірен-схему ще одну зміну - він наніс на "відбиваюче" полотно вертикальні чорні смуги, перетворивши його (при висвітленні розбіжним пучком) у віртуальний набір щілинних джерел. Замість ножа Фуко у відповідному місці схеми дослідник розмістив негативний растр - ґрати що чергуються прозорих і непрозорих смуг, що відтинають неспотворене "зайве світло".

У результаті були отримані повномасштабні зображення невидимих раніше явищ - ударних хвиль від вибухів, конвекційних потоків від промислового устаткування людей. "Досвідчені фахівці в аеродинаміці знають, що подібна візуалізація дозволяє дослідникам краще розуміти фізичні процеси, що відбуваються в газових потоках", - говорить Вайнштейн.

Як бачимо, новий винахід довго не міг знайти своє застосування на практиці через недостатню впевненість винахідників у вдалому результаті при величезних витратах.

Якби це протиріччя розв'язувалось за допомогою теорії розв'язку винахідницьких задач, а в нашому випадку її частиною, алгоритмом розв'язування винахідницьких задач і типовими прийомами усунення технічних протиріч, то винахідник одразу ж міг би бути впевненим в успішному результаті експерименту.

Розв'яжемо це протиріччя за допомогою АРВЗ:

1. Формування адміністративного протиріччя: необхідно, щоб джерело освітлення, коліматор, лінзи і світловий ніж мали великі розміри для того, щоб розглядати газодинамічні явища на великих об'єктах, але як це зробити без великих витрат коштів, якщо навіть метровий масштаб потребує величезних витрат?

2. Склад технічної системи: джерело світла, неоднорідність, дві лінзи, несвітловій ніж, коліматор, екран.

3. Недоліки технічної системи: маленький масштаб, великі витрати.

4. Змінні елементи: промені світла, екран.

5. Формулювання технічного протиріччя: лінзи мають бути великими, щоб проводити шлірен-дослідження з будь-якими об'єктами, і одночасно вони мають бути малими, щоб зменшити витрати (компроміс не спрацює).

6. Розв'язання технічного протиріччя: це протиріччя можна розв'язати за допомогою принципів універсальності і винесення.

7. Формулювання фізичного протиріччя: промені світла повинні одночасно розходитись і сходитись.

8. Технічний розв'язок: коліматор, лінзи і світловий ніж тепер містяться у шлірен-камері, що одночасно фіксує результати дослідження, а звичайний екран замінюється екраном з катафотів, що змінюють напрям світлових променів. Відтепер можна робити шлірен-фотографії великих масштабів і високої якості.

Застосування прийомів усунення технічних протиріч у методах візуалізації неоднорідностей

Як же можна побачити і сфотографувати невидиме?

В цьому і полягає тіньовий метод.

Сформулюємо протиріччя, що склалися у нас, за допомогою АРВЗ.

2. Склад технічної системи: джерело світла, неоднорідність, екран.

4. Змінний елемент: промені.

6. Розв'язання технічного протиріччя: це протиріччя легко розв'язується за принципом "посередника".

8. Технічний розв'язок: коліматор.

Таким чином можна неоднорідність на екрані, але зображення буде нечітким, розпливчатим. В 1857 році французький фізик Леон Фуко запропонував контролювати точність виготовлення дзеркал для телескопів дуже простим способом. У фокусі дзеркала він поставив одну додаткову деталь - непрозорий екран з гострою крайкою, пізніше названий ножем Фуко. Зображення джерела фокусується на краю ножа. Якщо поверхня дзеркала строго сферична, то ніж перекриває весь світловий пучок, а якщо на поверхні є дефекти, то частина світла буде відхилятися й пройде повз край ножа.

Розв'язування за алгоритмом:

2. Склад технічної системи: джерело світла, коліматор, неоднорідність, екран.

3. Недоліки технічної системи: занадто яскраве освітлення створює розпливчату тінь.

4. Змінний елемент: промені світла.

7. Формулювання фізичного протиріччя: необхідно знайти речовину або прилад, що відсікав би зайве освітлення

Фізик дослідницького центру NASA ім.. Ленглі Леонард Вайнштейн увів у традиційну шлірен-схему ще одну зміну - він наніс на "відбиваюче" полотно вертикальні чорні смуги, перетворивши його (при висвітленні розбіжним пучком) у віртуальний набір щілинних джерел. Замість ножа Фуко у відповідному місці схеми дослідник розмістив негативний растр - ґрати що чергуються прозорих і непрозорих смуг, що відтинають неспотворене "зайве світло".

Розв'яжемо це протиріччя за допомогою АРВЗ:

2. Склад технічної системи: джерело світла, неоднорідність, дві лінзи, несвітловій ніж, коліматор, екран.

3. Недоліки технічної системи: маленький масштаб, великі витрати.

4. Змінні елементи: промені світла, екран.

7. Формулювання фізичного протиріччя: промені світла повинні одночасно розходитись і сходитись.

Перед людьми виникло багато важливих і термінових питань: надшвидке використання природних ресурсів, забруднення навколишнього середовища, збереження флори і фауни нашої планети. Проте більшість населення Землі не розуміють, що це - пряма загроза їхньому життю Останнім часом перед людством постає все більше і більше нових проблем. Скажімо, в ХІХ столітті ще не задумувались над глобальним потеплінням, над нестачею нафти і природного газу… Наразі цих невирішених проблем накопичилося величезна кількість, що невпинно поповнюється все новими задачами. Для того, щоб вирішити ці проблеми, необхідно проводити нові відкриття, що змінять наш спосіб життя, систему ведення господарства, перетворять шкоду, нанесену природі, на користь.

Стає актуальною проблема розв'язування винахідницьких задач. Дана робота являє собою процес творчого впровадження наукових ідей в технічні розв'язки. В середині ХХ століття було створено принципово нову теорію розв'язування винахідницьких задач, одними з розділів якої є типові прийоми усунення технічних протиріч і алгоритм розв'язування винахідницьких задач. Вони дали можливість перейти від розпливчатої ситуації до чітко побудованої і гранично простої схеми розв'язування. Основна його перевага у значному зменшенні часового інтервалу вирішення технічних протиріч, тоді як історично вони розв'язувались методом спроб і помилок і тривалий час.

В даній роботі проведено дослідження методів застосування алгоритму розв'язування винахідницьких задач і типових прийомів усунення технічних протиріч значно прискорює розвиток науково-технічного прогресу.

Я пропоную максимально широко впроваджувати цю теорію на зміну методу спроб і помилок, адже на даний момент ця теорія вважається найкращою у світі, але не набула широкого практичного застосування.

Список використаної літератури :

1. Віднічук М.А. Пошук нових технічних розв'язків на основі усунення протиріч в технічних задачах. Методичний посібник. - Рівне, 1996.-25с.

2. Віднічук М.А. Розв'язування винахідницьких задач на основі усунення технічних протиріч//Фізика та астрономія в школі. - 2001. №5.-с.33-35.

3. Кравец С.В. Основы технич.еского творчества в строительном и мелиоративном машиностроении. - Киев: УМК ВО, 1990. - 132 с.

4. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М.: Моск.рабочий, 1973. - 296 с.

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

09.04.2021. (2 год.) Закони розвитку технічних систем. Діалектика розвитку технічних систем.

Для сучасної людини, яка вступає в еру інформаційної цивілізації, уявлення про швидкоплинність процесів, що відбуваються у світі – є невід’ємним для її світогляду. Але створити цілісний теоретичний образ багатомірного світу, який постійно розвивається, – завдання складне і трудомістке. Це завдання філософи вирішували близько двох з половиною тисячоліть, в ході яких формувалась і крок за кроком детально розроблялась філософія розвитку, що дістала назву діалектики.

Що ж таке діалектика, у чому полягає її зміст, які є альтернативи їй? Відповідь на це запитання і є метою розділу.

Знання філософії розвитку, творче використання її принципів, законів і категорій, виступає важливою умовою чіткої світоглядної і методологічної дисципліни спеціаліста будь-якого профілю.

Опрацювати матеріали за посиланням:

Історичні форми і особливості діалектики

https://drive.google.com/file/d/1rks8IkvGyJfOAGryA5rn5wSedojgAj3Q/view?usp=sharing

Діалектичні принципи загального взаємозв’язку та розвитку

https://drive.google.com/file/d/1Igh-mTIZPSFh5XbH6rkN6-6oxIRlstBh/view?usp=sharin

Загальні закони розвитку

https://drive.google.com/file/d/11wGXwKnfjZJ9XWHUfo2q9-Yv72C9ULsW/view?usp=sharing

Категорії діалектики

https://drive.google.com/file/d/1vy2d9S1eZ4ItYZQ8L6aDQ2e_U_3QFqyY/view?usp=sharing

Альтернативи діалектики

https://drive.google.com/file/d/1O87ZMsGL49UhSPVaxDFfMnyfX978rgNO/view?usp=sharing

Наприклад

ДІАЛЕКТИКА ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ ГАЗОНАФТОПОСТАЧАННЯ https://helpiks.org/5-65732.html

10.04.2021.(4 год.) Закони розвитку технічних систем. Закон повноти частин системи. Веполь. Вепольний аналіз

Закони розвитку технічних систем

Причина виникнення і розвитку техніки, згідно закону єдності і боротьби протиріч, полягає в наявності та розв’язанні суперечностей між цілями (потребами) і засобами для втілення цих цілей (можливостями) в діяльності людини. Людина ніколи не задовольнялася досягнутим, тому при розв’язанні суперечності та одержані нового технічного об’єкту, відразу ж виникає інша суперечність, але на іншому ступені розвитку. Технічні об’єкти створює людина, з цієї причини вони є суб’єктивно визначеними (заданими) людиною. З іншого боку, розвиток технічних систем – об’єктивний історичний процес, який реалізує об’єктивно існуючі закономірності. Аналіз історії розвитку технічних об’єктів в навчанні дозволить виділити загальні прийоми, закони, закономірності одержання нових (квазінових) об’єктів.

Технічна система розвивається в різних технічних напрямках (за різним принципом дії) (рис.1). Відстань по вертикалі між двома сусідніми кривими розвитку (росту їх основного показника) технічних систем за старими і новими принципами дії Фостер називає технологічним проривом [8]. Тобто, вичерпавши можливість старого принципу дії, технічна система повинна перейти на новий, більш ефективний принцип дії. Це є одним із головних законів розвитку технічних систем. Знання його спонукає до постійного пошуку нових принципів дії технічних систем: фізичних, геометричних, біологічних тощо для підвищення працездатності техніки.

Майбутній інженер в навчанні при моделюванні історичного шляху розвитку технічної системи в різних технічних напрямках (за різним принципом дії) навчиться визначати наступні етапи розвитку ТС (нові принципи дії). Результати навчання студента будуть використовуватися в його майбутній професійній діяльності, яке визначається об’єктивними законами розвитку ТС.

Якщо інтерпретувати S-подібні криві розвитку технічної системи, то одержимо підсумкову S-криву розвитку технічної системи Р_∑ по якій можливо спрогнозувати наступний етап розвитку ТС.

Використання об’єктивних законів еволюції технічних систем у методиках навчання технічних дисциплін дозволить студентам у значно менших масштабах часу змоделювати і пізнати природній шлях еволюції технічних систем і тим самим визначити програму розвитку цих систем на майбутнє.

Рис.1 S-подібні криві розвитку технічної системи

Розглянемо більш детально філософські засади розвитку технічних систем, які вперше сформулював Г.С. Альтшулер [6]. Для розвитку технічних систем необхідна ціль, яка задається людиною і яка потрібна для виконання корисної функції. Поява цілі виникає в результаті появи потреби. Ціль – це те, що необхідно зробити, а корисна функція ТС – реалізація цієї цілі. При одержанні технічних систем слід враховувати, що взагалі необхідна функція системи, а не сама технічна система. Кожна ТС може виконувати декілька функцій, із яких тільки одна є головною, для якої вона існує, а інші – допоміжними, які полегшують виконання головної функції. Єдиним якісним критерієм прогресивності змін в розвитку будь-якої технічної системи є ідеальність (мінімум маси (М), габаритів (Г), енергоємності (Е) тощо). Тому збільшення ступені ідеальності технічної системи є головним законом її розвитку. Саме цей критерій визначає найбільш загальні тенденції розвитку технічних систем.

Ідеальна технічна система – це система в якій М,Г,Е - характеристики прагнуть до нуля, її здатність виконувати роботу при цьому не зменшується, а кількість корисних функцій збільшується. Зникнення системи і збільшення корисних функцій – дві сторони загального процесу ідеалізації, відповідають закону єдності і боротьби протиріч.

Функціонування всіх технічних систем починається з одного елементу (моносистеми), який повинен виконувати одну елементарну функцію. Збільшення головної корисної функції (ГКФ) можливе тільки тоді коли виникає в цьому потреба, тобто коли з’являється проблема. Задоволення цієї потреби, згідно закону єдності і боротьби протиріч, вступає в суперечність з можливостями існуючого об’єкту. Розв’язати цю суперечність можливо шляхом збільшення (підсилення) визначених властивостей об’єкту. Згідно закону взаємного переходу кількісних та якісних змін, виникає необхідність в диференціації (збільшення кількості) елементів об’єкту, тобто розподілу елементу на зони з різними властивостями. Із первинної моносистеми починають виділятися елементи з іншими властивостями. Система розростається за рахунок ускладнення своїх елементів. Система стає спеціалізованою, згідно закону заперечення заперечень вона починає виконувати функції більш високого рангу за ієрархією, не збільшуючи кількості своїх елементів. Система становиться все більш універсальною зі незмінною, а потім і зі зменшеною кількістю елементів. Тобто, перша половина процесу розвитку ТС – це розгортання ТС, яке пов’язане зі збільшенням кількості елементів системи, друга – згортання, при цьому зменшується кількість елементів системи до одного і з’являється нова моносистема:(рис. 2)

Розглянемо більш детально процес розгортання та згортання технічної системи в просторі та часі. Наприклад, первинна моносистема (початкове технічне рішення) - перемішуючий пристрій з однією лопаттю має малу ефективність перемішування рідин. Згідно закону єдності і боротьби протиріч, виникає проблема між ціллю і можливостями. Виникає потреба в збільшенні ефективності перемішування. Цю потребу можливо реалізувати за допомогою декількох функцій: збільшення осьового потоку, збільшення турбулентності в об’ємі апарату, збільшення тангенціального потоку, збільшенні напруги здвигу рідини тощо. На цьому етапі необхідно обрати одну головну корисну функцію, наприклад, збільшення турбулентності в об’ємі апарату. Реалізувати цю функцію можливо шляхом збільшення кількості лопатей перемішуючого пристрою - шляхом диференціації ТС (рис.3).

Рис. 3 Просторово-часова модель розвитку ТС

Для збільшення ефективності перемішування у верхніх шарах апарату, збільшення кількості лопатей відбувається по вертикалі. При цьому збільшується також і тангенціальний потік, система стає більш спеціалізованою. Тобто, система розгортається за рахунок збільшення кількості елементів. При цьому М,Г,Е - характеристики теж збільшуються, що є не бажаним (рис. 3). Згідно закону взаємного переходу кількісних та якісних змін настає етап змін.

Об’єднання лопатей в одну листову лопать дозволить збільшити тангенціальний потік і система стане більш універсальною. Кількість елементів при цьому зменшиться, М,Г,Е - характеристики теж зменшаться, а корисна функція тільки збільшиться. Можливий і варіант об’єднання лопатей в один диск. При цьому додатково з’являється ще одна корисна функція – збільшується напруга здвигу рідини, а технічна система стане знову моносистемою, але більш ідеальною. Таким чином, відбулося згортання система за рахунок зменшення кількості елементів до одного. Згідно закону заперечення заперечень, відбувається відмова від попередньої моносистеми і і настає перехід до покращення корисної функції одержаної моносистеми.

Розглянемо можливі варіанти розгортання і згортання ТС на основі законів розвитку технічних систем, що сформулював Г. С. Альшулер. Ці закони є конкретним втілення головного закону - збільшення ступені ідеальності технічної системи на різних стадіях розвитку технічної системи [3]:

1. Закон повноти частин системи;

2. Закон «енергетичної провідності» системи;

3. Закон погодження ритміки частин системи;

4. Закон нерівномірності розвитку частин системи;

5. Закон збільшення ступені репольності;

6. Закон збільшення ступені динамічності системи;

7. Закон переходу із макрорівня на мікрорівень;

8. Закон переходу в надсистему (лінія розвитку «моно-бі-полі»).

Розглянемо більш детально механізм одержання технічних систем за Альшулером. Для виконання функцій необхідний тільки матеріальний об’єкт. Необхідною умовою принципіальної життєздатності технічної системи є наявність та працездатність основних частин системи - закон повноти частин системи, прохід енергії по всім частинам системи - закон «енергетичної провідності» системи та погодження частоти коливань (періодичності роботи) всіх частин системи - закон погодження ритміки частин системи [3].

Для синтезу ТС необхідна наявність чотирьох частин: двигун, робочий орган, трансмісія (зв’язок, через який передається енергія від двигуна до робочого органу), орган управління та її мінімальна пригодність для виконання функцій системи. Наприклад, початкова моносистема – перемішуючий пристрій складається з апарату для перемішування, лопаті, валу, приводу і двигуна. Якщо хоча б одна частина відсутня, то це ще не ТС, а якщо хоча б одна не працездатна, то ТС в цілому теж буде не працездатна.

Для того щоб частиною системи можливо було управляти, необхідно забезпечити енергетичну провідність між цією частиною і органом управління. Будь-яка ТС є провідником і перетворювачем енергії. Якщо енергія не буде проходити через всю систему , то якась частина ТС не буде одержувати енергію і не буде працювати. Напрямок руху енергії завжди від джерела енергії (двигуна) через трансмісію (привод і вал) до робочого органу (лопаті) і далі до виробу чи середовища (рідини). Передача енергії від однієї частини ТС до іншої може бути речовинною (вал, шестерня, удар тощо) польовою (магнітне поле, електричний струм тощо) і речовинно-польовою (поток заряджений частинок).

Життєздатними є тільки ті системи, в яких вид коливань підібрано так, щоб частини системи не заважали один одному і найкращим чином виконували корисну функцію. Існують два види коливань – власні і вимушені. Частота власних коливань – невід’ємна властивість будь-якої частини системи і залежить тільки від характеристик самого об’єкту (від розмірів, маси, пружності тощо). Найцікавіше настає тоді, коли частота зовнішнього силового (польового) впливу співпадає з власною частотою коливань – настає режим резонансу. Резонанс може бути і корисним, і шкідливим. Для того щоб покращити роботу системи необхідно погодити коливання частин, або, навпаки, їх розпогодження. Використання резонансу (або попередження його появи) досягається простою зміною параметрів елементів (розмірів, маси, частоти), при цьому в систему нічого нового не вводять.

Перші три закони є статичними, початковими для життєздатності технічного рішення. На S–подібній кривій вони відповідають періоду виникнення і формування технічної системи (ділянка 1 рис.1).

Наступні три закони: закон нерівномірності розвитку систем, закон збільшення ступені динамічності системи і закон збільшення ступені репольності відповідають розгортанню ТС. Розглянемо як відбувається етап розгортання ТС на основі цих законів.

Розвиток частин системи йде нерівномірно: чим складніша система, тим нерівномірніший розвиток її частин - закон нерівномірності розвитку частин системи [3]. Нерівномірність розвитку частин системи є причиною виникнення технічних і фізичних суперечностей і, таким чином різних технічних напрямків розвитку технічних систем. При збільшенні ступені організованості в одному місці тут же збільшується ступінь дезорганізованості в другому місці. Будь-яка прогресивна зміна може викликати десь і регресивну. Для збільшення головної корисної функції необхідно виділити деяку окрему властивість елементу системи – це початок спеціалізації елемента, диференціації властивостей в системі. Найпростішим рішенням є збільшення М,Г,Е – характеристики цієї системи (товщини, затрат енергії, ваги, габаритів). При покращенні однієї властивості елемента технічної системи виникає суперечність - погіршуються інші властивості системи або частини системи. Суперечність вирішується появою нових технічних систем. В результаті досягається новий рівень погодження між елементами системи. Так з’являються багато інших варіантів одного і того ж технічного об’єкту в різних технічних напрямках. Таким чином, рухомою силою процесу є поява неоднорідності розвитку в ТС.

Для підвищення ефективності жорстких систем, необхідно зробити їх динамічними, тобто перевести до більш гнучких структур і режиму роботи, що швидко змінюються, підстроюються під зміни зовнішнього середовища - закон збільшення ступені динамічності системи [3]. З моменту синтезу і на перших етапах розвитку ТС мають звичайно жорсткі внутрішні зв’язки, в них відсутні підсистеми для зміни режиму роботи в залежності від зміни зовнішніх умов. Тому системи недовговічні і наступає етап динамізації (адаптації). Для механічних систем він починається з переходу від нерухомих систем до рухомих, жорсткі системи заміняються на гнучкі, на гідро-, пневмоконструкції, використовується вібрація, періодична зміна форми тощо. Для наступних етапів динамізації характерно застосування фізичних і хімічних ефектів і явищ, введення зворотного зв’язку.

Закон збільшення ступені репольності [3] - розвиток ТС йде в напрямку збільшення ступені репольності: нерепольні системи бажають стати репольними, а в репольних системах розвиток йде шляхом збільшення кількості зв’язків між елементами, збільшення кількості елементів. Закон належить до періоду розгортання ТС: розгортається (ускладнюється) та частина чи елемент реполю, який найважче виконує ГКФ (чи при збільшенні ГКФ).

Ці три закони є законами кінематики і на S–подібній кривій відповідають періоду початку росту і розквіту розвитку ТС (ділянка 2 рис.1).

Закон переходу із макрорівня на мікрорівень [3] визначає розвиток ТС спочатку на макрорівні, а потім на мікрорівні. Тобто, замість коліс, валу, шестерні поступово перейти на роботу молекул, атомів, іонів, електронів тощо, якими легко можна управляти за допомогою фізико-хімічних ефектів. Закон діє як на етапі розгортання ТС, так і на етапі згортання ТС. Основний задум полягає в збільшенні головної корисної функції. На макрорівні (етап розгортання) цей ефект досягається збільшенням розмірів і потужності дії елементів системи. Ці можливості швидко вичерпуються, а М,Г,Е – характеристики досягають фізичної межі. Тому залишається тільки перехід на мікрорівень: необхідно задіяти більш глибинні структури речовин, звільнити допоміжні резерви енергії, виявити і використати нові властивості матерії тощо (етап згортання). Для збільшення ГКФ необхідно, щоб одна часина (зона) була гострою, друга – тупою, твердою – м’якою тощо. В деяких зонах необхідно підсилити необхідні властивості, виконати перехід однорідної структури до неоднорідної. При цьому диференціюються функції – різні частини (зони) об’єкту виконують різні функції. Диференціація властивостей і функцій приводить до розподілу (розшарування) об’єкту, однорідний елемент заміняється на багатошаровий – волокнистий – дисперсійний. При цьому деякі частини (шари, волокна, частинки) для загальної роботи в складі робочого органу об’єднуються так, щоб підсилити корисні функції і послабити шкідливі.

Розвиток системи, яка досягла своєї межі, може бути продовжений на рівні надсистеми - закон переходу в надсистему [3]. Один із шляхів такого переходу може бути об’єднання технічних систем і виникнення бі- і полісистем. Бі- і полісистеми можуть розвиватися як «вверх» (виникнення ще більших надсистем), так і «вниз» (згортання декількох систем в одну систему) (рис. 4).

На будь-якому етапі розвитку (розгортання) система може бути згорнута в нову моносистему, яка може стати початком нової хвилі розвитку. При одержанні бі- і полі систем виникають якісні зміни технічної системи за трьома параметрами: властивостям, зв’язкам, внутрішнім середовищем. Таким чином, головний сенс застосування переходу моно-бі-полі – кількісні зміни (об’єднання систем) виправдовується тільки у випадку появи нової якості.

Рис. 4 Модель розвитку технічної системи згідно закону переходу в над систему

На S–подібній кривій останні два закони відповідають як етапу розвитку, так і переходу до нової системи. Вони є законами динаміки, що відображають тенденції розвитку сучасних систем.

Розглянуті закони розвитку технічних систем мають бути об’єктивною філософською основою розробки методик креативного навчання технічних дисциплін.

Закон повноти частин системи

Необхідною умовою принципової життєздатності технічної системи є наявність і мінімальна працездатність основних частин системи.

Кожна технічна система повинна включати чотири основні частини: двигун, трансмісію, робочий орган і орган управління. Сенс закону 1 полягає в тому, що для синтезу технічної системи потрібна наявність цих чотирьох частин і їх мінімальна придатність до виконання функцій системи, бо сама по собі працездатна частина системи може виявитися непрацездатною у складі тієї або іншої технічної системи. Наприклад, двигун внутрішнього згорання, сам по собі працездатний, виявляється непрацездатним, якщо його використати в якості підводного двигуна підводного човна.

Закон 1 можна пояснити так: технічна система життєздатна у тому випадку, якщо усі її частини не мають «двійок», причому «оцінки» ставляться за якістю роботи цієї частини у складі системи. Якщо хоч би одна з частин оцінена «двійкою», система нежиттєздатна навіть за наявності «п'ятірок» у інших частин. Аналогічний закон стосовно біологічних систем був сформульований Лібіхом ще в середині минулого століття(«закон мінімуму»).

Із закону витікає дуже важливий для практики наслідок.

Щоб технічна система була керованою, необхідно, щоб хоч би одна її частина була керованою.

«Бути керованою» — означає міняти властивості так, як це потрібно тому, хто управляє.

Знання цього слідства дозволяє краще розуміти суть багатьох завдань і правильніше оцінювати отримані рішення. Візьмемо, наприклад, завдання 37(запаювання ампул). Дана система з двох некерованих частин: ампули взагалі некеровані — їх характеристики не можна(невигідно) міняти, а пальники погано керовані за умовами завдання. Ясно, що рішення задачі полягатиме у введенні в систему ще однієї частини(вепольний аналіз відразу підказує: ця речовина, а не поле, як, наприклад, в завданні 34 про забарвлення циліндрів). Яка речовина(газ, рідина, тверде тіло) не пустить вогонь туди, куди він не повинен пройти, і при цьому не заважатиме установці ампул? Газ і тверде тіло відпадають, залишається рідина, вода. Поставимо ампули у воду так, щоб над водою піднімалися тільки кінчики капілярів (а.с. № 264 619). Система придбаває керованість: можна міняти рівень води — це забезпечить зміну межі між гарячою і холодною зонами. Можна міняти температуру води — це гарантує стійкість системи в процесі роботи.

http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm

Веполь - мінімальна структурна модель працездатної технічної системи, що включає дві речовини (речовинні об'єкти), а також один енергетичний об'єкт - поле.

Опрацювати матеріали за посиланням:

Технічна система

https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

Загальна характеристика технічних систем

https://drive.google.com/file/d/1Ha8TKn3jrdeEd1v_Gvl0wQim9jbGxkwc/view?usp=sharing

Закони розвитку технічних систем

https://drive.google.com/file/d/1I_k_O1dusofANEXVu6PoIVxqJAXLcr0R/view?usp=sharing

Книга для винахідника, що вивчає ТРВЗ - теорію рішення винахідницьких задач (п. 4.3)

http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm

Вепольний аналіз. Пояснення на прикладах.

https://drive.google.com/file/d/13QecQoTrnZKt1Ypl7PSbvnxcquneBH_j/view?usp=sharing

https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

Рис.1 S-подібні криві розвитку технічної системи

Рис. 2

Рис. 3. Просторово-часова модель розвитку ТС

Рис. 4 Модель розвитку технічної системи згідно закону переходу в над систему

16.04.2021. (2 год.) Закони розвитку технічних систем. Закон енергетичної провідності системи. Закон узгодження ритміки частин системи

Закон енергетичної провідності системи

Необхідною умовою принципової життєздатності технічної системи є наскрізний прохід енергії за всі частинам системи.

Будь-яка технічна система є перетворювачем енергії. Звідси очевидна необхідність передачі енергії від двигуна через трансмісію до робочого органу.

Передача енергії від частині системи в іншу то, можливо речовинної (наприклад, вал, шестерні, важелі тощо.), польовий (наприклад, магнітне полі) і речовинно-польовому (наприклад, передача енергії потоком заряджених частинок). Багато винахідницьких завдання зводяться добору тієї чи іншої виду передачі, найефективнішого в заданих умовах.

Важливе значення має тут слідство на закон 2.

Щоб частина технічної системи була керованої, необхідно забезпечити енергетичну провідність між цієї частиною суспільства і органами управління.

У завданнях на вимір і виявлення можна говорити про інформаційної провідності, але він часто зводиться до енергетичної, лише слабкої. Прикладом може бути вирішення завдання про вимірі діаметра шліфувального кола, працюючого всередині циліндра. Рішення завдання полегшується, якщо розглядати не інформаційну, а енергетичну провідність. Тоді на вирішення завдання потрібно передусім вирішити двоє ключових запитань: у вигляді найпростіше підвести енергію до кола у якому вигляді найпростіше вивести енергію крізь стінки кола (чи з валу)? Відповідь очевидна: як електричного струму. Це ще остаточне рішення, але вже настав зроблено крок до правильної відповіді.

Цей закон з іншого називається за іншими джерелах як закон наскрізного проходу енергії.

Отже, будь-яка працююча система складається з чотирьох основних частин 17-ї та будь-яке з названих частин є споживачем і перетворювачем енергії. Але це замало перетворити, потрібно ще без втрат передати енергію від двигуна до робочого органу, як від нього - на опрацьований об'єкт. Це закон наскрізного проходу енергії. Порушення цієї закону веде до виникнення протиріч усередині технічної системи, що у своє чергу породжує винахідницькі завдання.

Головною умовою ефективності технічної системи з погляду енергопровідності є рівність здібностей частин системи з прийняттю і передачі енергії.

Приклади:

Імпеданси передавача, фідери і антени мають бути узгоджені - у разі у системі встановлюється режим біжучому хвилі, найефективніший передачі енергії. Неузгодженість веде до появи стоячих хвиль дисипації енергії.

Розрізняють кілька правил енергопровідності систем.

Перше правило енергопровідності системи.

Якщо елементи при взаємодії друг з одним утворюють енергопровідну систему з корисною функцією, то тут для підвищення її працездатності у місцях контактування би мало бути речовини з близькими чи однаковими рівнями розвитку.

Друге правило енергопровідності системи.

Якщо елементи системи при взаємодії утворюють енергопровідну систему з шкідливою функцією, то тут для її руйнації у місцях контактування елементів би мало бути речовини з різними чи протилежними рівнями розвитку.

Приклад:

При загусанні бетон зчіплюється з палубкою, і її важко потім відокремити. Дві частини добре погодилися між собою за рівнями розвитку речовини – обидві тверді, шорсткуваті, нерухомі тощо. Утворилася нормальна енергопровідна система. Щоб недопущення її освіти, потрібно максимальне неузгодженість речовин, наприклад: твердий - рідке, шорсткувате - слизьке, нерухоме - рухливий. Тут може бути кілька конструктивних рішень - освіту прошарку води, нанесення спеціальних слизьких покриттів, вібрація опалубки та інших.

Третє правило енергопровідності системи.

Якщо елементи при взаємодії друг з одним утворюють енергопровідну систему з шкідливою i корисній функцією, то місцях контактування елементів мали бути зацікавленими речовини, рівень розвитку яких і було фізико-хімічні властивості змінюються під впливом будь-якого керованого речовини чи поля.

Приклад:

Відповідно до цього правилу виконано більшість пристроїв у техніці, де потрібно з'єднувати і роз'єднувати енергопотоки у системі. Це різні муфти включення до механіці, вентилі в гідравліці, діоди в електроніці й багато іншого.

Закон узгодження ритміки частин системи

Необхідною умовою принципової життєздатності технічної системи є узгодження ритміки (частоти коливань, періодичності) всіх частин системи.

Інакше за іншими джерелах даний закон називається як закон динамізації.

Надійність, стабільність і сталість системи в динамічному оточенні залежить від її здібності змінюватися. Розвиток, отже, і життєздатність системи, визначається головним показником: ступенем динамізації, тобто здатністю бути рухомий, гнучкою, пристосовано до зовнішнього середовища, змінює як свою геометричну форму, а й форму руху своїх частин, насамперед робочого органу. Що ступінь динамізації, тим, у випадку, ширше діапазон умов, у яких система зберігає своє завдання. Наприклад, щоб змусити крило літака ефективно працювати у істотно різних режимах польоту (злет, крейсерський політ, політ на граничною швидкості, посадка), його динамізують шляхом додавання закрилків, передкрилків, інтерцепторів, системи зміни стріловидності та інші.

Проте, для підсистем закон динамізації може порушуватися - іноді вигідніше штучно зменшити ступінь динамізації підсистеми, цим спростивши її, а меншу стійкість, пристосованість, компенсувати створенням стабільного штучного середовища навколо неї, захищеного від зовнішніх чинників. Однак сукупна система (надсистема) усе ж таки отримує велику ступінь динамізації. Наприклад, натомість, щоб пристосовувати трансмісію до забруднення шляхом її динамізації (самоочистка, самозмазка, перебалансировка), можна помістити їх у герметичний кожух, у якому створена середовище, найсприятливіше для рухомих частин (прецизійні підшипники, масляний туман, підігрів та інші.)

Інші приклади:

У 10-20 раз знижується опір руху плуга, якщо його леміш вібрує з певною частотою залежність від властивостей ґрунту. Ківш екскаватора, перетворившись на роторне колесо, породив нову високоефективну систему видобутку з корисними копалинами.

Автомобільне колесо з жорсткого дерев'яного диска з металевим ободком стало рухомим, м'яким і еластичним.

Опрацювати матеріал за посиланням:

https://drive.google.com/file/d/1Ls4RNnj8BQZvFdW-3QjHuuuFzNgEkbTY/view?usp=sharing

http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm#toc

https://drive.google.com/file/d/1wAQN0y5PzIbbegWRLr_Gg7T1HJn2CFkU/view?usp=sharing

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/.

Підключитися до конференції Zoom https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

17.04.2021. (2 год.) Практична робота. Використання інформаційного фонду

Довідково-інформаційний фонд - сукупність упорядкованих первинних документів і довідково-пошукового апарату, призначених для задоволення інформаційних потреб.

Бібліотека - культурно-освітній заклад, що збирає друковані та рукописні матеріали, здійснює їх спеціальне опрацювання, організовує збереження та забезпечення книгами читачів.

Бібліотечний фонд - це сукупність відповідним чином впорядкованих джерел інформації, нагромаджених за певний період часу, які підлягають обліку та зберіганню відповідно до чинного законодавства. Структура бібліотечних фондів може бути різною.

Бібліотечний фонд неможливо опрацювати, не використовуючи бібліотечні каталоги.

Бібліотечний каталог - це перелік творів друку й інших документів, наявних у фонді бібліотеки або групи бібліотек, складений у певному порядку, який є засобом повідомлення про склад і зміст бібліотечного фонду.

Алфавітному каталогу належить основне місце. За ним можна встановити наявність у бібліотеці творів того чи іншого автора або визначеної книги, автор чи назва якої відомі.

У систематичному каталозі картки згруповані в логічному порядку за окремими галузями знань. За його допомогою можна з’ясувати, за якими галузями знань та які саме видання є в бібліотеці, підібрати необхідну літературу, а також встановити автора та назву книги, якщо відомий її зміст.

У предметному каталозі, як і у систематичному, література групується за її змістом. Однак на відміну від систематичного в предметному каталозі література об’єднана в певні рубрики незалежно від того, з яких позицій вони викладені. Через це в предметному каталозі в одному місці знаходяться матеріали, які в систематичному каталозі були б розкидані в різні ящики.

Неможливо не згадати про картотеку, що є переліком всіх матеріалів за окремо визначеною тематикою. Бібліотечні каталоги та картотеки не існують окремо, навпаки, вони пов’язані та взаємно доповнюють один одного, полегшують читачам пошук необхідного джерела та максимально повно відтворюють бібліотечний фонд.

Комп’ютерні технології пошуку інформації

Сучасні технології дозволяють здійснювати пошук інформації через мережу Internet за допомогою пошукових систем та у бібліотеках.

Мережа Internet є глобальною системою з’єднаних комп'ютерних мереж, складовими якої є електронна пошта та всесвітня мережа www (абревіатура від World Wide Web – світове павутиння). Головним принципом використання Internet є відкритість. Internet складається з сотень вільно об’єднаних мереж, і немає жодної окремої групи людей або організації, що відповідають за його роботу. Багато компаній цілодобово працюють в Internet, а інші підключають свої комп’ютери до Internet тимчасово. В цьому полягає одна з найвагоміших переваг Internet - він може працювати, коли окремі комп’ютери не підключені до мережі або пошкоджені.

Всесвітня мережа www - всесвітньо розподілена база гіпертекстових документів. На кожному комп’ютері, що має постійне підключення до Internet, можна розмістити документи, які планується зробити загальнодоступними. Тоді цей комп’ютер стає Web - сервером. Для перегляду змісту серверів користувач повинен мати спеціальну програму - Web - браузер.

При здійсненні пошуку необхідної інформації в Internet є декілька методів. По-перше, слід скористатися каталогами Internet - ресурсів, що містять вже згруповану інформацію у вигляді посилань на Web - сервери.

Прикладами таких англомовних каталогів є www.yahoo.com, www.altavista.com, www.google.com, російських – www.rambler.ru, www.yandex.ru, українських – www.meta-ukraine.com..

Через Internet можна знайти книги, журнали, дисертації, автореферати та іншу потрібну для наукової роботи літературу. Корисність цього способу полягає у тому, що можна працювати з каталогами бібліотек без відриву від роботи. Перед відвіданням бібліотеки для роботи з літературою проводиться пошук джерел, який можна здійснювати як в систематичному, так і в алфавітному каталогах.

При пошуку інформації в Internet - бібліотеках використовуються загальні правила пошуку інформації в електронних базах даних.

За століття, що пройшли з часу винаходу книг, людство придумало тільки три основні способи пошуку інформації в книгах із великою кількістю сторінок. І кожен із нас зустрічався з ними ще до свого першого виходу в Інтернет. Це пошук за допомогою змісту, посилань і предметного покажчика. Виявляється, в Інтернеті використовуються ці ж способи для пошуку потрібної сторінки, тільки вони автоматизовані й виконуються спеціальними програмами. Розглянемо кожен із цих способів.

1. Способи пошуку інформації.

1.1. Каталоги

Перший спосіб пошуку інформації в книзі — це пошук за допомогою змісту. Бажаючи знайти інформацію, що нас цікавить, ми, в першу чергу, звертаємося саме до нього. Це найбільш природний спосіб пошуку потрібної сторінки. Ви чудово знаєте, як користуватися змістом у книзі. Ви його переглядаєте, знаходите потрібну главу, номер сторінки й розгортаєте книгу в потрібному місці.В Інтернеті цьому способу пошуку відповідають каталоги. Це один із найстаріших сервісів Інтернету. У середині 1990-х років саме каталоги були основним способом упорядкування інформації в Інтернеті. У каталогах утримується набір посилань на сайти з їхнім коротким описом. Сторінки (сайти) усередині каталогу розташовані за темами (рубриками), а всередині тем вони ранжовані або за індексом цитування, або за датою додавання, або за алфавітом, або за іншим параметром. Залежно від широти тематики посилань каталоги можуть бути загальними й спеціалізованими (тематичними). На сьогодні найбільш популярний Інтернет-каталог – Yahoo!

Процес пошуку інформації за допомогою каталогів виглядає так:

♦ користувач послідовно переглядає зміст каталогу;

♦ вибирає потрібну рубрику;

♦ переглядає сайти, що стосуються цієї рубрики;

♦ переходить на потрібний сайт або сторінку.

1.2. Посилання

Другий звичний для нас спосіб пошуку — це використання посилань у тексті на потрібні сторінки книги. При посиланні на яку-небудь сторінку (наприклад с. 24) читач повинен розгорнути зазначену сторінку 24 і знайти в її тексті той фрагмент, який його цікавить. В Інтернеті механізм посилань зі сторінки на сторінку перетворили в автоматичні посилання, на які користувач просто клацає мишкою. Посилання в Інтернеті називаються гіпертекстовими посланнями (префікс «гіпер» означає, що посилання веде за межі тексту, на іншу сторінку). З роботою з гіперпосиланнями ви вже познайомилися на попередньому уроці.

Посилання — це основний, «кореневий» принцип Інтернету, але ж по суті це стара ідея, просто автоматизоване текстове посилання. Посилання в каталогах і на звичайних сайтах можуть розставлятися автоматично при формуванні Web-сторінки, але найчастіше їх розставляють вручну - Web-майстер розмічає спеціальними позначками фрагмент тексту і приєднує до нього адресу відповідної сторінки.

1.3. Пошукові покажчики (ключові слова)

Третій, найшвидший і найефективніший спосіб пошуку потрібної інформації — скористатися алфавітним списком найбільш важливих термінів, так званим предметним покажчиком. Такі предметні покажчики містяться в кінці книги. Ви часто зустрічали його в підручниках, у наукових і технічних виданнях. У ньому перераховуються важливі для даної книги терміни (ключові слова) і вказуються номери сторінок, на яких ці терміни зустрічаються. Саме ця ідея пошуку інформації за ключовими словами, зібраними в предметному покажчику, стала основою для створення пошукових систем, або Інтернет-пошуковиків.

2. Пошукові системи.

Пошукова система — це Web-сайт, що надає можливість пошуку інформації в Інтернеті. Можна сказати, що користувач, який уводить запит у пошукову систему, звертається до предметного покажчика (списку всіх ключових слів) Інтернету із вказівкою сторінок, на яких ці слова зустрічаються. Як правило, основною частиною пошукової системи є пошукова машина (англ. search engine). Це комплекс програм, який забезпечує функціонування пошукової системи.

Пошукова машина має ряд користувальницьких характеристик:

♦ релевантність (ступінь відповідності знайденої інформації запиту; доречність результату);

♦ повнота бази (чим ширша область пошуку, тим краще);

♦ швидкість пошуку;

♦ актуальність посилань;

♦ додаткові можливості (пошук подібних документів, обмеження області пошуку). Основними критеріями якості роботи пошукової машини є релевантність і повнота бази.

Це цікаво

Одним із перших інструментів пошуку в Інтернеті (до WWW) був Archie. Першою пошуковою системою для Всесвітньої павутини був індекс Wandex, який вже не існує, розроблений Метью Ґреєм із Массачусетського технологічного інституту в 1993 р. Також у 1993 р. з'явилася пошукова система Аliweb, що працює дотепер. Пошукова система WebCrawler, запущена в 1994 році, дозволяла користувачам шукати за будь-якими ключовими словами на будь-якій Web-сторінці. З того часу це стало стандартом для всіх основних пошукових систем. Крім того, це був перший пошуковик, що зазнав всесвітньої популярності.

Сучасні пошукові системи використовують у своїй роботі певний алгоритм пошуку інформації. Алгоритм пошуку - це точна вказівка пошуковій машині зробити певну послідовність дій, урахувати певні фактори для досягнення найбільш релевантної видачі за кінцеве число кроків. Алгоритм пошукових систем постійно вдосконалюється для поліпшення релевантності результатів пошуку. У наш час на території країн СНД найбільш популярні пошукові системи Google, Яндекс, Rembler та ін. В Україні працює україномовна пошукова система МЕТА.

Картка 1

Лідер пошукових машин Інтернету Google (США) охоплює понад 60 % світового ринку, а це значить, що 6 із 10 людей, що є в мережі, звертаються до нього при пошуках інформації в Інтернеті. На сьогоднішній день Google реєструє щодня близько 50 млн. пошукових запитів та індексує понад 8 млрд. Web-сторінок. Google може знаходити інформацію на 117 мовах. Засновники компанії - Сергій Брін і Леррі Пейдж. Компанія Google була заснована 4 вересня 1998 року.

Завдяки своїм технологічним інноваціям, Google став власником безлічі нагород, включаючи приз «Голос народу» за кращі технічні досягнення й нагороду «Краща пошукова система в Інтернеті» від Yahoo!Internet Life. Google завоював приз за «Технічну досконалість» журналу РС і «Краща пошукова машина» журналу The Net. Велика кількість компаній використовують пошукові технології Google на своїх Web-сайтах.

Це цікаво

♦ Вид мадагаскарських мурах Proceratium google був названий на честь сервісу Google Earth, який допоміг ученому в його дослідженнях.

♦ В одній із серій популярного японського аніме-серіалу Death Note головний герой Ягамі Лайт користується пошуковою системою Gentle, дизайн якої повністю повторює дизайн Google.

Картка 2

На території пострадянського простору є аналогічні приклади успішних розробок пошукових систем.

Компанія «Яндекс» (Росія) - одна з найуспішніших у галузі інформаційних технологій. Яндекс - російська ІТ-компанія, що володіє однойменною системою пошуку в мережі й інтернет-порталом. Пошукова система Яндекс є дев'ятим серед найбільших пошукових сайтів світу: за кількістю оброблених пошукових запитів (566 млн.) і другим найбільшим неангломовним пошуковим сервером (після китайського). Офіційно пошукова машина Yndex.ru була анонсована 23 вересня 1997року на виставці Softool. Через два місяці, у листопаді 1997 року, був реалізований природно-мовний запит. Тепер до Yndex.ru можна звертатися просто по-російськи, ставити довгі запити, наприклад: «де купити комп'ютер», «генетично модифіковані продукти» або «коди міжнародного телефонного зв'язку» — і одержувати точні відповіді. Середня довжина запиту в Yndex.ru зараз — 2,7 слова. В 1997 році вона становила 1,2 слова, тоді користувачі пошукових машин були привчені до телеграфного стилю. В 1998 році на Yndex.ru з'явилася можливість «знайти схожий документ», список знайдених серверів, пошук у заданому діапазоні дат і сортування результатів пошуку за часом останньої зміни. За цей рік «обсяг» Рунету (російськомовного Інтернету) подвоївся, що призвело до необхідності оптимізації пошукових механізмів. І тоді, і зараз швидкість пошуку на Yndex - секунди. За 1999 рік Рунет виріс на порядок як в обсягах текстів, так і в кількості користувачів. Це був рік бурхливого розвитку й для Yndex.ru. Новий пошуковий робот дозволив оптимізувати й прискорити огляд сайтів Рунету. Сьогодні пошукова база Yndex.ru удвічі більша, ніж у найближчих конкурентів. Головний офіс компанії розташований у Москві. У компанії є офіси в Санкт-Петербурзі, Єкатеринбурзі, Одесі й Києві. У 2008 році компанія оголосила про відкриття Yndex Labs— відділення компанії в Каліфорнії (США). Пошук Яндекса дозволяє шукати по Рунету документи російською, українською, білоруською, румунською, англійською, німецькою та французькою мовами.

Це цікаво

♦ Першим масштабним гаслом, запущеним «Яндексом», є фраза «Знайдеться все!», і після паузи випливало додавання: «...згодом». Сам вираз швидко став крилатим. Друга частина слогана видається пошуковиком, якщо за запитом нічого не було знайдено.

♦ Звідки з'явилося слово «Яндекс»? Саме слово «Яндекс» — штучне. Воно має своїх авторів і свою історію. В 1993 році Аркадій Волож, майбутній генеральний директор компанії «Яндекс», та Ілля Сегалович, майбутній директор із технологій, розробляли, як потім з'ясувалося, головну технологію — пошук неструктурованої інформації з урахуванням російської мови. Розробку треба було якось назвати. Ілля пам'ятає, як виписував стовпчиком різні похідні від слів, що описують зміст технології. Досить швидко стало зрозуміло, що search («пошук») на російській мові звучить занадто не дуже милозвучно і вдалої комбінації на його основі не зробиш. Слово index підходило більше. Так у списку назв з'явився yaindex — yet another indexer («ще один індексатор» або Мовний індекс). Варіант сподобався — легко вимовляється, легко пишеться. Крім цього, вирішили букву «Я» у назві — специфічно російську — залишити, для наочності. Так було винайдене слово «Яндекс».

Картка 3

Пошукова система Рамблер (Rambler) разом з Яндексом займає чільні позиції в пошуку по Рунету. Це одна з найстарших пошукових систем у Росії. Як і багато систем такого класу, Рамблер — це не тільки пошук в Інтернеті. Рамблер — ціла мережа інформаційно-розважальних ресурсів. Рейтинг сайтів Тор-100, пошта, новини, словники, фотографії, погода, ігри, знайомства й багато іншого. Зародження Рамблера почалося з 1991 році в підмосковному містечку Пущино. Інтернет у ті роки в Росії тільки почав свій розвиток. Багато хто навіть і не підозрював про його існування, як би це смішно зараз не звучало. Саме в ці роки й з'явився колектив активних людей, які були зацікавлені цим новими для нас явищем. Працювали вони в Інституті біохімії й фізіології мікроорганізмів РАН. Ось їхні імена: Дмитро Гаків, Сергій Лисаков, Віктор Воронков, Володимир Самойлов, Юрій Єршов. Спочатку проект був розрахований на чисто наукові цілі, тобто для швидшого й надійнішого обміну технічною й науковою інформацією. Засновники створили в Пущино локальну мережу, з'єднали її з московською, а далі вже з Інтернетом. Складності цього заходу ви можете собі усвідомити, якщо уявите життя в Росії на початку 90-х років. Розвал СРСР, повна розруха в економіці й у науці, обвал цін і політичні катаклізми. Але, незважаючи на це, проект все-таки запрацював. Спочатку були створені ftp. i mail. сервери, а потім уже й www. сервер. Але все-таки справжнім становленням Rambler як пошукової системи можна вважати 1996 рік. Саме в цей час почалася розробка й створення пошукового сервера.Після проходження необхідних тестів і експериментів 8 жовтня 1996 року Rambler запрацювала як пошукова система. Почалася нова ера в розвитку Інтернету в Росії.

Це цікаво

Звідки взялася назва - Rambler? Придумав її Дмитро Гаків. Точніше, навіть і не придумав, а просто відкрив словник і побачив гарне слово з не менш гарним перекладом (бурлака, мандрівник). Така аналогія цілком доречна, якщо говорити про пошукового робота, що без утоми бродить безмежними просторами Інтернету й збирає необхідну інформацію про всі документи, знайдені ним. На це ім'я й був зареєстрований домен.

3. Принципи вибору пошукової системи.

Вибір пошукової системи, що найкраще підходить для розв'язання ваших завдань, залежить від того, що ви хочете знайти.

1. Основний об'єкт індексації пошукової системи — тексти. Однак існують пошуковики, що дозволяють робити пошук за картинками, mp3-файлами, архівами програм, новинами тощо. Отже, якщо вам потрібно знайти якийсь товар або картинку, краще скористатися пошуковиками, які надають цю можливість.

Наприклад,

Google News Search здійснює тематичний пошук за новинами;

Google Microsoft Search — тематичний пошук за сайтами, присвяченими Microsoft;

Nigma — пошук за картинками, книгами, музикою;

Muzpoisk — за мр3;

Quintura Kids — інтерактивний візуальний пошук за спеціально відібраними дитячими ресурсами.

2. Варто враховувати також область дії пошукової системи. Серед них розрізняють локальні (обмежені національним доменом, певною мовою) і глобальні пошукові системи. Зазвичай глобальні системи добре покривають американський Інтернет і трохи гірше «знають» іншу частину. Тому, якщо ваш пошук свідомо обмежений країною або мовою, краще користуватися локальним пошуковиком (в Україні — це пошукова система МЕТА). Крім того, більшість «російськомовних» (локальних) пошукових систем шукають тексти багатьма мовами — українською, білоруською, англійською й ін. Відрізняються ж вони від глобальних систем тим, що в основному обмежуються російськомовними сайтами.

Це цікаво

Інтернет являє собою сукупність комп'ютерних мереж, що містить понад 20 млн баз даних. У них на сьогоднішній день зберігається величезна кількість документів — 10¹². Причому, за деякими оцінками, обсяг Інтернету подвоюється кожні три роки. Для порівняння: кількість Web-сайтів наприкінці 2006 року — 100 млн. сайтів (половина з них оновлюється), а 10 років тому — тільки 18 тис. Пошук інформації в Інтернеті відбувається за каталогами, в яких сторінки (сайти Інтернету) розкладені за темами (рубриками), за гіперпосиланнями, за ключовими словами. Ідея пошуку потрібної сторінки за ключовими словами в індексі й стала основною ідеєю, на основі якої створені Інтернет-пошуковики.

Опрацювати матеріал за посиланням:

https://drive.google.com/file/d/15PXYBtFrDHox9Dd6N-CsvC2VEiaTQJV5/view?usp=sharing

https://drive.google.com/file/d/1RCsh57k1km5aSspcoUepnKXvFFparG00/view?usp=sharing

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

Завдання 1. Знайти інформацію за темою дослідження використовуючи бібліотечні каталоги

Завдання 2. Підібрати інформацію відповідно до обраної теми дослідження.

Зворотній зв'язок інформацію відправити на електронну пошту ergalievanv@gmail.com

17.04.2021. (2 год.) Постановка задачі, планування та проведення дослідження

Створення програми розпочинається з виявлення проблемної ситуації і вибору теми дослідження.

Процес будь-якого дослідження (пізнання) починається з постановки проблеми як вихідного пункту направленого науковою діяльністю. Під проблемою розуміють складне наукове завдання, яке охоплює значну область дослідження і має перспективне значення. Розв'язання проблем ставить загальне завдання - зробити відкриття; вирішити комплекс завдань, які б забезпечили розвиток народного господарства.

Рівень наукового дослідження здебільшого визначається тим, наскільки новими й актуальними є проблеми, над якими працює дослідник. Вибір і постановка таких проблем обумовлюються об'єктивними та суб'єктивними умовами. Вирішення проблеми завжди передбачає вихід за межі відомого і тому не може знаходитися за допомогою наперед відомих правил і методів, що, однак, не виключає можливості і доцільності планування дослідження.

Наукову проблему часто характеризують як "усвідомлене незнання". Дійсно, наукова проблеми виникає разом із розумінням того, що наявні знання є неповними, і цю ситуацію можна виправити лише в результаті подальшого розвитку науки та практики.

Отже, наукова проблема - це форма наукового мислення, зміст якої становить те, що не досліджено людиною, але потребує пізнання, тобто це питання, котре виникло у процесі пізнання або практичної діяльності, і потребує відповідного науково-практичного вирішення. Це - не застигла форма, а процес, який охоплює два основні етапи: постановку проблеми та її вирішення. Вміння правильно поставити проблему - необхідна передумова її успішного вирішення. "Формулювання проблеми, - зазначав А. Ейнштейн, — часто суттєвіше, ніж її вирішення, котре може бути справою лише математичного чи експериментального мистецтва. Постановка нових питань, розвиток нових можливостей, розгляд старих проблем під новим кутом зору вимагають творчої уяви і відтворюють дійсний успіх у науці".

Поставити наукову проблеми - це означає:

• розмежувати відоме і невідоме, факти, що пояснені, які потребують пояснення, факти, що відповідають теорії і котрі суперечать їй;

• сформулювати питання, яке висловлює основний зміст проблеми, обґрунтувати його правильність і важливість для науки та практики;

• визначити конкретні завдання, послідовність їх вирішення, методи, котрі будуть застосовуватися.

Для формулювання проблеми необхідно не лише оцінити її значення для розвитку науки і практики, а й мати методи і засоби її вирішення.

По суті вибір проблеми якщо не повністю, то здебільшого визначає як стратегію дослідження, так і напрямок наукового пошуку. Не випадково вважається, що сформулювати наукову проблему - означає показати вміння виокремити головне від другорядного, виявити те, що вже відомо і невідомо науці з предмету дослідження.

Для постановлення наукової проблеми вимагається вияснити її актуальність (важливість), обґрунтувати можливість її розширення при існуючому рівні знань в даній галузі, а також встановити очікувану ефективність (корисну) за прийнятим критерієм (частіше всього економічну).

Отже, вибір проблеми дослідження обґрунтовується насамперед її виконанням, актуальністю, тобто наскільки обране дослідження сприятиме розвитку виконання програм економічного і соціального розвитку країни. Проблема має бути чітко визначеною, послідовною і не суперечити економічним законам, що сприяє використанню її як істини для подальшого пізнання дійсності.

Після обґрунтування проблеми, її структури визначають тему наукового дослідження, яка повинна бути актуальною, мати наукову новизну, тобто вносити певний вклад у науку, бути економічно ефективною для народного господарства, тому вибір теми має ґрунтуватись на спеціальних техніко-економічних розрахунках.

Тема — це наукове завдання, яке охоплює певну частину наукового дослідження. Це завдання, яке формується на основі значної кількості питань, що вивчаються.

Наукові питання - це більш конкретні завдання наукового дослідження. Результати цих завдань мають не тільки теоретичне але, в основному, практичне значення, оскільки можна визначити очікуваний економічний ефект.

При розробці теми або питання ставляться конкретні завдання дослідження - розробити організаційну структуру підприємства, прогресивну технологію, вивчити ринок збуту тощо.

Тема формується на основі загального ознайомлення з проблемою, в межах якої буде провадитись дослідження.

При виборі теми основними критеріями мають бути її актуальність, новизна і перспективність.

Формулюючи актуальність теми, слід вказати, до якої сфери діяльності або галузі знань вона належить, чим обумовлено її вибір, а також для чого і де в практиці необхідне запропоноване дослідження. Потрібно кількома реченнями висвітлити головне: суть проблеми, з якої випливає актуальність теми.

Тема має вирішувати наукове завдання, це означає, що тема в такому визначенні ще не розроблялась, тобто виключене дублювання. Новизна розробки має бути науковою, а не технічною, тобто принципово новою. Все, що вже відомо, не може бути предметом наукового дослідження. Тема повинна бути економічно ефективною і значимою. Будь-яка тема прикладних досліджень має забезпечити отримання економічного ефекту для народного господарства. Це одна з важливих вимог.

При розробці теоретичних досліджень вимога економічності може замінитись вимогою значимості. Значимість як основний критерій теми, має місце при проведенні досліджень, які визначають престиж вітчизняної науки, або є фундаментом для прикладних наук, або спрямовані на удосконалення суспільних і виробничих відносин.

Важливою характеристикою теми є її практичне застосування, якщо це неможливо здійснити, то розробка теми є неефективною.

Таким чином, обґрунтування наукової проблеми, вибір та формулювання теми дослідження - це початковий етап будь-якого дослідження.

Стосовно магістерської роботи важливими є її актуальність і практична спрямованість. Оскільки магістерська робота є науково-дослідницькою кваліфікаційною працею, те, як автор вміє обрати тему і наскільки правильно він її розуміє й оцінює з точки зору своєчасності та соціальної значущості, характеризує його професійну підготовленість.

Надалі на основі аналізу проблеми визначають об’єкт і предмет дослідження.

Об’єктом дослідження є те, на що спрямований процес пізнання (де, серед кого проводиться?). Об’єктом може бути установа, колектив, процес чи явище, що вивчаються окремо або у складі певних груп установ, колективів з урахуванням позитивних і негативних чинників, які впливають на його функціонування і викликають проблемну ситуацію. Тобто, об’єкт дослідження - це те або інше явище або процес, область дійсності тих або будь-яких галузевих відносин, які містять сформульоване раніше протиріччя і породжують проблемну ситуацію, на яку спрямований процес пізнання.

Об'єкт дослідження характеризується кількісно, структурно, а також з точки зору просторової і часової обмеженості.

У програмі належить чітко зафіксувати такі характеристики об'єктів дослідження, як: - просторові (підприємство, район, область, регіон); - часові (період початку і закінчення дослідження); - галузеві (вид діяльності, яку досліджують, наприклад, маркетингову, підприємницьку); - соціально-демографічні (стать, вік, освіта, сімейний стан тощо).

Предметом дослідження є ті властивості та сторони об'єкта, які найбільш рельєфно відображають приховані в ньому протиріччя, ту проблему, яка досліджується. Це можуть бути певні види чи характеристики діяльності людей, потреби, інтереси, сукупності підприємств. У предметі відображається взаємозв'язок проблеми і об'єкта дослідження. Предмет - це певна сфера діяльності об'єкта, на яку спрямована увага дослідника. Предмет дослідження відповідає на запитання: “Що вивчається? які соціальні зв’язки, відносини, аспекти?”.

Отже, об'єкт - це те, що містить у собі певні протиріччя, а предмет - це ті його властивості та сторони, які відображають це протиріччя.

Об'єкт і предмет дослідження можуть збігатися, якщо дослідник ставить перед собою завдання вивчити всю сукупність закономірностей функціонування й розвитку об'єкта. Якщо ж дослідження обмежується вивченням окремих характеристик об'єкта, то предметом стають ті його сторони, які містять ці характеристики.

Об'єкт і предмет дослідження як категорії наукового процесу співвідносяться між собою як загальне і часткове. В об'єкті виокремлюється та його частина, котра є предметом дослідження, який, як правило, і визначає тему магістерської роботи.

Наступним структурним елементом програми є визначення мети та конкретних завдань дослідження, які необхідно вирішити відповідно до цієї мети.

Мета дослідження – це очікуваний кінцевий результат, який зумовлює загальну спрямованість і логіку дослідження, тобто виявлення того, заради чого повинне проводитись дане дослідження. Мета визначається відповіддю на запитання: “Для чого проводиться дослідження?”.

Завдання дослідження - це сукупність конкретних цільових установок, які спрямовані на аналіз і вирішення проблеми. Вони розкривають зміст предмета дослідження, визначають засоби досягнення поставленої мети і мають узгоджуватися з гіпотезами.

Завдання дослідження можуть бути основними і неосновними. Основні зумовлені метою дослідження і визначають пошук відповіді на його центральне питання: які шляхи й засоби вирішення даної проблеми? Однак може виникнути ситуація, коли висування додаткових гіпотез вимагає вирішення й інших питань. Відповідно постають і додаткові завдання, які допомагають більш повному вирішенню досліджуваної мети.

Отже, завдання формулюють питання, на які має бути отримана відповідь, а завдяки цьому буде реалізована мета дослідження. Якщо мета прикладна, то і завдання мають практичний характер. У дослідженні, орієнтованому на вирішення теоретичних проблем, основними виступають теоретичні завдання, а практичні — неосновними. У прикладному дослідженні, навпаки, практичні завдання - основні, а теоретичні - неосновні.

У завданні дослідження формулюються запитання, на які слід дати відповідь для реалізації мети дослідження. Вони розкривають зміст предмета дослідження і узгоджуються з гіпотезами. Це, як правило, робиться у формі перерахування (вивчити, описати, проаналізувати, встановити, виявити, з'ясувати, визначити, запропонувати, розробити, одержати тощо). Формулювання цих завдань необхідно робити якомога реальніше, оскільки опис їх вирішення становитиме зміст розділів магістерської роботи; це важливо також і тому, що їхні назви відповідають сформульованим завданням дослідження.

Важливим елементом програми дослідження виступають гіпотези – це науково обґрунтовані припущення, висунуті для можливого пояснення певних фактів, явищ, процесів, які потрібно підтвердити або спростувати. Це - своєрідний прогноз очікуваного рішення дослідницького завдання. Він базується на наявних теоретичних знаннях про досліджуваний об’єкт. Можливість перевірки гіпотез є необхідною їх характеристикою.

Гіпотези - відправні пункти емпіричного дослідження, подальші його етапи знаходяться в прямій залежності від висунутих гіпотез. Вони сприяють оперативності вивчення предмета, підказують вибір методів збирання інформації. У випадку відсутності гіпотез різко падає рівень дослідження, а його результати та узагальнення зводяться до опису відсоткових виразів тих чи інших індикаторів та досить тривіальних рекомендацій. Тому, за загальним правилом, краще висунути погані гіпотези, ніж не мати ніяких.

У дослідженнях використовують різні види гіпотез. Назвемо основні з них:

основні гіпотези вказують на найсуттєвіші зв’язки об’єкта;

гіпотези-наслідки виводяться з основних і служать засобом їх доказу;

робочі гіпотези висуваються на початкових етапах аналізу і є вихідними даними щодо характеру і властивостей досліджуваних зв’язків об’єкта;

описові гіпотези –передбачення про фактичний стан об’єкта, його структуру, функції;

пояснювальні гіпотези орієнтовані на визначення причинно-наслідкових зв’язків, виявлення причин, фактів, установлених завдяки підтвердженням основних гіпотез.

Наукові гіпотези можуть бути сформульовані тільки в результаті попереднього аналізу досліджуваного об'єкта, звернення до наявних наукових даних. Саме цим відрізняється просте припущення від наукової гіпотези.

Дуже важливим для наукової праці є вибір методів дослідження - інструментарію, за допомогою якого отримують фактичний матеріал, що є необхідною умовою досягнення поставленої в роботі мети. Тому, у ході складання програми розробляються конкретні методики збирання, опрацювання й аналізу даних, апробується надійність емпіричної інформації, наукової інтерпретації фактів. За її відсутності дослідження нагадує пошук методом проб і помилок, що в ряді випадків не дає пізнавального ефекту.

Вибір методів збирання первинної інформації визначається, як правило, метою дослідження, специфікою його об'єкта і предмета, об'єктивністю підтвердження гіпотез тощо. Вибрати метод означає обрати той чи інший оптимальний шлях отримання нової інформації для виконання поставленого завдання.

Вибір того чи іншого методу залежить і від низки інших обставин: ступеня розробки в науковій літературі проблеми, що вивчається, можливостей дослідника чи дослідної групи, цілей і завдань дослідження. У більшості досліджень використовується не один, а кілька методів збирання інформації, що підвищує надійність і вірогідність одержаних даних.

Поряд з вищеназваним програма містить і логічну схему обробки первинної інформації, яка передбачає, насамперед, обробку, аналіз та інтерпретацію одержаних даних, а також формулювання на цій основі відповідних висновків і розробку практичних рекомендацій.

Далі складається чіткий робочий план дослідження. За своїм призначенням він покликаний упорядкувати основні етапи дослідження згідно з програмою, календарними строками.

Завдання.

Опрацювати матеріали за посиланням

https://drive.google.com/file/d/1Id2MPmFXpjz35KxZIaqd9Y-UOdgexlmg/view?usp=sharing

Для власного дослідження визначити задачі, спланувати та провести експеримент

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/.

Підключитися до конференції Zoom https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

23.04.2021. (2 год.) Визначення результатів дослідження, формулювання висновків

Опрацювати матеріал за посиланням:

Основи наукових досліджень, ст. 340

https://drive.google.com/file/d/1DLQ0u6p2TY4w6YXwFbmv26TJv8-cwmBS/view?usp=sharing

Оформлення результатів дослідження

https://drive.google.com/file/d/1FsT0ZhZxc1kZsKM_gI2ENtWYj1qdJf1G/view?usp=sharing

Оформлення результатів наукової роботи

https://drive.google.com/file/d/1M2oeKBl2T4nOWo_grkwaOfJJo6JiTwhC/view?usp=sharing

Оформлення результатів наукової діяльності

https://drive.google.com/file/d/1EsswgmSEa7H7pAzROYfK01FGvlkMZSA8/view?usp=sharing

Наукове дослідження закінчується висновками. Вони є формою синтезу накопиченої у "Вступі" та основній частині наукової інформації. Це послідовний, логічно стрункий виклад одержаних результатів у їх співвідношенні з метою та конкретними завданнями, зафіксованими у "Вступі". Саме тут міститься так зване "вивідне" знання, яке є новим порівняно з базовим, вихідним. Це розширений, обґрунтований перелік усього того, що є предметом захисту.

Нове знання не слід підміняти механічним поєднанням висновків, які було зроблено наприкінці розділів – воно є більш узагальненим, вільним від другорядних подробиць

У перших пунктах висновків коротко оцінюють стан питання, далі – послідовно – розкривають методи вирішення поставленої в роботі проблеми, її практичний аналіз, порівняння з відомими варіантами розв'язання. Далі наголошують на якісних та кількісних показниках здобутих результатів, викладають рекомендації щодо їх використання. Завершуючи цю частину робота, бажано вказати шляхи подальшого дослідження проблеми, ті її аспекти, що залишились недослідженими або малодослідженими.

Висновки можуть будуватись як: послідовність пронумерованих тез; набір невеликих абзаців; суцільний текст, де інформація подається описово.

У висновках, як правило, не використовуються цитати з чужих робіт, а також не наводяться ілюструючи приклади. Доречними тут будуть узагальнюючі таблиці, схеми, графіки, діаграми тощо.

Висновки мають містити стислий виклад результатів розв’язку наукової проблеми та поставлених завдань, зроблених у процесі аналізу обраного матеріалу оцінок та узагальнень. Необхідно підкреслити їх самостійність, новизну, теоретичне і (або) прикладне значення, наголосити на кількісних та якісних показниках здобутих результатів, обґрунтувати достовірність результатів та навести рекомендації щодо їх використання.

Для отримання консультацій з даної теми консультації запрошую на сервіс https://zoom.us/.

Підключитися до конференції Zoom https://zoom.us/j/4140447246?pwd=WjllM1RvcnVSUkQzRFo4bkF2RzRRUT09

Ідентифікатор конференції: 414 044 7246 Код доступу: 4k9qF9

24.04.2021. (2 год.) Основні вимоги до оформлення науково- дослідницької роботи

І. Загальні положення

На Конкурс подаються дослідницькі роботи (далі – роботи) проблемно-пошукового характеру, які відображають методологію, процес, результати власного дослідницького проєкту та відповідають віковим інтересам і пізнавальним можливостям учасників Конкурсу. Тематика проєктів (відповідно, і робіт) має відповідати напрямам наукових секцій наукових відділень Малої академії наук України.
Проєкт має ґрунтуватися на певних науковій та експериментальній базах, містити дані особисто проведених дослідів, спостережень чи пошукової роботи; результати їх опрацювання, аналізу та узагальнення; посилання на відповідні наукові джерела; відображати власну позицію дослідника.
У проєкті мають бути чітко визначені: мета, об’єкт і предмет дослідження, завдання, методи дослідження, відмінність та перевага запропонованих підходів і результатів.

Зміст і результати досліджень викладаються стисло, логічно, грамотно й аргументовано, без загальних слів і міркувань, бездоказових тверджень, тавтології.

Назва проєкту має бути стислою і відповідати суті наукової проблеми (завдання), що вирішується.

До роботи мають бути додані відгуки наукового керівника і рецензія фахівця у відповідній галузі (досвідченого педагогічного, наукового чи науково-педагогічного працівника).

Достовірність наведених у проєкті результатів підтверджується у відгуку науковим керівником.

Робота оформлюється у двох примірниках: один використовується журі під час заочного оцінювання, другий – учасником під час Конкурсу. Обидва примірники роботи мають бути ідентичними.
До розгляду не приймаються проєкти (роботи):

тема та зміст яких не відповідають профілю наукової секції;
які були представлені в попередні роки і не мають суттєвого доопрацювання;
які містять плагіат або інші випадки порушення академічної доброчесності;
без самостійного дослідження, опрацювання джерел і власних висновків з обраної тематики;
без принаймні одного з необхідних структурних елементів роботи, передбачених розділом ІІ цих правил, відредагованих та оформлених відповідно до цих вимог.

Автори таких робіт після заочного оцінювання дослідницької роботи отримують відповідну рецензію і до подальшої участі в Конкурсі не допускаються.

ІІ. Структура роботи

Робота має бути побудована за певною структурою. Основними складовими структури роботи є такі:

титульний аркуш;
анотація;
зміст;
перелік умовних позначень, символів, скорочень, термінів (за необхідності);
вступ;
основна частина;
висновки;
список використаних джерел;
додатки (за необхідності).

ІІІ. Вимоги до змісту роботи

Титульний аркуш є першою сторінкою роботи, що заповнюється за зразком, наведеним у додатку 3.
Анотація є узагальненим коротким викладом основного змісту роботи. В анотації (текст обсягом до однієї сторінки) подається стисла характеристика змісту роботи з визначенням основної мети, актуальності та завдань наукового дослідження. Також у них зазначаються висновки й отримані результати проведеної роботи, ключові слова. Сукупність ключових слів має відповідати основному змісту роботи, відображати тематику дослідження. Кількість ключових слів становить від п’яти до десяти. Ключові слова подаються в називному відмінку, друкуються в рядок через кому наприкінці анотації.

У заголовку анотації наводяться такі дані: назва роботи; прізвище, ім’я, по батькові автора; назва територіального відділення Малої академії наук України; назва закладу позашкільної освіти; назва закладу освіти; клас (курс); назва населеного пункту; прізвище, ім’я, по батькові, посада (за наявності – науковий ступінь, вчене звання) наукового керівника.

Зміст подається на початку роботи. Він містить назву та номери початкових сторінок усіх розділів, підрозділів та пунктів (якщо вони мають заголовок), зокрема вступу, висновків до розділів, загальних висновків, додатків, списку використаних джерел тощо.
Якщо в роботі використано специфічну термінологію, а також маловідомі скорочення, нові символи, позначення тощо, то їх перелік подається у вигляді окремого списку, який розміщується перед вступом.

Перелік має розміщуватися двома стовпчиками: у лівому в абетковому порядку наводяться умовні позначення, символи, одиниці скорочення або терміни; у правому – їх детальне розшифрування.

Якщо в роботі спеціальні терміни, скорочення, символи, позначення тощо повторюються менше трьох разів, перелік не складається, а їх розшифрування наводиться в тексті при першому згадуванні.

У вступі коротко обґрунтовуються актуальність і доцільність обраної теми, акцентується сутність досліджуваної проблеми; формулюються мета роботи, зміст поставлених завдань, об’єкт і предмет дослідження; подаються перелік використаних методів дослідження, характеристика проєкту (теоретична/прикладна); вказуються наукові положення, запропоновані учасником особисто, відмінність отриманих результатів від відомих раніше; повідомляється про наукове використання результатів досліджень або подаються рекомендації щодо їх використання, для прикладних робіт повідомляється про прикладну цінність отриманих результатів.

У разі використання в роботі ідей або розробок, що належать співавторам, слід вказати на цей факт і зазначити конкретний особистий внесок учасника. Також зазначаються відомості про публікації за матеріалами проєкту та апробацію результатів дослідження (за наявності).

Орієнтовний обсяг вступу – 2-3 сторінки.

Основна частина роботи складається з розділів, підрозділів, пунктів, підпунктів.

Кожний розділ розпочинається з нової сторінки. Основному тексту розділу може передувати коротка передмова з описом обраного напряму дослідження й обґрунтуванням застосованих методів досліджень. У кінці кожного розділу формулюються висновки зі стислим викладенням наведених у розділі наукових і практичних результатів, що дає змогу звільнити основні висновки від другорядних подробиць.

В основній частині роботи наводяться характеристика джерел, використаних для написання роботи, та короткий огляд літератури за тематикою дослідження, включаючи міжнародні й вітчизняні наукові публікації за темою останніх років, окреслюються основні етапи наукової думки за визначеною проблемою, вказуються питання, які залишилися невирішеними; обґрунтовується вибір напряму досліджень, наводяться методика та техніка дослідження; подаються відомості про обсяг дослідження; викладаються, аналізуються та узагальнюються отримані результати, подається їх оцінка.

Зміст основної частини має відповідати темі роботи і повністю її розкривати.

Висновки мають містити стислий виклад результатів вирішення наукової проблеми і поставлених завдань, зроблених у процесі аналізу обраного матеріалу, оцінок та узагальнень. Необхідно наголосити на їх самостійності, теоретичному та (або) прикладному значенні, акцентувавши увагу на кількісних і якісних показниках отриманих результатів, обґрунтувати достовірність результатів і надати рекомендації щодо їх використання.
Список використаних джерел – елемент бібліографічного апарату, який містить бібліографічні описи використаних джерел.

Список використаних джерел слід розміщувати в алфавітному порядку прізвищ перших авторів або заголовків.

Відомості про джерела складаються відповідно до вимог, зазначених у стандартах:

ДСТУ 8302:2015 «Інформація та документація. Бібліографічне посилання. Загальні положення та правила складання», затверджений наказом ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. № 61;
ДСТУ 3008-2015 «Інформація та документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура та правила оформлювання», затверджений наказом ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. № 61;
ДСТУ 4331:2004 «Правила описування архівних документів», затверджені наказом Держспоживстандарту України від 17.08.2004 № 181;
ДСТУ 3582:2013 «Інформація та документація. Бібліографічний опис. Скорочення слів і словосполучень в українській мові. Загальні вимоги та правила», затверджений наказом Мінекономрозвитку від 22.08.2013 № 1010.

Наприклад:

книга одного автора

Ґейман Н. Скандинавська міфологія / пер. з англ. М. Бакалова. Київ : КМ-БУКС, 2018. 256 с.

книга двох авторів

Гокінґ С., Гокінґ Л. Джордж і таємний ключ до Всесвіту / пер. з англ. Г. Лелів. Львів : Вид-во Старого Лева, 2016. 312 с.

книга трьох авторів

Гейтенко В. В., Пристинський В. М., Пристинська Т. М. Педагогічний супровід підлітків старшого шкільного віку у середовищі асоціальних й антисоціальних неформальних молодіжних організацій : моногр. / Держ. ВНЗ «Донбас. держ. пед. ун-т», н.-д. лаб. взаємодії духов. й фіз. виховання дітей та підлітків. Слов’янськ : Вид-во Б. І. Маторіна, 2019. 299 с.

книга чотирьох авторів

Андрейчин М. А., Крушельницький О. Д., Копча В. С., Огороднічук І. В. Військова епідеміологія з епідеміологією надзвичайних ситуацій. Тернопіль : Укрмедкнига, 2015. 320 с.

книга п’яти авторів і більше

Кітч у мистецтві, етосі та вихованні : колект. моногр. / відп. ред., керівники проекту : Г. Гжибек, Т. Дубровний, Ш. Сівек / Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка. Львів : Растр-7, 2019. 144 с.

збірник

Бізнес і права людини: основні виклики для нових демократій: зб. статей і тез: матеріали до Панел. дискусії, 25 верес. 2019 р., Харків. міжнар. юрид. форум, 24–28 верес. 2019 р. / упоряд. О. О. Уварова. Харків : Право, 2019. 128 с.

багатотомна книга

Кримський А. Ю. Вибрані сходознавчі праці. В 5 т. Т. 4. Іраністика / НАН України, Ін-т сходознавства ім. А. Ю. Кримського. Київ : Стилос, 2008. 387 с.

дисертація та автореферат дисертації

Сталінська Г. Д. Вінтажний інтер’єр: генеза та принципи формування : дис. ... канд. мистецтвознавства : 17.00.07 / ; Харків. держ. акад. дизайну мистецтв. Харків, 2019. 400 с.

Костюк О. П. Зачіска як культурно-антропологічний феномен у контекстах ініціації : автореф. дис. ... канд. філос. наук : 09.00.04 / Харків. нац. пед. ун-т ім. Г. С. Сковороди. Харків, 2019. 21 с.

матеріали конференцій

Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні : тези конференції MSSE2019. Конференція молодих науковців з матеріалознавства та інженерії поверхні, 25–27 вересня 2019 р. / відп. ред. В. Р. Скальський ; НАН України, Фіз.-мех. ін-т ім. Г. В. Карпенка. Львів : Бона, 2019. 206 с.

стаття із продовжуваного видання (наукового журналу)

Кравченко О. М. Космофізика – нова методологія. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія : Гуманітарні науки. 2014. Вип. 203(1). С. 94–101.

стаття із періодичного видання (журнал, газета)

Тацій В. Я. Тютюгін В. І. Пономаренко Ю. А. Виклики сучасності і кримінальне право. Голос України. 2016. 29 січ. (№ 16). С. 6–7.

рецензія

Павлів В. «Медіяетика» : про унікальність та універсальність професійного досвіду. Наукові записки УКУ. 2015. Ч. 6 : Журналістика. Медіакомунікації, вип. 1. C. 209–212. Рец. на кн. : К. Ґ. Крістіанс, М. Факлер, К. Б. Річардсон та ін. Медіяетика : практичні випадки та моральні міркування / пер. з англ. Олег Король ; наук. ред. Ніна Зражевська. Львів : Видавництво Українського католицького університету, 2014. 592 с.

картографічні документи

Малий атлас світу : Карти / Держ. служба України з питань геодезії, картографії та кадастру, ДНВП «Картографія» ; ред. В. В. Радченко ; дизайнери : М. Б. Гутман, С. М. Сухенко ; М-би різні. Київ : ДНВП «Картографія», 2019. 64 с.

Електронні джерела

Конституція України : Закон України від 28.06.1996 № 254к/96-ВР // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL : https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/254к/96-вр/paran4202 (дата звернення: 12.12.2019).

У додатках містяться допоміжні або додаткові матеріали, необхідні для повноти сприйняття проєкту, кращого розуміння отриманих результатів: проміжні математичні доведення, формули та розрахунки, додаткові таблиці, графіки, рисунки, ілюстрації тощо.

IV. Правила оформлення роботи

Робота друкується шрифтом Times New Roman текстового редактора Word (або Open Office) розміру 14 на одному боці аркуша білого паперу формату А4 з інтервалом 1,5 (до 30 рядків на сторінці).

Поля: ліве, верхнє і нижнє – не менше 20 мм, праве – не менше 10 мм.

Обсяг роботи становить 15–20 (для гуманітарних напрямів – 20–25) друкованих сторінок. До загального обсягу роботи не входять: анотація, мотиваційний лист, додатки, список використаних джерел, таблиці та рисунки, які повністю займають площу сторінки. Текст роботи має бути написаний без орфографічних, пунктуаційних та стилістичних помилок.

Роботи виконуються державною мовою; до роботи з іноземної мови додається анотація іноземною мовою. Постерний захист та конференція для секцій відділення мовознавства (крім секції «Українська мова») здійснюється іноземною мовою.

Кожна структурна частина роботи починається з нової сторінки. Заголовки структурних частин друкуються великими літерами симетрично до набору: «ЗМІСТ», «ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ», «ВСТУП», «РОЗДІЛ», «ВИСНОВКИ», «СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ», «ДОДАТКИ». Заголовки підрозділів друкуються маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу. Заголовки пунктів друкуються маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу в підбір до тексту.

Відстань між заголовком (за винятком заголовка пункту) та текстом має дорівнювати 3-4 інтервалам.

Нумерація сторінок, розділів, підрозділів, пунктів, рисунків, таблиць, формул подається арабськими цифрами без знаку «№».

Усі сторінки роботи, враховуючи титульну сторінку, анотацію та додатки, підлягають суцільній нумерації; номер на титульній сторінці не ставиться, а на наступних сторінках проставляється у правому верхньому куті сторінки без крапки в кінці.

Нумеруються тільки розділи основної частини. Зміст, вступ, висновки не нумеруються.

Номер розділу ставиться після слова «РОЗДІЛ», після номера крапка не ставиться. Заголовок розділу друкується з нового рядка.

Підрозділи нумеруються в межах кожного розділу за правилом: номер розділу, номер підрозділу. В кінці номера підрозділу має стояти крапка, наприклад: «2.4.». Заголовок підрозділу наводиться в тому самому рядку.

Пункти нумеруються в межах кожного підрозділу так: номер розділу, номер підрозділу, номер пункту, наприклад: «2.3.4.». Заголовок пункту наводиться в тому самому рядку, але пункт може й не мати заголовка.

У кінці назв розділів, підрозділів, пунктів крапка не ставиться.

Формули нумеруються в межах розділу. Наприклад, «формула (2.3)» означає «формула 3 розділу 2». Наявність підрозділів на нумерацію формул не впливає. Формули, на які немає посилань, можна не нумерувати. Номер необхідно брати в круглі дужки та розміщувати на правому полі сторінки на рівні нижнього рядка формули, якої він стосується.

Рисунки нумеруються в межах розділу арабськими цифрами (аналогічно до формул та підрозділів) і позначаються словом «Рис.», наприклад «Рис. 1.2».

Таблиці нумеруються послідовно в межах розділу. У правому верхньому куті над заголовком таблиці розміщується напис «Таблиця» із зазначенням її номера. Номер таблиці складається з номера розділу та порядкового номера таблиці, між якими ставиться крапка, наприклад: «Таблиця 2.3».

Додатки оформлюються як безпосереднє продовження роботи на наступних сторінках. Вони розміщуються в порядку згадування в тексті роботи. Кожен із додатків має розміщуватися на окремій сторінці. Додаток повинен мати заголовок, який друкується угорі симетрично відносно тексту. Додатки нумеруються великими українськими літерами і позначаються словом «Додаток», наприклад: «Додаток Б».

Під час написання роботи учасник має посилатися на наукові джерела, матеріали, ідеї, висновки, результати, які використовуються в роботі. Це дає можливість перевірити наведені відомості. Посилатися слід на останні видання публікацій.

Якщо в роботі використовуються відомості з матеріалів з великою кількістю сторінок, тоді слід точно вказати номери сторінок, ілюстрацій, таблиць, формул із джерела.

Посилання в тексті роботи на джерело зазначається порядковим номером за переліком посилань, виділеним двома квадратними дужками, наприклад, «...у працях [1‒7]...».

Якщо в тексті роботи необхідно зробити посилання на конкретні відомості, цитата наводиться в лапках, а посилання береться у квадратні дужки із зазначенням порядкового номера джерела у списку використаних джерел та відповідної сторінки. Наприклад: «…набуття наукового знання передбачає оперування фактами, які характеризують певне явище, розробку наукової гіпотези (теорії), яка пояснює те чи інше явище і постановку експерименту для доведення висунутої теорії [8, с. 37]».

Текст цитати необхідно точно відтворювати й наводити повністю, щоб не спотворити думки автора. Пропуск слів, речень, абзаців при цитуванні допускається без перекручення авторського тексту і позначається трьома крапками. У тексті роботи допускається непряме цитування автора (переказ, виклад думок автора своїми словами), при цьому слід точно викладати думки автора та давати відповідні посилання на джерело.

Посилання на ілюстрації в тексті роботи вказуються порядковим номером ілюстрації, наприклад «рис. 1.2».

Посилання на формули вказуються порядковим номером формули в дужках, наприклад «...у формулі (2.1)».

На всі таблиці роботи мають бути посилання в тексті, при цьому слово «таблиця» у тексті пишуть скорочено, наприклад «...у табл. 1.2».

У повторних посиланнях на таблиці та ілюстрації потрібно вказувати скорочено слово «дивись», наприклад «див. табл. 1.3».

Формули в тексті роботи розміщуються після посилання на них. Вони відокремлюються від тексту інтервалами в один рядок зверху і знизу та розміщуються посередині сторінки. Формули, якщо вони громіздкі й складні, розташовуються на окремих рядках. Це стосується і нумерованих формул. Декілька однотипних невеликих формул подаються в одному рядку через кому, а іноді невеликі нескладні формули розміщуються безпосередньо в тексті.

Переноси у формулі допускаються лише на знаках рівності, «плюс», «мінус», множення і ділення з повторенням знаку в наступному рядку.

Символи та коефіцієнти, що наводяться у формулі, описуються безпосередньо під нею в тій послідовності, в якій згадуються у формулі.

Значення кожного символу або числового коефіцієнта подається з нового рядка. Перший рядок починається словом «де» без двокрапки.

Номер формули розміщується на правому боці сторінки на рівні нижнього рядка.

Ілюстративний матеріал у роботі використовується з метою більш наочного представлення результатів досліджень та їх обґрунтування. Найчастіше в роботах використовуються такі види ілюстративних матеріалів: креслення, рисунки, таблиці, діаграми, графіки, схеми, фотографії.

Усі ілюстрації зазначаються в тексті роботи. Якщо ілюстративний матеріал за обсягом перевищує третину сторінки, він має виноситися в додатки.

Назва ілюстрації розміщується відразу після її номера, внизу.

Цифровий матеріал роботи оформлюється у вигляді таблиць. Слово «Таблиця» починається з великої літери, прописується курсивом і розміщується у верхньому правому куті сторінки, а її назва – посередині, симетрично до тексту і наводиться жирним шрифтом.

Приклад побудови таблиці

Заголовки граф мають починатися з великих літер, підзаголовки – з маленьких, якщо вони становлять одне речення із заголовком, і з великих, якщо вони є самостійними. Висота рядків має бути не менше ніж 8 міліметрів. Графу з порядковими номерами рядків до таблиці включати не треба.

Таблиця розміщується після першого згадування про неї в тексті так, щоб її можна було читати без обертання переплетеного блока рукопису або з обертанням за стрілкою годинника.

Таблицю з великою кількістю рядків можна переносити на наступну сторінку. В разі перенесення таблиці на інший аркуш слово «Таблиця», її номер і назва не повторюються, далі над іншими частинами праворуч пишуться скорочено слова «Продовж. табл.» і вказується тільки номер таблиці, наприклад: «Продовж. табл. 1.2».

Зразок титульної сторінки

https://drive.google.com/file/d/1KXXr0mRsJKut_iycnRr9keCXHNWRYaLl/view?usp=sharing

Зразок анотації

https://drive.google.com/file/d/1k7QfE1WPNWZ0RxlyzJOfL96CdqKs6oMH/view?usp=sharing

Зразок візитівки

https://drive.google.com/file/d/1fw7kKzG-ya9r9lb5JgTRrkLHPkuVzZyF/view?usp=sharing

Приклад оформлення таблиці

24.04.2021. (2 год.) Основи публічного виступу

Культура публічної монологічної мови

Заговори, щоб я тебе побачив

Сократ

Сутність і специфіка публічної монологічної мови.

Свідоме життя людини можна розглядати як послідовність і сукупність промов, якісного чи неякісного мовлення, від чого залежить її доля, а також доля навколишніх людей, отже, і всього суспільства.

Усне мовлення – це мовлення, яке звучить і розраховане на слухове сприйняття, воно характеризується специфічними засобами впливу на аудиторію. В усному спілкуванні, крім вербальних, задіяні невербальні засоби. В усному мовленні надзвичайно різнобічно виявляється людська сутність – психічні особливості, інтелект, світосприймання, спосіб мислення, виховання, здатність називати, оцінювати, контактувати з іншими та впливати на них. Це особливий і надзвичайно складний вид діяльності людини.

Усне спілкування поділяється на публічне і приватне. Публічним є мовлення, адресоване широкому загалу. Основним різновидом публічного мовлення є ораторська мова. Її вивчає наука красномовства - риторика. Останнім часом зростає роль риторики – науки, яку Феофан Прокопович, викладач цього курсу в Києво-Могилянській академії називав «царицею душ», «княгинею мистецтв». Історія публічної мови сягає античних часів. Основоположником античної риторики є Аристотель, відомими оратороми були Цицерон, Демосфен, Перікл. Урочисте красномовство було поширене в культурі Київської Русі. Свідченням цього є «Слово про Ігорів похід» та «Слово про Закон і Благодать» митрополита Іларіона. Найвищого розвитку українська риторика досягла в Києво-Могилянській академії, де читали оригінальні авторські курси риторик і де кожен викладач був оратором, автором свого курсу.

Ораторська мова будується у формі монологу, тобто мовлення особи, зверненого до багатьох слухачів, до суспільства і розрахованого на безпосередню реакцію слухача. Ораторську мову використовують у різних сферах громадського, мистецького життя, в політиці, науці, освіті.

За формою реалізації публічне монологічне мовлення є писемно- усним. На папері фіксується підготовча робота промови (задум, концепції; породження тексту; тези, положення, докази, факти, мовне вираження).

Під час виголошення промови підготовлений текст має бути відчужений від паперу. Мовна імпровізація буде природною, коли промовець триматиме в голові вже відшліфований писаний текст. У професійній публічній промові роль писемної і усної форми мови майже врівноважується.

Завдання оратора – збалансувати книжність і розмовність у своєму виступі, зробити його природним, адже суха книжна мова має слабку силу впливу, а розмовна форма може звести промову до побутового рівня.

Античні ритори вважали, що публічна мова повинна:

а) навчати;

б) подобатися;

в) зворушувати.

Цим вимогам мають відповідати і сучасні промови. Навчати публічна мова буде тоді, коли ґрунтується на науково достовірних знаннях про предмет, логічних судженнях, відображає реальні факти, явища, події, має практичне спрямування.

Подобатися слухачам буде мова правильна, точна, чиста, логічна, змістовна, доступна, ясна, виразна, милозвучна, естетична, багата.

Зворушуватиме промова, якщо вона емоційна, оцінна, порушує актуальні проблеми, демонструє небайдуже ставлення до сказаного промовця.

Основні жанри усного публічного монологічного мовлення (доповідь, лекція, промова, виступ, повідомлення).

Залежно від сфери комунікації – наукової, ділової, інформаційно-пропагандистської, соціально-побутової, релігійної розрізняють такі роди і види професійної публічної мови:

1) академічне красномовство (наукова доповідь, лекція, повідомлення);

2) соціально-політичне красномовство (доповідь, виступ, промова, огляд);

3) дипломатичне красномовство (промова на міждержавних та міжнародних рівнях);

4) судове красномовство (промови у суді);

5) соціально – побутове (ювілейна промова, похоронна, застільне слово);

6) церковно-богословське красномовство (проповідь, лекції, промова).

Отже, залежно від змісту, призначення, способу проголошення й обставин спілкування виділяють такі основні жанри усного публічного мовлення: доповідь, промова, виступ, повідомлення, лекція.

Доповідь – це одна із найпоширеніших форм публічного мовлення. Доповідь може бути політичною, діловою, звітною, науковою.

Політична доповідь – виголошується здебільшого керівниками держави. Вона є поширеною формою донесення та роз’яснення суспільству питань внутрішньої і зовнішньої політики країни. З нею офіційні особи виступають на масових зібраннях людей – з’їздах, сесіях, міжнародних форумах.

Ділова доповідь – виклад інформації і шляхів розв’язання різних окремих практичних питань життя і діяльності певного колективу, організації. Своєрідним різновидом ділової доповіді можна вважати звітну доповідь, у якій робиться повідомлення не про одну чи декілька ділянок роботи, а про всю діяльність.

Наукова доповідь – узагальнює наукову інформацію, досягнення, відкриття чи результати наукових досліджень. Заслуховується на різноманітних наукових зібраннях – конференціях, симпозіумах, семінарах тощо. Наукова доповідь, зроблена на основі критичного огляду і вивчення низки публікацій інших дослідників, називається рефератом.

Промова – це усний виступ для висвітлювання певної інформації та впливу на розум, почуття й волю слухачів. Вона відзначається логічною стрункістю тексту, емоційною насиченістю та вольовими імпульсами мовця.

Давньоримська ораторська схема: що, для чого, у який спосіб – може і нині бути визначальною для промовця. Отже, ураховуючи вид промови, оратор повинен змінювати й характер виступу, і засоби, якими оперуватиме під час її виголошування. Із промовою виступають на мітингах, масових зібраннях на честь певною події, ювілею тощо.

Виступ – це участь в обговоренні якоїсь проблеми. До виступу важко підготуватися заздалегідь, бо все залежить від ситуації, яка пов’язана з розвитком дискусії. Як правило, промовець робить його коротким, фрагментарним, де торкається кількох проблем, висвітлених у доповіді, і оформляє свій виступ не як єдине ціле, а як набір реплік. Полемічність, критичне спрямування, лаконізм – характерні риси виступу. Він не має самостійного значення, ось чому зрозуміти його можна лише у зв’язку з проблемою, що обговорюється.

Повідомлення – невелика доповідь на якусь тему. Якщо тема широка, пишуть доповідь, вузька – повідомлення.

Лекція, як і доповідь, є однією з найскладніших і найпоширеніших форм публічних виступів. Найважливішою її ознакою є науково-теоретична база. У лекції говориться про більш загальні й уже розв’язані проблеми (у ній можуть мати місце елементи академічного характеру, чого немає в доповіді).

За своїм змістом лекції надзвичайно різноманітні. За формою викладу – також (лектор має пристосовуватися до аудиторії, яка щоразу змінюється).

У найрізноманітніших за темою лекціях є спільне: усі вони – види ораторського мистецтва, публічного мовлення; усі вони несуть слухачам певну суму знань, усі вони є живим процесом спілкування між промовцем і слухачами – творчістю, здійснюваною у словесній формі. Загалом кажучи, немає питання, про яке не можна було б прочитати лекцію, цікаву не лише за змістом, а й за формою викладу, за мовою. Тема, мета і основна проблема лекції – це три моменти, без точного визначення яких неможливий успішний публічний виступ. Від них залежить і ступінь дієвості лекцій; ці три моменти визначають і характер добору матеріалу.

У вступній частині лекції важливо пояснити, чому це питання є актуальним і в ньому необхідно розібратися, у зв’язку з чим воно виникло, чому потрібне саме цій аудиторії. Усе це активізує слухачів, готує їх до спільної праці, формує з них єдину аудиторію. Знайти потрібні для організації слухачів слова нелегко: адже вступ у лекторській справі – своєрідний заспів, увертюра, яка провіщає щось цікаве, викликає довір’я до лектора. Далі важливо підтримати викликаний інтерес і довір’я.

Головним завданням лектора в основній частині лекції є чіткий виклад стрижневого питання, послідовне розкриття його, яке дозволяє слухачам постійно тримати в полі зору причинно-наслідкові зв’язки питання, що розглядається. Тут особливо важлива ясність думки і послідовність викладу при переході від однієї смислової частини до іншої; чітке оформлення зачину і кінцівки кожної смислової самостійної частини. Ця органічна послідовність у розвитку стрижневої думки й створює передумови для розуміння основних положень лекції. В окремих місцях досвідчений лектор може дозволити собі будувати виклад так, наче він займається “пошуками істини” тут же, в аудиторії. Він втягує в ці пошуки слухачів, примушує їх також мислити, розмірковувати разом з ним. Це один з важливих прийомів психологічної активізації слухачів.

Основна частина лекції, за свідченням психологів, може містити не більше семи вузлових питань або значних за обсягом смислових частин. Коли їх більше, слухач губиться, увага його розпорошується, він утомлюється. Це теж треба враховувати, готуючись до лекції. Не слід забувати й про те, що перенасиченість лекції фактами, цифрами, датами, непроаналізованими і неузагальненими матеріалами утруднює сприймання, не дає можливості слухачам стежити за основною думкою, за ходом її розвитку.

Проте визначну роль відіграє не виступ, не нова інформація, наявна в лекції, і навіть не животрепетна злободенність її теми, а характеристика й оцінка цього матеріалу лектором. Адже лектор – це перш за все вихователь і вчитель, а не просто більш чи менш талановитий оповідач. Текст лекції звичайно пишеться; але просто зачитати написаний текст – це означає “провалитись” (особливо якщо аудиторія різнорідна, тема складна й специфічна).

Тому текст лекції потребує доопрацювання для виголошення (як і текст доповіді). Особливу увагу при такому доопрацюванні слід звернути на використання специфічних синтаксичних засобів, які заміняють графічні засоби типу абзаців, цифрової нумерації, шрифтів. Тут спеціально (словесно) позначаються:

1) Кінець одного абзацу, початок другого (Далі перейдемо до розгляду… Наступна проблема… Переходимо до… та ін.).

2) Короткий зміст наступної частини теми (є потреба сказати, кілька слів треба сказати, потребує розгляду та ін.).

3) Місце нового повідомлення серед тих, що вже були висловлені (ще одне наступне положення та ін.).

4) Тексти, на які посилається лектор (на сторінці 17 своєї праці автор зазначає…).

Підготовка публічного виступу.

Публічне мовлення, особливо такі його жанри, як доповідь, промова, потребують ретельної попередньої роботи. Їх підготовка передбачає кілька етапів:

Обдумування та формулювання теми, встановлення кола питань, які вона охоплює.

Добір теоретичного та фактичного матеріалу.

На цьому етапі важливо не просто знайти й опрацювати матеріал, а глибоко його осмислити, визначити головне і другорядне, інтегрувати основні положення з кількох джерел. У разі потреби виклад матеріалу потрібно зробити доступним, переробити його, пристосувати до умов та рівня слухачів. Слід вибирати найяскравіші приклади, які добре сприймаються на слух, подумати про використання наочності або технічних засобів.

Складання плану, тобто визначення порядку розташування окремих частин тексту, їх послідовності та обсягу.

Слід пам’ятати, що у пунктах плану перелічуються основні мікротеми тексту. Кожен пункт має бути коротким, чітким, відповідати змісту виділеної частини.

Складання тексту виступу.

Текст – це повний розгорнутий виклад матеріалу з обраної теми. Виклад краще проводити дедуктивним методом, йдучи від загального положення до часткового докладного його розкриття. Можна обрати й індуктивний шлях, коли на основі конкретних положень підводимо слухачів до засвоєння головної думки. Текст має чіткий поділ на вступ, основну частину та висновки.

Запам'ятовування тексту

Не варто розраховувати на те, що текст можна буде прочитати. Такий виступ, як правило, не принесе промовцю успіху, оскільки не буде безпосереднього контакту із слухачами. Але якщо текст великий за обсягом, то краще виступати, спираючись на написаний текст. Це додає впевненості оратору.

Структура публічної професійної промови.

Публічну промову слід заздалегідь обміркувати і чітко структурувати.

Незалежно від виду промови, в її структурі виділається три частини: вступ, основна і висновки. Ця класична схема сформувалася ще в античні часи. Виділяють також зачин і кінцівку. Зачин (початок виступу) – важливий компонент публічного мовлення, покликаний встановити контакт з аудиторією, заволодіти увагою слухачів, викликати інтерес до викладу, накреслити змістову перспективу. Важливе значення має звертання до аудиторії, адже його вибір – це вибір семантичного ключа спілкування, свідчення позиції автора стосовно слухача. Щоб знайти цікавий початок, треба багато працювати, думати, шукати.

В основній частині висвітлюють зміст промови, у висновках підсумовують сказане, узагальнюють думки, висловленні в основній частині. Висновки мають бути обґрунтованими і чітко сформульованими, випливати із змісту промови. Психологи стверджують, що останні слова оратора запам’ятовуються найкраще.

Кінцівка, як і зачин містить етикетні формули, але іншого змісту. Дякують за увагу, доброзичливість, висловлюють сподівання зустрітися в майбутньому тощо.

Структурування промови – це творчий процес, який майже не підлягає стандартизації, проте слід пам’ятати, що ораторська мова мусить бути послідовною, зв’язною, індивідуальною і проникливою, а її частини –пропорційними, вступ і висновки сумарно повинні становити не більше 1/3 виступу.

5. Умови успішного виступу.

Підготувавши промову, оратору необхідно психологічного налаштуватися на її виголошення. Успіх промови залежить від багатьох чинників, які ораторові слід обов'язково взяти до уваги. Треба пам’ятати, що навіть дуже приємний голос може втомлювати слухачів. Тому не треба безперервно говорити більше 40 хвилин.

Промовець мусить застерегти себе від того, чого не треба казати. Майстерним вважають такого оратора, який уміє дотримуватися цієї вимоги. Не слід виходити за межі запланованого, відхилятися від теми.

На перший погляд жива публічна мова здається легкою, насправді ж процес виголошення промови є надзвичайно складним. У ньому задіяні нейролінгвістична, анатомо-фізіологічна, акустично-артикуляторна системи, а також психіка людини. Тому під час промови оратор повинен мати гарне самопочуття, бути спокійним і впевненим у собі.

Важливим критерієм оцінювання промовця є техніка мовлення: дихання, голос, дикція, темп, пауза, інтонація, а також володіння орфоепічними навичками вимови звуків і звукосполучень, структурно- інтонаційне та логічне наголошення.

Дихання. Перед виголошенням слід безшумно через ніс набрати повітря і почати говорити на плавному видиху. Повітря в легені потрібно набрати стільки, щоб його вистачило на вимову певної частини тексту. Щоб не втратити темпу мовлення, треба використовувати паузи між блоками тексту для добирання повітря в легені. Поповнювати повітря в легені слід вчасно і непомітно.

Голос. Виступ краще починати не дуже голосно, щоб була перспектива за потреби логічнорго наголошення його підсилювати, щоб вистачило голосу і сили завершити виступ.

Дикція. Це чітка виразна вимова звуків. Оратор з поганою дикцією буде змушувати слухачів або перепитувати інформацію, або " пропускати " її. Для вироблення виразної дикції існують спеціальні вправи (виголошення в різному темпі скоромовок, спеціальні техніки дихання тощо).

Темп. Часова характеристика усного мовлення, його швидкість. Темп буває повільний, уповільнений, середній, пришвидшений, швидкий. Промовцю важливо змінювати темп: якщо потрібно на чомусь наголосити, щоб виділити, темп необхідно сповільнити, якщо ж викладається другорядна інформація, темп можна пришвидшити. Слід вибирати середній темп промови.

Важливими є паузи, уміле користування якими увиразнює промову, робить її чіткішою, глибшою і підтримує увагу слухачів. К. Станіславський вважав, що пауза є найважливішим елементом мовлення, одним із його головних козирів. Найважливішими для оратора є логічна і психологічна паузи. Логічна увиразнює, виділяє думку, закладену в тексті, психологічна виражає якісь почуття. Обидва види пауз взаємодоповнюють і підсилюють один одного.

Оратор повинен досконало володіти інтонацією: робити логічні акценти, підвищувати і знижувати тон, надавати промові мелодійної розмаїтості, вміло користуватися паузами.

Велике значення для підсилення смислової виразності та впливу на слухачів мають невербальні засоби спілкування: міміка, жести, погляд, зовнішність промовця, його манери.

Жести і міміка посилюють емоційність промови, сконцентровують увагу на важливості інформації, але їх необхідно контролювати і використовувати за призначеннями. Вони повинні бути точними і переконливими. Міміка бере безпосередню участь у вираженні емоцій, якщо під час промови обличчя нічого не виражає, то це викликає у слухачів байдужість і нудьгу. Емоційна оцінка повідомлення на 55% залежить від міміки оратора, тому важливо під час виступу мати приємний вираз обличчя і злегка усміхатися. Жести повинні бути мимовільними і використовуватися лише при необхідності. Жестикуляція – різноманітною, але не безперервною, відповідати своєму призначенню і не відставати від слова.

Погляд – це контакт з аудиторією за допомогою очей. Встановлено, що розмовляючи, люди дивляться один на одного в середньому 35-50% усього часу, протягом якого відбувається розмова. Зоровий контакт промовця з аудиторією має бути не меншим. Він потрібен, щоб визначити реакцію на свої слова. Погане враження справляє промовиць, який дивиться у вікно, кидає погляд на стіни, опускає очі, підводить їх до стелі, розглядає свої руки або взагалі з " відсутнім " поглядом.

Зовнішній вигляд промовця, його одяг повинні бути охайними, не екстравагантними. Помірність і стриманість в одязі є свідченням справжнього естетичного смаку і високої культури.

Манери промовця не менш важливі для успішного публічного виступу, ніж зовнішність. Оратор зобов’язаний дотримуватися правил ділового етикету, тобто з повагою ставитися до слухачів, не зловживати їх увагою, вчасно починати й закінчувати виступ, уміло відповідати на запитання, ввічливо реагувати на зауваження, тактовно висловлювати незгоду з опонентом тощо. Він повинен створювати дружню, доброзичливу і водночас ділову атмосферу.

6. Засоби увиразнення публічного виступу.

Одним з важливих етапів публічного виступу є встановлення контакту з аудиторією. Тільки за наявності емоційного зв’язку оратора із слухачами виступ буде успішним. Серед мовних засобів, що сприяють встановленню контакту, чільне місце посідають мовні етикетні формули. Виступ починається звертанням до слухачів вітальними словами, а закінчується найчастіше лаконічною фразою: «Дякую за увагу».

Важливим засобом контактності промови є особові займенники. Займенник я треба вживати обережно і нечасто в промові. На Ви промовець звертається до слухачів. За українською традицією займенником Ви виражають повагу до співбесідника. Займенник ми має кілька значень: лекторське «ми»; «ми» промовця і слухача. Займенник ми допомагає створити і передати атмосферу взаєморозуміння між промовцем і слухачами, у публічних промовах часто вдаються до займенникових конкретизаторів, які посилюють ступінь контактності: ми з вами, ми разом, ми всі, разом з вами тощо. Застосування цих прийомів дає змогу досягнути довірливої атмосфери, об’єднати позиції оратора і слухачів.

Засобом контактності є також дієслівні форми, які сприяють залученню слухачів до участі в обговоренні фактів, явищ, подій: з’ясуємо, уточнимо, конкретизуємо, пояснимо, відзначимо тощо. Усі вони мають комунікативний зміст. Схожі до них за функцією є введенні у виступ вставні конструкції: як ви знаєте, як ви розумієте, як ви здогадуєтеся, як ви вже помітили, погодьтеся, уявіть тощо. Вони є своєрідним закликом до концептуальної солідаризації і водночас готують слухачів до сприйняття нової інформації.

Ефективним засобом для підтримання контакту з аудиторією є запитання-відповіді, за допомогою яких створюється атмосфера невимушеного спілкування. Промовець ставить запитання і сам відповідає на них, активізуючи в такий спосіб увагу слухача та спрямовуючи хід його міркувань у потрібне річище.

Слід пам’ятати, що налаштовують слухачів проти оратора і руйнують контакт зарозумілість, менторський тон, зневага, зверхність, публічні зауваження, вираження своїх симпатій і антипатій тощо.

Однак найголовніше - вкладаймо душу у свій виступ: справжня емоційна щирість допоможе більше, ніж будь-які правила.

Опрацювати матеріал за посиланням:

Публічний виступ: помилки початківців

https://drive.google.com/file/d/1-dO4LzqHmyvczROUFjQK6lynzAJcIw8r/view?usp=sharing

7 правил публічного виступу

https://drive.google.com/file/d/1_jstc9CcuL4w0-rJj0Wv_OZlWdJURTic/view?usp=sharing

Як підготувати публічний виступ

https://drive.google.com/file/d/18JSkmlwoeKk4Ly855we2LBGC253D7nV7/view?usp=sharing

Наукова доповідь та її структура

https://drive.google.com/file/d/1N-s-e8DZW5_GZ2q2YJAZg5UOCfeqB9yx/view?usp=sharing

30.04.2021. (2 год.) Практична робота. Оформлення науково-дослідницької роботи

Опрацювати матеріали за посиланнями:

Зразок оформлення титульної сторінки

https://drive.google.com/file/d/109OizG81VKJrD4ULBOfGgIsAAU7OhFar/view?usp=sharing

Зразок анотації

https://drive.google.com/file/d/1s_-Ah5ERS7XFgbVSN5pB4V24usiTpPYK/view?usp=sharing

Зразок оформлення змісту

https://drive.google.com/file/d/14AsFh9A5ttpQriw2nr_ZE2qK7xdBHGbh/view?usp=sharing

Зразок запису скорочень

https://drive.google.com/file/d/1s_-Ah5ERS7XFgbVSN5pB4V24usiTpPYK/view?usp=sharing

Зразок запису списку використаних джерел

https://drive.google.com/file/d/1twO5GfbQrO3kfzEoWyWaM2_WFooo-0CK/view?usp=sharing

Зразок оформлення додатків

https://drive.google.com/file/d/1QR6chKhP0ezBj5TIHJUwfaAM6s-6Qpf_/view?usp=sharing

Завдання

Оформити науково-дослідницьку роботу з обраної теми за всіма вимогами, що до такого типу робіт

07.05.2021. (2 год) Практична робота. Оформлення науково-дослідницької роботи

Опрацювати матеріали за посиланнями:

Зразок оформлення титульної сторінки

https://drive.google.com/file/d/109OizG81VKJrD4ULBOfGgIsAAU7OhFar/view?usp=sharing

Зразок анотації

https://drive.google.com/file/d/1s_-Ah5ERS7XFgbVSN5pB4V24usiTpPYK/view?usp=sharing

Зразок оформлення змісту

https://drive.google.com/file/d/14AsFh9A5ttpQriw2nr_ZE2qK7xdBHGbh/view?usp=sharing

Зразок запису скорочень

https://drive.google.com/file/d/1s_-Ah5ERS7XFgbVSN5pB4V24usiTpPYK/view?usp=sharing

Зразок запису списку використаних джерел

https://drive.google.com/file/d/1twO5GfbQrO3kfzEoWyWaM2_WFooo-0CK/view?usp=sharing

Зразок оформлення додатків

https://drive.google.com/file/d/1QR6chKhP0ezBj5TIHJUwfaAM6s-6Qpf_/view?usp=sharing

Завдання

Оформити науково-дослідницьку роботу з обраної теми за всіма вимогами, що до такого типу робіт

08.05.2021 (4 год.) Практична робота. Підготовка до публічного захисту науково-дослідницької роботи

Не секрет, що однією з найважливіших вимог до оратора є чистота мовлення, його відповідність лексичним, граматичним, стилістичним нормам.

· Говоріть по черзі.

· Не перебивайте одне одного.

· Критикуйте ідею, а не людину, яка її висуває.

· Ставтеся з повагою до всіх висловлених думок.

· Зауваження робіть коректно.

· Не відходьте від обговорюваної теми.

Вправи з культури мовлення

Вправа № 1. Виправити в запропонованих реченнях лексичні, граматичні помилки, мотивувати причини цих помилок, спираючись на вивчене з теорії.

1. Ми використали самий ефективний підхід до розв’язання

поставлених завдань. 2. У роботі ми спиралися на найбільш сучасніші дослідження науковців з даної теми. 3. Висновки, зроблені професором N, набагато ґрунтовніші інших. 4.У відсотковому співвідношенні результативність застосування цих технологій становить біля шестидесяти – восьмидесяти відсотків. 5. П’ятдесят три відсотка респондентів дали схвальні відповіді на поставлене питання. 6. Застосовані в практичній частині прийоми є більш ефектними за ті, що використовувалися в попередніх розвідках. 7. У слідуючому розділі буде докладно обґрунтовано практичне застосування нашого дослідження. 8. Є потреба в збалансованому розвитку місця та оточуючих його населених пунктів. 9. Ми рахуємо, що це твердження є вірним. 10. Сковорода і пише про два світа, одним із яких є людина, а іншим — все те, що її оточує. 11. Започатковане насамперед поетами, шестидесятництво невдовзі набуло масштабу універсального соціокультурного феномену. 12. Використавши найсучасніші джерела для аналізу творчого доробку митця, нам стає зрозуміло, що деякі попередні висновки були хибними. 13. Учасниками дисидентського руху, які творили підґрунтя для нинішньої незалежності України, були поети, письменники, художники, кіномитці шестидесятих років ХХ століття.

Вправа № 2. Утворити словосполучення, узгоджуючи слова та сполучення слів, подані в дужках, відповідно до граматичних та лексичних норм. Мотивувати вибір.

Триває (на протязі століть, протягом століть); запобігати (помилкам, помилок); (призвести, привести) до негативних наслідків; відбувається зростання (завдяки систематичній роботі, через систематичну роботу); розвиток загальмувався (завдяки непослідовній політиці, через непослідовну політику); дякуючи (їм, їх); маю повідомити (вам, вас); перекладати (на українську мову, українською мовою); (підвести, підбити) підсумки; (вважаю, рахую) за доцільне зауважити; (біля, близько) десяти відсотків; (задавати, ставити) запитання; (піднімати, порушувати) питання.

Вправа № 3. Узгодити числівники з іменниками.

Від 64 до 78 відсотків; близько 155 років; не минуло й 2 століть; на 247 сторінках; скористався 36 джерелами; на думку 8 науковців; протягом 76 років; про 84 діячів культури й мистецтва; у 2010-му році; напередодні 1995-го року; з 1648 по 1654 рік.

Вправа № 4. Прочитайте подані речення, поміркуйте про доцільність надмірного вживання запозиченої лексики, зокрема в даному контексті. Замініть там, де це можливо, запозичені слова власне українськими. Якщо є потреба, скористайтеся словником іншомовних слів, тлумачним словником чи словником синонімів:

1. Стилістика експресивних елементів – напрям лінгвостилістики, орієнтований на дослідження елементів певної мови з точки зору їх здатності виражати й викликати певного роду емоції, оцінки, асоціації. 2. Гендерні стереотипи реалізуються не тільки в сукупності вербальних одиниць, а також невербальних компонентів. 3. Диференціальною ознакою метафори є приховане порівняння, пов’язане зі специфікою перцепції навколишнього світу індивідуумом. 4. При декодуванні метафори іншим суб’єктом через вторинну валентність простежується метафорична валентність.

Для економії часу можна застосувати довідку.

Експресивний елемент – засіб виразності, виражальний засіб; елемент – одиниця; емоції – почуття; реалізуватися – втілюватися; вербальний – словесний; компонент – складова; диференціальний – розрізнювальний; специфіка – особливість; перцепція – сприйняття; індивідуум – особистість, людина; декодування – розгадування; суб’єкт – особа; валентність – сполучуваність.

Види запитань

Закриті запитання

Фактичні запитання, що мають одну чітку правильну відповідь.

Починаються словами що, де, коли, куди, звідки, який та ін.

Відкриті запитання

Ідеї для обговорення. Запитання, які не мають відомої відповіді або мають багато відповідей.

Наприклад: «У чому переваги такого підходу до проблеми?», «Чи можуть результати ваших досліджень використовуватися в шкільній практиці?»

Уточнюючі запитання

Допомагають зрозуміти, перевірити й підтвердити або спростувати інформацію. Зазвичай починаються зі слів: «Якщо я правильно зрозумів…?»; «Ви хотіли сказати, що …?»; «Уточніть, будь ласка, ви мали на увазі… чи …?»; « Чи не могли б ви висловити думку по-іншому?»; «Ви кажете, що ….Чи не могли б ви навести конкретні факти/ приклади/ статистичні дані?

Проблемні запитання

Відкрите запитання, спрямоване на виявлення протиріччя в ситуації. Формулюючи проблемне запитання, допомагаємо собі й іншим усвідомити, у чому саме полягає проблема.

Алгоритм постановки проблемного запитання:

- визначити протиріччя;

- поставити запитання так, щоб відповідь дала змогу розв’язати протиріччя;

- використайте низку допоміжних запитань;

- дбайте, щоб запитання не заважало пошуку варіантів відповіді.

Пам’ятка з правил постановки питань під час ведення дискусії

- Доцільно врахувати

- Слід уникати

- УВАЖНО слухати, щоб не поставити питання, яке вже було розкрите під час захисту.

- Запропонувати зіставити певні явища (наприклад: провести паралелі з фольклором, творчістю інших письменників українських і зарубіжних, зіставити лінгвістичні явища й процеси в різних мовах тощо).

- Уточнити значення незрозумілих термінів, понять і попросити навести відповідні приклади (якщо вони не були розтлумачені під час захисту).

- Запропонувати визначити відмінне, новаторське в роботі (якщо це не було розтлумачено під час захисту).

- Ставити питання з усієї галузі науки.

- Найбільш вдалі питання починаються словами: чому, чи є щось спільне…, що різнить…, зіставте….

- Питання має на меті не принизити доповідача, а продемонструвати вашу компетентність та ерудицію.

- Питань, що не стосуються виключно змісту роботи або науки, яку вона представляє.

- Питань, що дублюють зміст захисту (щодо дослідників, актуальності, завдань, особистого внеску в роботу, того, якою мірою досліджена дана проблема).

- Питань, що стосуються особистої позиції доповідача.

- ¨Не ставити питання на зразок «Що тобі подобається в роботі?», «Чому обрав саме цю тему?», «Який улюблений твір цього письменника?»

- Питань, що стосуються сфер, у яких ви недостатньо компетентні.

Робота з текстом

Ораторське мистецтво промовця як умова переконання

Поняття «ораторське мистецтво», або «красномовство», має два значення: 1) вид громадсько-політичної та професійної діяльності, мета якої — інформувати та переконувати масову аудиторію засобами живого слова; 2) високий ступінь майстерності публічного виступу, мистецьке володіння словом.

Із моменту свого зародження в античному світі ораторське мистецтво вважалося ефективним засобом переконання людей. Ще 335 р. до н. е. було створено першу теорію ораторського мистецтва, що зберегла своє значення й донині. Ідеться про «Риторику» Аристотеля, у якій він визначає її як мистецтво переконуючого виливу, як здатність знаходити різні засоби впливу на кожний предмет. Саме Аристотелю належить теза про три елементи, що в єдності становлять суть процесу публічного мовлення, — оратора, предмет мовлення та слухача, якого він називає «кінцевою метою всього».

Блискучим оратором свого часу був Феофан Прокопович. Першим виступом, що приніс йому велику ораторську славу, став панегірик на честь перемоги над шведами. Як свідчать історичні та літературні пам’ятки, це було нове ораторське слово в Україні, не схоже на схоластичні проповіді свого часу. Воно відзначалося простотою, щирістю, образністю та переконуючим впливом. А зразком військового красномовства, наприклад, стала промова князя Святослава перед дружиною 971 р. під час облоги фортеці Доростол на Дунаї. Його слова «мертві сорому не мають» стали легендарними, хвилюють і переконують людей і сьогодні.

Ораторське мистецтво поділяється на види, пов’язані з конкретною сферою застосування: політичне, дипломатичне, церковно-богословське, військове, судове, ділове та ін. Останнім часом у нашій країні навіть утверджується парламентське красномовство. Академічне красномовство включає в себе власне академічне (наукова доповідь, реферат, науковий огляд), вузівське (лекція), шкільне (розповідь учителя, лекція). Академічне красномовство є базою виступу, тому що публічна, масова лекція передусім є формою поширення наукових знань. Суттєва відмінність такої лекції від наукової полягає в тому, що, крім наукових знань, вона потребує ще й умінь їх популяризувати. У будь-якому з цих видів при всіх професійних відмінностях є єдина основа — це мистецтво, яке слугує цілям впливу на людей, зокрема переконанню. «Цінністю є не сама по собі мова оратора і це звучність його голосу, а те, наскільки він поділяє погляди народу й наскільки любить і ненавидить тих же людей, що й вітчизна».

Складність ораторського мистецтва як засобу переконання полягає в тому, що будь-який публічний виступ має на меті викликати духовність аудиторії, певним чином вплинути на неї. Метою переконання, на відміну від інших видів впливу на людей, є передавання інформації в такій формі, щоб вона перетворилась на систему установок і принципів особистості або істотно вплинула на цю систему. Причому промовець нерідко має справу з людьми, у яких склалась певна система поглядів й установок, до того ж не завжди правильних. Уводячи нову інформацію, він ставить за мету змінити установки та погляди людей. А це можливо лише за активної діяльності аудиторії, її критичного сприйняття думок оратора. Встановлюючи зворотний зв’язок, промовець залучає аудиторію до процесу спільної мислительної діяльності. Тому важливо, щоб присутні не просто погодилися з ним, а, критично осмисливши те, про що він говорить, свідомо сприйняли його інформацію. Тоді це буде вже їхній власний погляд, він відповідатиме їхнім цінностям, етичним нормам і правилам, вони керуватимуться ним у практичній діяльності.

Мистецтво переконання набувається з досвідом за умови досконалого володіння матеріалом. Жодне красномовство не допоможе промовцеві, якщо його моральні цінності не є найвищими, знання з обговорюваного питання недостатньо повні, а він сам не переконаний у тому, про що говорить. Проте переконаність не повинна вести до зверхності, категоричності, безапеляційності. Тоді вона сприйматиметься людьми. Наведемо історичний приклад такого впливу ораторського мистецтва на людей, які були настроєні переважно вороже. Про нього розповідає Георгій Кониський у книзі «Історія русів». Реєстрові козаки спочатку не тільки не підтримали Богдана Хмельницького в боротьбі з польським військом, а навпаки, хотіли виступити проти нього. І він звернувся до козаків із такими словами: «Помисліть, брати і друзі, помисліть і розсудіть, супроти кого ви озброїлись і за кого хочете у бій з нами вступати і кров свою і нашу марне проливати? Я і товариство, котре мене оточує, є єдинокровна і єдиновірна ваша братія; інтереси й користі наші одні суть з користьми і потребами вашими. Ми підішли зброю не задля користолюбства якого або порожнього марнославства, а єдино па оборону вітчизни нашої, життя нашого і життя дітей наших, а так само й ваших! Всі народи, що живуть на світі, завжди боронили і боронитимуть вічно життя своє, свободу і власність… По що ж нам, браття, бути нечулими і волочити тяжкі кайдани рабства в дрімоті й ганебному невільництві ще й по власній землі своїй? Поляки, котрі озброїли вас супроти нас, суть спільні і непримиренні вороги наші; вони вже все забрали у нас: честь, права, власність і саму свободу розмови і віросповідання нашого; залишається при нас саме життя, але й те ненадійне і нестерпне самим нам, та й що то за життя таке, коли воно переповнене журбою, страхами і повсякчасним відчаєм?… Згадайте принаймні недавні жертви предків ваших і братії вашої, зраджених підступністю та запроданством і закатованих поляками найнеочікуванішим варварством… І тії мученики, що безвинно потерпіли, волають до вас із гробів своїх, вимагаючи за кров їхню відомщенням і викликають вас на оборону самих себе і отчизни своєї». Ледве завершив Хмельницький слово своє, постало заворушення у війську і зчинився гамір, яко дух бурхливий; всі стали волати: «Готові вмерти за вітчизну і віру православну! Повелівай нами, Хмельницький, повелівай і провадь нас, куди честь і обов’язок наш кличуть».

Вершиною майстерності промовця є його імпровізація, творчість на очах у присутніх. А це може бути тільки тоді, коли виступу передувала глибока, копітка, нерідко багаторічна праця промовця. Тоді такий виступ оцінять і запам’ятають слухачі, бо спілкування в аудиторії відбуватиметься на високому рівні його культури й принесе насолоду обом сторонам: і тій, що промовляє, і тій, що слухає.

Але іноді навіть тоді, коли промовець володіє ораторською майстерністю, частина з присутніх в аудиторії людей однаково залишиться при своїй думці. Оскільки вони рівноправні з людиною, яка виступає, то хотіли б також висловитися, навіть посперечатися. І таку можливість їм треба надати. Це спілкування, звичайно, має бути тактовним з обох сторін.

Завдання до тексту. Варіант № 1.

Прослухати текст.

Дати відповіді на запитання, запропоновані вчителем, паралельно визначаючи, до якого виду вони належать – відкриті, закриті, уточнюючі, проблемні.

§ Що прийнято вважати «ораторським мистецтвом»?

§ Кому належить авторство першої теорії ораторського мистецтва?

§ Хто з видатних діячів минулого по праву здобув честь називатися великими ораторами?

§ Чим різниться академічне красномовство від парламентського?

§ Якими рисами має бути наділений оратор, який прагне завоювати прихильність широкої аудиторії?

§ У чому полягає складність ораторського мистецтва як засобу переконання?

§ Чому вершиною майстерності промовця вважається саме імпровізація, а не, припустимо, добре поставлений голос, уміння триматися перед аудиторією, професіоналізм чи обізнаність?

§ Чи можна вважати, що оратор не досяг поставленої мети, якщо частина аудиторії залишилася при своїй думці?

3. Проаналізувати відповіді, дані на запитання.

Завдання до тексту. Варіант № 2.

Прослухати текст.

Самостійно сформулювати запитання до прослуханого тексту, визначити види запитань – відкриті, закриті, уточнюючі, проблемні.

Адресувати запитання аудиторії.

Проаналізувати відповіді, дані на запитання з огляду на рекомендації.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ!

Завдання, уміщені в першому варіанті, передбачають осмислення почутого тексту, встановлення причинно-наслідкових зв’язків.

Завдання, уміщені в другому варіанті, передбачають відпрацювання вмінь грамотно ставити питання до прослуханого тексту.

Page updated

Google Sites

Report abuse