Использование методов ТРИЗ в курсе географии

Зайцев А. В. - директор МУ «Организационно-методический центр учреждений образования» Аткасркого МР Саратовской области, кандидат педагогических наук, учитель географии МОУ ООШ № 6 г. Аткарска; Арбузов М. И. - учитель географии МОУ СОШ № 43 г. Саратова

Использование методов ТРИЗ  в курсе географии

«Я не знаю никакого другого метода, который предлагал бы такой богатый арсенал как практических, так и образных интеллектуальных средств. Одним словом, ТРИЗ – сокровище».         Джордж Принс.

            В условиях активных общественных преобразований к выпускникам школ предъявляются определенные требования, в которых совершенно по-новому расставляются акценты.

            На первое место выдвигаются качества: думать самостоятельно и решать разнообразные проблемы (то есть применять полученные знания); обладать творческим мышлением; гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях; практически мыслить; генерировать новые идеи; грамотно работать с полученной информацией (собирать факты, анализировать их, выдвигать гипотезы, обобщать, сопоставлять, устанавливать закономерности).

            Согласно определению понятия «инновационное обучение», сформулированному группой ученых в докладе Римскому клубу еще в 1978 году, обучение должно быть направлено на развитие готовности человека к быстро наступающим переменам в обществе, и неопределенному будущему за счет развития способностей к творчеству, разнообразных форм мышления и способностей к сотрудничеству с другими людьми.

            Исходя из нашего опыта, считаем, что ТРИЗ является тем инструментом обучения творчеству. В основе используемых в ТРИЗ - педагогике средств изначально лежит проблемно-поисковый метод, когда обучающиеся самостоятельно ищут решения творческих задач.

            Приемы устранения противоречий,  используемые  для решения задач авторами ТРИЗ (всего их 40, остановимся на основных).

            «Матрешка»:

а) один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, размещен внутри третьего;

б) один объект проходит сквозь полость в другом объекте.

            «Заранее подложенная подушка»:

а) компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными устройствами.

            Динамичность:

а) характеристика объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;

б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;

в) если объект в целом не подвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

             «Обратить вред в пользу»:

а) использовать вредные факторы (в частности, вредные воздействия среды) для получения положительного эффекта;

б) устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами;

в) усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

            «Посредники».

а) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие;

б) на время присоединить к объекту другой (легко удаляемый) объект.

Интегрированный урок по географии «Наводнения на реках».

Тип урока: комбинированный.

Цель урока: познакомить учащихся с понятием «наводнение», его причинами, особенностями и наиболее памятными наводнениями.

Образовательные задачи урока:

1.                  Дать определение понятию «наводнение».

2.                  Познакомить школьников с наиболее памятными и катастрофическими наводнениями в Санкт-Петербурге, Китае.

3.                  Объяснить причины и особенности наводнений

4.                  Учить детей видеть образные средства литературного языка.

Воспитательные задачи урока: воспитание любознательности, любви к своей Родине, расширение кругозора воспитывать потребность в личностном саморазвитии, уверенность в своих возможностях, способность открыто выражать свои чувства, осознание ответственности за свой выбор.

Развивающиеся задачи урока: продолжить развитие умения выделять причинно-следственные связи диалектического мышления учащихся, правильной и выразительной устной речи учащихся, внимания; продолжить формирование умений работы с раздаточным материалом.

Оборудование: физ. карта полушарий, схема «Строение речной долины», магнитофон, аудио запись «Наводнение», рисунки детей на тему «Наводнение», карточки-задания.

Конспект урока.

(звучит музыка)

Учитель читает отрывок из поэмы А.С. Пушкина «Медный всадник»:

Над омраченным Петроградом

Дышал ноябрь осенним хладом.

Плеская шумною волной

В края своей ограды стройной,

Нева металась, как больной

В своей постели беспокойной

Уж было поздно и темно;

Сердито бился дождь в окно,

И ветер дул, печально воя.

Компоненты ТРИЗ:

В какое время года происходят  описываемые события? (осенью)

О каком же грозном явлении природы пишет автор? (о наводнении)

Учитель:

Откройте тетради. Запишите число и тему нашего урока: «Наводнение на реках». Сегодня на уроке вы узнаете о том, что представляет собой такое грозное явление природы, как наводнение; узнаете о причинах и особенностях наводнений; о наводнениях, которые вошли в историю, и о том, как люди пытались защитить себя от разбушевавшейся водной стихии.

Компоненты ТРИЗ:

Работа по теме урока.

Слово наводнение записано на доске.

Разберите слово «наводнение» по составу.

o        Какой корень в этом слове?

o        Значит с чем это явление связано? (с водой)

o        А как вы представляете наводнение?  (музыка)

Поможет представить вам наводнение, силу природы, могущество и зависимость человека от нее музыка.

Во время звучания музыки вывешиваем рисунки детей с изображением разбушевавшейся водной стихии.

Учитель:

o        Что происходит при наводнении?

Попробуйте сами дать определение наводнению. (Ответы учеников обобщаются учителем, и определение записывается в тетрадь).

Наводнение – это грозное явление природы, при котором река выходит из берегов из-за резкого подъема уровня воды, при этом затапливает прибрежное пространство.

Вспомним строение речной долины.

Дайте определение всех ее составных (поймы, террасы, русла, речной долины) руководствуясь схемой.

Ученик:

Ученик у доски по схеме дает определение каждой части реки: Река, естественный водный поток, текущий в выработанном им русле и питающийся за счет поверхностного и подземного стока вод.

Река течет в пределах речной долины – линейно – вытянутого понижения.

Речная долина включает русло – самую низкую часть, в пределах которой река течет в период межени – самый низкий уровень воды в реке. Русло часто имеет причудливую форму, образуя множество крутых излучин – меандр. Иногда река спрямляет свое русло и образует отчленившийся от русла водоем – старицу. Заливаемая во время половодий и паводков часть речной долины называется – поймой.

Река переоткладывает твердый материал и постоянно формирует свою пойму, меняет очертание излучин – меандр. Постоянно углубляя свою долину, река формирует надпойменные террасы – остатки бывших пойм, расположенных на разной высоте, подобные огромным ступеням.

Учитель:

В каких случаях происходит наводнение? (при выпадении сильных дождей, усилении таяния снега или ледников).

Компоненты ТРИЗ:

А бывают наводнения, которые не зависят от количества выпавших осадков или таяния снегов.

Ученик:

Примером могут быть наводнения, случающиеся часто на реке Неве. (Показать на карте).

Компоненты ТРИЗ:

Самым разрушительным и грозным было наводнение 1824г., которое А.С.Пушкин отразил в поэме «Медный всадник»:

Но силой ветров от залива

Прегражденная Нева

Обратно шла, гневна, бурлива,

И затопляла острова,

Погода пуще свирепела,

Нева вздувалась и ревела,

Котлом клокоча, и клубясь,

И вдруг, как зверь остервеняясь,

На город кинулась. Пред нею

Все побежало, все вокруг

Вдруг опустело – воды вдруг

Втекли подземные подвалы,

К решеткам хлынули каналы,

И всплыл Петрополь, как притон,

По пояс в воду погружен.

Учитель:

Послушаем, как произошло это наводнение (слушаем сообщения детей).

Ученик:

День 6 ноября, предшествовавший наводнение, был дождливым; с самого утра дул юго-западный ветер, сырой и пронзительный. К ночи ветер усилился. К 8-9 часам утра 7 ноября вода поднялась на 130 см выше обычного уровня. Ветер все усиливался и вскоре перешел в бурю. В 10 часов утра уже было затоплено 2/3 города. В полдень по улицам города неслись бурлящие потоки воды; по Неве, каналам и улицам носились баржи, плоты, крыши домов, вырванные с корнем деревья. К 2-3 часам дня вода достигла наибольшей высоты – 4,1 м выше обычного и затем стала быстро спадать, гораздо быстрее. Чем поднималась. В 7-8 часов вечера вода уже вошла в берега. Следующий день, 8 ноября, выдался ясным, солнечным.

Ученик:

Наводнение в 1824г. произвело огромное опустошение, после которого потребовались многие годы на восстановление хозяйства города. «Галерная гавань представляла вид ужаснейших развалин: большие суда лежали во множестве по улицам и дворам; в некоторых местах, где были ряда домов. Сделались площади, поперек улиц стояли и лежали снесенные дома и крыши; разными обломками и домашней утварью была общая часть улиц так завалена, что почти не было возможности пройти, со всех сторон под грудами развалин видны были трупы людей и домашнего скота».

Погибло около 500 человек, разрушено 462 дома и 3681 поврежден; стихия унесла 3609 лошадей, быков, коров, коз и свиней; испорчено 900 тыс. пудов муки, 300 тыс. пудов сахара. Общий убыток от наводнения составил ≈ 20 млн. рублей.

Учитель:

В чем причина этого наводнения? (показать на карте)

Одна из причин данного наводнения – это непрерывно дующий в сторону Финского залива юго-западный ветер. Второй причиной наводнения являются воздушные вихри, которые засасывают воду с поверхности Балтийского моря, проходя над ним. В каком-то участке моря вода поднимается выше среднего уровня. В результате образуется «ступень» в уровне воды Балтийского моря, что приводит к возникновению длинной волны, ее длина достигает сотен километров, но высота небольшая – 40-60 см. В открытом море они почти незаметны, но, приближаясь к берегу, высота волны резко увеличивается, т.к. залив становится мельче, так возникает наводнение. Волна пробегает Финский залив за 7-8 часов со скоростью до 100 км/ч.

Причины наводнений.

1.                  Воздушные вихри, поднимающие воду в Балтийском море и способствующие возникновению длинной волны.

2.                  Продолжительно дующий в сторону Финского залива юго-западный ветер.

Столь же грозными и губительными бывают ежегодные наводнения на Дальнем Востоке, причинами которых являются выпадение большого количества осадков, тайфуны и муссоны.

Ученик:

К числу самых больших наводнений в мире, виновником которого был тропический ливень, относят наводнение в декабре 1887г. в китайской провинции Хэнань. Это была настоящая катастрофа. Вышедшая из берегов река Хуанхэ прорвала огромную плотину близ города Кайфын, и все, что возвышалось над землей, было безжалостно смыто. Большая территория, по площади равная Голландии, на время превратилась в озеро. Погибло 900 человек. Китайцы называют Хуанхэ желтым зверем, рекой бедствий. И действительно, она нередко совершает опустошительные набеги на землю. Там, где бесновались ее грязно-желтые воды, остаются лишь руины.

Учитель:

В нашем районе крупное наводнение было 40 лет назад, в районе п. Невон. Старожилы помнят это наводнение, которое произошло до того времени, как были построены Братская и Усть-Илимская плотины.

Компоненты ТРИЗ:

И так, ребята, мы с вами уже знаем, что представляет собой наводнение, знаем и причины этого грозного явления, а теперь, используя карточки с заданием, попробуем решить проблемы:

1.                  Как защитить себя от наводнений?

2.                  Что можно было бы сделать до начала наводнения?

(Используйте прием «Обратить вред в пользу» и прием «Сделай заранее»). (Ученики работают в группах, обсуждают и выступают со своими решениями).

3.                  «Елочка ассоциаций»

Проекты защиты от наводнений.

Наводнения не могли не вызвать к жизни проекты защиты от них. Первый такой проект начал осуществляться при Петре I на реке Неве. В некоторых местах вдоль берегов приступили к строительству дамбы. Но грунт оказался тонким, болотистым и работы пришлось прекратить. Инженер и ученый П.П. Базен выдвинул свой проект, по которому сооружается земляная дамба длиной 20-25 км. Высота дамбы около 5 м. В дамбе было предусмотрено устройство специальных водопропускных отверстий, а также ворот для прохода судов. Этот проект не нашел поддержки у царских властей.

В наше время (XX в) этот проект уточнили и дополнили. Для защиты от волн со стороны Финского залива была построена дамба высотой 6-7 м. Над уровнем моря. В теле дамбы  устраиваются специальные водопропускные отверстия и ворота, которые будут закрываться. Дамба прекратит доступ водам Финского залива, а чаша, образовавшаяся к востоку от дамбы, станет заполняться невской водой.

Учитель:

Итак, давайте подведем итог нашему занятию.

o        Что, по-вашему, сегодня на уроке было главным?

o        Что было интересным?

o        Что нового вы узнали?

o        Чему научились?

Главное, что мы с вами сделали, узнали, что представляет собой такое грозное явление природы как наводнение, выяснили причины образования наводнений и предложили некоторые варианты решений защиты от них.

Домашнее задание: сделайте проект защиты городов от наводнений без угрозы для окружающей среды; проект представить в виде схемы или рисунка с описанием.

Задания к темам курса географии. IX класс.

Тема:    Рельеф.

Цели задания:

- сформировать представление у обучающихся об общих особенностях рельефа Саратовской области;

- выявить методом сравнительного анализа по карте «Строение земной коры» и физической карте Саратовской области связь между рельефом, строением и возрастом земной коры;

- развивать творческое мышление учащихся, воображение, логику суждений.

Задание:

1.Какие стихийные явления, наносящие бедствия людям, связаны с горами? (Подчеркните правильные ответы): Селевые потоки, снегопады, снежные обвалы, наводнения, пороги, землетрясения.

Используя приемы «динамизации», «сделай заранее», предложите способы защиты от землетрясения (например, подвижные конструкции домов).

Тема:     Полезные ископаемые.

Цели задания:

- сформировать представление учащихся о видовом многообразии полезных ископаемых Иркутской области;

- установить зависимость размещения полезных ископаемых от рельефа;

- развивать креативность мышления.

Задание:

1.На контурную карту Саратовской области нанесите основные месторождения полезных ископаемых.

Используя ресурсы нашей области, предложите меры по сбережению полезных ископаемых.

Используйте приемы «Сделай заранее», «Матрешка» (предложение по использованию новых технологий, снижение потерь при добыче, транспортировке, переработке).

Тема:     Воды области.

Цели заданий:

- сформировать знание учащихся о внутренних водах Саратовской области как ценном ресурсе, играющем большую роль в хозяйственной деятельности человека;

- установить влияние рельефа и климата на реки области;

- развивать образное мышление.

Задания:

1.Назовите причины наводнения на реках области.

2. Какие последствия разлива рек вам известны?

3. Предложите способы борьбы с наводнениями.

Используйте приемы: сделай заранее, посредник, обрати вред в пользу.

Тема:     Озера и водохранилища.

Цели заданий:

- расширить знания учащихся о природных условиях и ресурсах озера Байкал;

- формировать умения работать с дополнительной литературой;

- развивать фантазию, системность мышления.

Задания:

1. Чем объясняемся большое видовое разнообразие растений и животных в воде Байкала?

2. Какие средства защиты животного мира вы знаете?

3. А что можете предложить для решения такой задачи:

Активистов движения «Зеленый мир» встревожило уменьшение поголовья нерп из-за уничтожения детенышей нерп – бельков. Браконьеры убивают нерпят с целью добычи их шкурок, отличающихся от шкур взрослых особей своей ослепительной белизной. Попытки «земные» бороться с охотниками силой не привели к успеху – силы не равны, да и Закон не на их стороне… А впереди новый охотничий сезон: через месяц возобновится жуткая бойня только-только подросшего молодняка. Как быть? Как сделать бессмысленной для охотников добычу бельков.

Подсказка. (Используйте посредник)

Ответ: Активисты высаживались в местах обитания нерпы до промыслового сезона и «портили» шкурки бельков несмывающейся краской.

Тема:     Почва и почвенные ресурсы.

Цели заданий:

- изучить свойства и главные типы почв Иркутской области;

- выявить основные проблемы почвенных ресурсов;

- развивать творческое мышление учащихся.

Задания:

1. Какие факторы влияют на образование почв?

2. Какие меры борьбы с водной и ветровой эрозией Вы бы рекомендовали? Мозговой штурм.

Тема:     Растительный и животный мир.

Цели задачи:

- изучить размещение растительного и животного мира по территории области;

- продолжить формировать умение анализировать, делать выводы;

- воспитывать бережное отношение к природным ресурсам;

- способствовать развитию мышления, фантазии, умозаключений.

Какой вред лесному хозяйству наносят пожары? Используя прием «сделай заранее» предложите способы предотвращения пожаров.

Задача           (на разрушение вредного действия).

Проблема, где достать елку к Новому году, актуальна и сейчас. И, к сожалению, некоторые достают елку, просто вырубая ее в лесу у шоссе. Убытки огромны? Что делать? Не сторожить же огромные массивы леса?

Подсказка. (Необходимо нарушить вредное действие – вырубку лесов).

Подсказка. (Используйте каналы воздействия на человека, применив, посредник).

Ответ. Например, в Германии решили проблему так: деревья опрыскивают специальным препаратом, запах которого отвратителен. Правда, в холодную погоду он не ощутим. А вот в закрытом и теплом человеческом жилище встречать Новый год придется в противогазе…

Тема: Изменение природы под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Цели заданий:

- сформировать представление у учащихся о хозяйственной деятельности человека на ранних этапах истории Иркутской области и в наше время;

- показать плюсы и минусы хозяйственной деятельности человека в природе;

- воспитывать чувство бережного отношения к природе своего края;

- развивать гибкость мышления учащихся.

Народы Сибири с давних пор при хозяйственной деятельности уделяли внимание вопросам страны природы. Киренский воевода (XVII век), давя разрешение на поиски слюды по рекам Витиму и Чуе, оговаривал «Не убивать соболя». На Руси оговаривались правила охоты, заготовки ягод, орехов, грибов.

Задания:

1. Какие проблемы воздействия хозяйственной деятельности человека на среду вы видите?

2. Предложите пути разрешения проблемы по группам.

Интенсивная вырубка лесов.

Браконьерство.

Строительство крупных ГЭС.

Создание крупных промышленных предприятий.

Подсказка. (Используйте приемы «сделай заранее», «обрати вред в пользу», «посредник»).

Тема: Экологические проблемы Саратовской области.

Цели заданий:

- сформировать представления у учащихся об отрицательном воздействии хозяйственной деятельности человека на природу;

- воспитывать бережное отношение к природе;

- формировать умение использовать алгоритм, строить умозаключения, рассуждать.

Задания:

1. Назовите источники загрязнения ресурсов области в результате хозяйственной деятельности.

2. Предложите меры по охране ресурсов.

Подсказка (обратите вред в пользу, сделай заранее, динамизация, инверсия, посредник).

1. группа – водные ресурсы

2. группа – почвенные ресурсы

3. группа – биологические ресурсы

4. группа – воздушный бассейн

Тема: Промышленность области. Отрасли специализации.

Цели заданий:

- сформировать знания у учащихся об основных отраслях специализации промышленности в Саратовской области;

- воспитывать бережное отношение к ресурсам своей области;

- развивать творческое мышление.

Задания:

1. Какие отрасли промышленности входят в лесной комплекс?

2. Предложите пути сохранения экологии в целлюлозно-бумажной промышленности.

 (мозговой штурм)

Тема: Агропромышленный комплекс.

Цели задачи:

- сформировать знания у учащихся ЛПК Иркутской области, его отраслях, их развитии;

- формировать умение работать с картами, текстом учебника; строить умозаключения;

- развивать творческое мышление.

Задача. Нематода и картошка.

Весна. Колхозники готовят картошку для посадки, а на поле с прошлого года затаился вредитель – нематода. В своих коконах они могут ждать не один год, а как только почувствуют запах картофельного сока из поврежденных при посадке клубней, вылезут из коконов и доберутся до лакомства – картошки. Можно обработать поля химическими средствами, но к ним вредители приспосабливаются. К тому же это вредно и для людей и для животных. Как быть?

Противоречие:

Картошка должна быть на картофельном поле, чтобы «выманить» нематода, и картошки не должно быть, чтобы ее не «съели».

Подсказка: используйте посредник.

Ответ: за несколько дней до посадки картофеля поля поливают водой, смешанной с соком подгнившей картошки.

Список литературы.

1.                  Баженова И. Н. Педагогический поиск. – М.: Педагогика, 1998.

2.                  Бояркина В. И. Интеграция предметного содержания образования в подростковой школе на основе ТРИЗ. – Усть-Илимск, 2002.

3.                  Выготский Л. С. Воображение и творчество. – М.: Просвещение, 1991.

4.                  Гин А. А. Педагогика + ТРИЗ: Сборник. Выпуск 2. – Гомель: ИПП «СОЖ», 1997.

5.                  Гин А. А. Приемы педагогической техники. – Гомель: ИПП «СОЖ», 1999.

6.                  Гин А. А. Педагогика + ТРИЗ: Сборник. Выпуск 5. – М.: Вита – Пресс, 2000.

7.                  Иванов Г. И. Формулы творчества, или как научиться изобретать. – М.: Просвещение, 1994.

8.                  Меерович М. И., Шрагина Л. И. Технология творческого мышления. – М.: АСТ, 2000.

9.                  Мурашковский Ю. С. В лабиринтах культур//Школьные технологии. – 2001. - №3.

10.              Соломович Г. П. Новые подходы к формированию творческого мышления учащихся//География в школе. – 1998. - №4.

11.              Спирин Л. Ф. Теория и технология решения педагогических задач. – М., 1997.

12.              Чечевицина М. Б. Развитие творческих способностей на уроках с помощью ТРИЗ//Школьные технологии. – 2004. - №2.