Практикум для педагогов, родителей и учащихся
«Решаем эвристические задачи, или учимся мыслить
нестандартно»
Цель: развитие творческого и интеллектуального
потенциала учащихся
Задачи:
¾
активизировать
познавательную активность учащихся;
¾
формировать у обучаемых
мотивацию учения;
¾
формировать
метапредметные и регулятивные УУД
Эвристика - (от греч. heurisko — отыскиваю, открываю) —
совокупность приемов и методов, облегчающих и упрощающих решение
познавательных, конструктивных, практических задач. Э. называют также
специальную научную область, изучающую специфику творческой деятельности.
Эвристические методы противопоставляются рутинному, формальному перебору
вариантов по заданным правилам.
Философия: Энциклопедический словарь. —
М.: Гардарики. Под редакцией А.А. Ивина. 2004.
Эвристической называется задача, вызывающая познавательную
активность ребенка, способ решения которой, заранее неизвестен и требует
проявления творческой активности. Главное назначение открытых задач - воспитание
у детей творческой позиции по отношению к миру, и к жизни.
Есть несколько видов эвристических
задач, способствующих развитию творческого и интеллектуального потенциала
ребенка:
I. Готовые задания, разработанные учеными научной
школы.
1.Можно ли вскипятить воду в
бумажном кульке?
Одну итальянскую
студентку спросили на экзамене: «Как вам известно, точка кипения прованского
масла выше, чем точка плавления олова. Объясните, почему можно жарить пищу на
прованском масле в луженой оловом кастрюле». (Лучшая посуда в Италии – медная с
оловянной полудой.)
Что должна была
ответить студентка?
Решение. Несмотря
на смущение (ведь среди экзаменаторов был хотя и молодой в те годы, но уже
хорошо известный Э. Ферми), студентка все же сообразила и ответила правильно:
«Когда жарят, кипит не масло, а вода, содержащаяся в пище». И действительно,
пока не выкипит вся вода, температура не поднимется выше 100°C. Именно по этой же причине можно вскипятить воду в
бумажном кульке.
2. В кладовой лежат 300 сапог: 100 хромовых, 100
кирзовых и 100 яловых, причём левых и правых поровну по 150.
Докажите, что из имеющихся сапог можно
составить по крайней мере 50 пар.
3. На озере расцвела одна лилия. Каждый день число
цветков удваивалось, и на двадцатый день всё озеро покрылось цветами. На
который день покрылась цветами половина озера?
Решение. Начнем с конца. Пусть сегодня половина озера покрылась
цветами. Через сколько дней покроется всё озеро? Завтра! И это будет 20-й
день.Ответ: за 19 дней.
4. Трём братьям дали 24 бублика так, что каждый получил
на три бублика меньше, чем ему лет. Меньший брат был сообразительный и
предложил поменять часть бубликов: «Я, сказал он, | оставлю половину бубликов,
а другую разделю между вами поровну; после этого средний брат также оставит
половину бубликов, а другую разделит поровну между мной и старшим братом. В
конце старший брат поделит так же». Так они и сделали. Оказалось, что все
получили поровну. Сколько лет каждому брату?
5. На чудо - яблоне растут бананы и ананасы. За один раз
разрешается сорвать с неё два плода. Если сорвать два банана или два ананаса,
то вырастет ещё один ананас, а если сорвать один банан и один ананас, то вырастет
один банан. В итоге остался один плод. Какой это плод, если известно, сколько
бананов и ананасов росло вначале?
Решение. Чётность числа бананов не меняется, поэтому, если число
бананов было чётным, то оставшийся плод ананас, если число бананов было
нечётным, то банан.
II. Традиционные
задания, переработанные в эвристические.
1. Почему лопались чугунные трубы?
Дело было в конце XIX века. К известному российскому ученому
Николаю Егоровичу Жуковскому за помощью обратился молодой инженер Зимин,
заведующий московским водопроводом. Глубоко под землей лопались водопроводные
трубы. Качество чугуна было безупречно. Но трубы лопались так, словно были
сделаны не из прочного чугуна, а из простого стекла. В чем дело? Зимин не мог
найти ответа. Рабочие едва успевали исправлять повреждения в различных концах
города. Городская администрация задумалась: а не проще ли опять развозить воду
в бочках.
Попробуйте
разобраться, почему лопались чугунные водопроводные трубы?
2. Почему концы осей, лежащих в опорных
подшипниках, затачивают на конус?
Сила трения, как известно, определяется только коэффициентом
трения, зависящим от рода соприкасающихся поверхностей, и силой нормального
давления, но практически не зависит от площади трущихся поверхностей. Почему же
в таком случае концы осей, лежащие в опорных подшипниках, затачивают «на
конус», а концы осей, закрепленные в подшипниках скольжения, стремятся делать
возможно тоньше? В некоторых книгах утверждается, что эти меры способствуют
уменьшению силы трения. Решение: Сила трения от этого, конечно, не уменьшается.
Однако для вращательного движения важна не столько сама сила, сколько ее
момент. Нетрудно видеть, что с уменьшением радиуса трущейся части уменьшается
момент тормозящей силы трения, а вместе с тем и потери на работу против сил
трения.
3. Есть две кучи камней. Два игрока по очереди
берут любое количество камней, но только из одной кучи. Выигрывает тот, кто
возьмёт последний камень. Может ли кто-то из них гарантированно выиграть?
4. Каждый из четырёх гномов | Беня, Веня,
Женя, Сеня | либо всегда говорит правду, либо всегда врет. Мы услышали такой
разговор. Веня | Бене: «Ты врун». Женя | Вене: «Сам ты врун». Сеня | Жене: «Да
оба они вруны, (подумав) впрочем, и ты тоже». Кто из них говорит правду?
III. Создание собственных эвристических заданий.
1.
Сохраним памятники!
Сохранение культурно-исторического достояния требует
новых решений. Например, как сохранить старинные изделия из дерева? Да еще с
учетом того, что некоторые из них находятся под открытым небом…
2. Прошел
дождь. Асфальт потемнел.
Почему от прозрачных дождевых капель цвет ладони не
меняется (прозрачное+светлое дает светлое). А
на асфальте меняется (светло-серое +прозрачное=черное)?
3. Как избавить цех от простоев?
Представьте себе столярный цех небольшого мебельного
завода. В цеху стоит большой стальной бак с клеем. Клей в бак наливают сверху,
а в нижней части бака сделан кран и на него надет шланг. С помощью шланга клей
удобно подводить прямо к рабочим верстакам.
Проблема в том, что точно рассчитать, насколько хватит
клея после заправки бака, невозможно — это зависит от многих факторов. И
регулярно возникает ситуация: клей неожиданно кончается. Мастер пишет заявку
начальнику цеха, эта заявка отправляется на склад, там выдаётся новая порция
клея, которая и заливается в бак. На всё это уходит около двух часов, а цех все
это время простаивает.
Как быть? Решение должно быть дешёвым и легко
внедряемым.
4. Как выгоднее кипятить воду?
Известно, что с понижением давления температура
кипения воды также уменьшается. Почему бы в таком случае не устраивать в
кухонных кастрюлях отсасывания воздуха? Ведь это позволило бы сэкономить
большое количество топлива.
Решение. С уменьшением давления вода действительно закипает при более
низкой температуре. Поэтому на горах, где атмосферное давление меньше, чем на
уровне
моря, кипяток может иметь температуру 80°С, например, и даже ниже, так как
понижение точки кипения воды составляет примерно 3°С на каждый километр
подъема. С этим явлением хорошо знакомы альпинисты, использующие его иногда для
определения достигнутой высоты.
Но ведь важен не сам факт кипения,
а температура кипятка. Кому, в самом деле, нужен «кипяток» с температурой,
например, 60°С?! В таком «кипятке» не разварится мясо или рыба, он не пригоден
для стерилизации медицинских инструментов, даже не всякий любитель чая
удовлетворится такой температурой!
Начальник 4-й Советской
антарктической экспедиции A. F. Дралкин рассказывал, что во время перехода по
трассе Мирный – Южный географический полюс – станция «Восток» гусеничным
вездеходам «Харьковчанка» приходилось подниматься на высоту 3500
м и более. В этих условиях практически невозможно было варить пищу, так как
из-за низкого атмосферного давления вода начинала кипеть уже примерно при
55–60°С, и, чтобы, например, сварить мясо, приходилось тратить 6–7 ч. В дальнейшем
полярники установили на вездеходах электрокамбузы с автоклавом. (Чтобы
согласовать приведенные цифры, следует иметь в виду, что Антарктика расположена
в области пониженного атмосферного давления. Такие области в метеорологии
принято называть атмосферными депрессиями.)
Используемая литература
1.
Гин А., Кавтрев А.
Объяснить необъяснимое // Серия «Библиотека Мир 2.0». — М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
2.
Гин А. А., Андржеевская И.
Ю. 150 творческих задач о том, что нас окружает: учеб.-методич. пособие. . —
М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
3.
Альтшуллер Г. С. Найти
идею: Введение в теорию решения изобретательских задач / Г. С. Альтшуллер. —
3-е издание. — М.: Альпина Паблишерз, 2010.
4.
Гин А. А. Приемы
педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь.
Идеальность: Пособие для учителей. — М.: Вита-Пресс. 2012.
5.
Гин А. А., Кавтрев А. Ф.
«Креатив-бой»: как его провести: метод. Пособие для общеобразоват. школ и
учрежд. дополн. образования. — М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012.
6.
Канель-Белов А.Я.,
Ковальджи А.К. Как решают нестандартные задачи. М.: 2008.
7.
Ланге В.Н. физические
парадоксы, софизмы и занимательные задачи Издательство ПРОСВЕЩЕНИЕ Москва 1967.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.