Г.С. Альтшулер и 7 причин прочитать книгу для детей “И тут появился изобретатель”

Впервые я увидел изобретателя давным-давно, еще до войны. Мы жили в Баку, я учился тогда в четвертом классе. Однажды, вернувшись из школы, я заметил во дворе монтеров, уныло куривших у развороченной трансформаторной будки. Деревянные стенки будки были сломаны, монтеры сидели на досках и смотрели на огромный черный трансформатор, стоявший на каменном постаменте. Высота постамента была порядочная, больше метра, и теперь, когда сняли будку, трансформатор походил на солидный, внушительный памятник. Монтеры ждали кран, чтобы снять старый трансформатор и поставить новый. В тот вечер я готовил уроки при керосиновой лампе. Света не было и во второй вечер, и в третий. Жильцы суетились вокруг рабочих, игравших в домино. Кран в те времена считался машиной редкой, серьезной, дождаться его было непросто. Монтеры вяло отругивались, они и сами не знали, когда все закончится.

Сначала, правда, я не сообразил, что это изобретатель. Просто распространился слух, что сосед из одиннадцатой квартиры, счетовод, будет завтра снимать с постамента трансформатор. Почти у всех жильцов были клички, некоторых уважительно звали по имени - "дядя Костя", "дядя Володя", а счетовод так и был Счетоводом. Много лет спустя, увидев на экране артиста Вицина, я вздрогнул: вылитый Счетовод...

На следующий день я сбежал с последнего урока: очень хотелось посмотреть, как Счетовод будет опускать громадный трансформатор. Я успел как раз вовремя. У ворот стояла подвода со льдом, и монтеры перетаскивали куски льда во двор, к трансформатору.

Тут надо кое-что пояснить. В те годы электрических холодильников не было. Каждый день - с весны до осени - от дома к дому проезжала телега со льдом, голубоватыми плитами килограммов на двадцать. Хозяйки покупали лед - плиту, полплиты, четверть плиты, крошили его и набивали деревянные шкафчики-холодильники. Или просто клали лед в ведра и тазы. И вот теперь монтеры зачем-то таскали ледяные плиты, а Счетовод укладывал их, и рядом с постаментом быстро вырастал ледяной куб. Когда оба куба - ледяной и каменный - стали одной высоты, Счетовод положил на лед доски, монтеры ломами передвинули трансформатор - медленно, сантиметр за сантиметром - с каменного постамента на ледяной. Лед поскрипывал, но плиты были уложены аккуратно, куб не рассыпался, выдержал. Счетовод собственноручно прикрыл лед брезентом. А мы стояли и смотрели, как из-под брезента течет вода. Сначала это была тоненькая струйка, потом настоящий ручей: сентябрьское солнце в Баку работает по-летнему...

Все во дворе, даже скандальный старикан по прозвищу Клад (он уверял, что знает, где зарыты богатейшие клады, но вот беда - нет денег на дорогу), все говорили, что лед - это здорово придумано. А дядя Миша (теперь Счетовода называли по имени) сидел на раскладном стульчике, читал газету и время от времени, откинув брезент, внимательно оглядывал лед...

Утром я выбежал во двор. Трансформатор опустился на полметра, не меньше. Выло воскресенье, но монтеры работали - устанавливали новый щит. Из-под брезента бежала прозрачная струйка воды. Я был потрясен. Ведь все знали, что лед тает, и я это тоже знал, но никто, ни один человек не догадался, что трансформатор можно передвинуть на лед, а дальше все произойдет само собой, и лед плавно опустит груз на землю. Почему дядя Миша догадался, что так можно сделать, а мы не догадались?! И еще: лед, обыкновенный лед, который годился только для того, чтобы охлаждать, оказывается, мог осторожно опускать тяжести. Наверное, лед может и многое другое. И не только лед. У меня вдруг появилась мысль, что каждое вещество умеет делать все, что угодно.

Вот тут мне и пришло в голову это слово: изобретение. Я сообразил, что дядя Миша сделал изобретение и, следовательно, он изобретатель. Может быть, о нем напишут в газетах. Особенно если он придумает, как поднять новый трансформатор. У меня на этот счет не было ни одной подходящей мысли.

К сожалению, в понедельник приехал автокран. На постамент подняли новый трансформатор, а старый увезли.

Монтеры подключили свет, плотники сколотили новую будку, маляр покрасил ее - и на том все кончилось. Но я навсегда запомнил, что в любом, даже самом безвыходном положении можно что-то придумать, изобрести, и это "что-то" будет очень простым, неожиданным и красивым.

Первое изобретение, на которое мне выдали авторское свидетельство, я сделал в десятом классе. Потом были другие изобретения, работа в отделе изобретательства, встречи с самыми разными изобретателями. Меня все больше и больше интересовала механика творчества: как делаются изобретения, что происходит в голове изобретателя, почему вдруг появляется идея решения?..

Хотите сами попробовать стать изобретателем? Пожалуйста, вот вам задача.

Задача 1. БИТЬ ИЛИ НЕ БИТЬ?

Однажды директор электролампового завода собрал инженеров и показал пачку писем.

- Жалуются потребители, недовольны нашими лампами, - грустно сказал директор. - Надо повысить качество продукции. Я думаю, все дело в том, что давление газа внутри готовой лампы иногда больше нормы, иногда меньше... Кто скажет, как измерить это давление?

- Очень просто, - поднялся один из инженеров. - Берем лампу, разбиваем и...

- Разбиваем?! - воскликнул директор.

- Можно для контроля разбивать одну лампу из ста, - не сдавался инженер.

- Проверять хотелось бы каждую лампу, - вздохнул директор. - Думайте, товарищи инженеры!

И тут появился изобретатель.

- Задача для школьников, - сказал он. - Откройте-ка учебник...

И он объяснил, в каком учебнике можно прочитать почти готовый ответ на эту задачу.

А что предложите вы? Есть у вас идеи - как измерить давление газа внутри электрической лампы?

Попробуйте сделать следующий шаг

В книге, которую вы только что прочли, даны лишь отдельные элементы теории и методики решения изобретательских задач. Но это самые главные ее элементы. Правильное использование их поможет вам сделать хотя бы самые первые шаги в новой для вас области деятельности - в изобретательстве.

Если вы увидите, что такая работа вас интересует, и у вас появится желание перейти к изучению всей методики, попробуйте сделать следующий шаг. На этом этапе вы можете воспользоваться такими книгами: 1. Г. Альтшуллер и А. Селюцкий "Крылья для Икара" (Петрозаводск, "Карелия", 1980). 2. Г. Иванов "...И начинайте изобретать!" (Иркутск, Восточно-Сибирское книгоиздательство, 1987). 3. Б. Л. Злотин и А. В. Зусман "Месяц под звездами фантазии" (Кишинев, "Лумина", 1988).

Материал этих книг вполне доступен школьникам.

Пополнив запас своих знаний, вы сможете сделать следующий шаг, использовав на этот раз в качестве основного руководства книги Г. Альтшуллера "Творчество как точная наука" (Москва, "Советское радио", 1979) и "Найти идею" (Новосибирск, "Наука", 1986). Эти книги адресованы специалистам, работающим в области техники (инженерам и научным работникам). Однако, как показала практика, ими могут воспользоваться и старшеклассники, получившие начальную подготовку в этой области.

Во всех этих книгах речь идет о методе, условно названном АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач), и о лежащей в его основе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Автор АРИЗ и ТРИЗ - Генрих СауловичАльтшуллер. Г. Альтов - его литературный псевдоним, которым он обычно подписывает свои научно-фантастические произведения. Под этим же псевдонимом он уже много лет ведет в газете "Пионерская правда" рубрику "Изобретать? Это так сложно! Это так просто!", которая сначала называлась "И тут появился изобретатель".

Поскольку материал этой рубрики послужил основой при подготовке данной книги, было использована и одно из ее названий. Пришлось сохранить и псевдоним Г. С. Альтшуллера, хотя в книге, как вы сами могли убедиться, речь идет не о фантастических, а о вполне реальных вещах - о подготовке к решению современных технических задач на изобретательском уровне.

Изучение теории и методики решения технических задач уже введено в программу института повышения квалификации руководящих работников и специалистов многих отраслевых министерств. В новом курсе "Основы технического творчества", введенном в технических вузах Украины, им отведено одно из центральных мест. Аналогичные занятия ведутся и во многих общественных школах и институтах.

Чем же все это вызвано? Почему появилась потребность в разработке специальных методов решения технических задач на изобретательском уровне? Почему нельзя было ограничиться использованием старых методов, с помощью которых сделано столько полезных изобретений?

Основная причина - изменение характера самих задач. Ведь наука и техника непрерывно изменяются. В ходе их изменения появляются совершенно новые проблемы, в том числе "комплексные", в которых решаемые задачи оказываются в определенной зависимости друг от друга, образуют систему.

Усиление степени взаимосвязи и взаимозависимости задач, входящих в большую систему, коренным образом изменяет требования, предъявляемые к процессу поиска их решений. Задержка решения отдельных, изолированных задач хотя и нежелательна, но все же допустима. Иное дело, когда решаемая задача входит в качестве составной части в определенную систему. В этом случае задержка с решением хотя бы одной задачи может нарушить работу всей системы. Причем с каждым годом эти нарушения приобретают все более острую форму.

(Для того чтобы ясно было, о чем в данном случае идет речь, вспомните экологические проблемы, с которыми человечество столкнулось из-за слишком одностороннего подхода к развитию производства.)

В таких условиях уже нельзя ждать, когда случай, интуиция, вдохновение помогут изобретателю решить поставленную перед ним задачу. Необходим систематический поиск, обеспечивающий своевременное получение оптимального решения. Но и этого недостаточно. Найденное решение должно соответствовать не только той системе, в которой данная задача поставлена, но и основным закономерностям развития техники. Иначе оно очень быстро устареет.

Для новых задач необходимы новые методы, соответствующие их специфике. В противном случае эффективность работы резко снижается: увеличивается количество исполнителей, возрастают материальные затраты, срываются плановые сроки, снижается качество продукции. Иначе говоря, проблема перевода производства на интенсивный путь развития и проблема разработки методов поиска решения технических задач оказались в тесной взаимосвязи.

Этим же объясняется и потребность обучения специалистов новым методам. Вот только начинать такое обучение надо не тогда, когда человек уже стал специалистом и от него уже требуется определенный уровень решения поставленных перед ним задач, а заранее. Подготовка изобретателя, так же как и подготовка спортсмена, музыканта, художника, - длительный процесс. Поэтому и начинать ее необходимо как можно раньше.

К сожалению, в средней школе изучение теории и методики технического творчества пока еще не введено, хотя оно могло бы существенно помочь и в овладении многими учебными дисциплинами, и в подготовке к будущей профессиональной деятельности. Однако кое-что в этом направлении можно сделать и самостоятельно, использовав те книги, о которых уже шла речь. Было бы только желание и умение работать. Потребуется при проведении таких занятий и соблюдение определенных условий.

Одно из основных условий - систематическое изучение материала, изложенного в книге. Книгу по методике нельзя просто читать. С ней надо работать, постоянно возвращаясь к прочитанному. Не сможет обеспечить решение поставленной задачи и заучивание отдельных положений.

Кое-какие полезные знания вы, безусловно, приобретете даже при такой организации работы. Однако она не сможет обеспечить необходимый уровень овладения методикой, если чтение книги не будет сопровождаться выполнением приведенных в ней заданий. При этом очень важно учитывать специфику этих заданий.

Учебные задачи, с которыми вы познакомились, читая книгу Г. Альтова "И тут появился изобретатель", подготовлены на основе реальных технических решений, официально признанных изобретениями. При проведении занятий по методике технического творчества использованное изобретение выступает обычно в роли своеобразного "контрольного ответа", с которым сравниваются все полученные решения.

Однако у технических задач есть одна очень важная особенность - многовариантность решений. Это значит, что у каждой из них может быть несколько разных решений, причем не всегда можно определить, какое из них наиболее удачно. Многое зависит от того, в каких условиях данное решение будет использовано.

Каждый из вас согласится, что лодка - вещь полезная, но только в том случае, если есть вода, по которой на ней можно плыть. То же самое можно сказать и про любой другой вид транспорта. Особенно наглядно необходимость учета условий эксплуатации изготавливаемого изделия проявилась, когда человек вышел в космос. Даже обычный молоток пришлось изменять.

При выборе варианта решения приходится считаться не только с физическими условиями. Учет экономических факторов не менее важен. Поэтому очень часто предпочтение отдается предложению, внедрение которого допускает максимальное использование уже имеющегося оборудования.

Из-за этой "специфики" технических задач вы, по существу, лишаетесь привычной возможности ориентироваться на готовый ответ, который, как правило, помещается в конце задачника. У одной и той же задачи может оказаться несколько "правильных" ответов, причем "контрольный" совсем не обязательно будет лучшим среди них. Поэтому, приступая к решению технических задач, не забывайте, что даже при использовании определенного алгоритма поиска решения результаты вашей работы могут оказаться достаточно разнообразными.

Однако на первом этапе изучения методики лучше все-таки ориентироваться на контрольный ответ, поскольку в противном случае перед вами появится проблема оценки вариантов решения, справиться с которой вы едва ли сумеете.

Правильная оценка полученного решения, как правило, по силам только достаточно крупным специалистам, хорошо представляющим ту систему, в которую оно должно войти в качестве составной части. Не случайно исследователи нередко проходили мимо крупных открытий, так и не поняв, что именно ими было получено, а изобретатели подавали заявку на какой-нибудь частный случай использования своего изобретения. Так получилось, в частности, у изобретателя железобетона, получившего патент на цементные бочки с железной арматурой, которые ему были необходимы для выращивания пальм.

Еще сложнее оценить новую идею с учетом возможных перспектив разрабатываемой системы. При этом особенно трудно своевременно увидеть возможные последствия использования найденного решения.

Вот поэтому на первом этапе изучения методики технического творчества и приходится использовать в качестве контрольного ответа решение, официально признанное изобретением, прошедшее специальную экспертизу. Оно может служить своеобразным эталоном, с которым удобно сравнивать полученное решение.

Вполне возможно, что сначала такое сравнение будет не в вашу пользу. Но пусть вас это не смущает. В дальнейшем у вас будут появляться и более интересные идеи. На первом этапе обучения гораздо важнее разобраться в причинах, помешавших вам выйти на контрольный ответ или хотя бы максимально приблизиться к нему. Очень важно проанализировать и те ошибки, которые были вами допущены при использовании методики.

В процессе решения учебных задач у вас может появиться желание побыстрее найти ответ, опираясь на догадку и на использование какого-нибудь аналогичного решения. Постарайтесь найти в себе силы преодолеть это искушение.

Догадка, нередко выступающая под названием "интуиция", безусловно, полезна. Однако она может подвести в самый неподходящий момент. Поэтому целесообразнее с самого начала ориентироваться на ведение систематического, целенаправленного поиска с опорой на те элементы методики, с которыми вы успели познакомиться.

Это условие необходимо соблюдать даже в том случае, если задача кажется вам достаточно простой. Простота бывает обманчива. Кроме того, когда вы встретитесь с более сложной задачей, будет уже поздно начинать изучение методики. Поэтому не спешите получать готовый ответ. Ведь речь идет об овладении новым для вас методом работы, об управлении поиском решения, об умении переводить решение технических задач (да и не только технических) на изобретательский уровень, а не о простом проявлении сообразительности. Для ее демонстрации и тренировки есть много других книг.

При подготовке учебных задач, предназначенных для учащихся, из обширного фонда авторских свидетельств и патентов отбирались такие, для понимания которых не требуются какие-либо специальные знания. Поэтому их можно решать, оставаясь в рамках школьной программы по физике. Из текста задач устранялась всякого рода специальная терминология, нередко затрудняющая не только понимание содержания задания, но и сам процесс поиска решения. Использованы и некоторые другие приемы упрощения условия задач. В некоторых случаях в них даже включались небольшие подсказки.

Все это сделано для того, чтобы основное внимание решающего было сосредоточено не на самой задаче, а на тех приемах, которые обеспечивают получение наиболее интересного решения, и на тех закономерностях, которые позволяют использовать один и тот же прием для решения задач, не имеющих на первый взгляд между собой ничего общего.

Этим книга Г. Альтова и отличается от обычных сборников занимательных задач по математике, логике, физике, технике и т. п. Поэтому, несмотря на то что в книге отведено задачам так много места, едва ли целесообразно отводить им роль "главного героя" и ограничиваться их решением. Учебные задачи прежде всего средство, помогающее раскрыть саму суть методики, обеспечивающей перевод решения технических задач на изобретательский уровень.

Однако для того чтобы творческий процесс не потерял гибкости, являющейся одной из самых важных его характеристик, необходимо не только знать, как именно нужно подходить к решению той или иной задачи, но и понимать, почему следует действовать таким именно образом. А для этого необходимо познакомиться с теми закономерностями, в соответствии с которыми происходит развитие технических систем. Иначе говоря, изучение методики все время должно опираться на теорию, лежащую в ее основе.

Таким образом, можно сказать, что в книге "И тут появился изобретатель" три "главных героя" - ТРИЗ, АРИЗ и учебные задачи, находящиеся между собой в определенной взаимосвязи. Поэтому так важно с самого начала обеспечить условия, необходимые для их взаимодействия: решение задач должно опираться на теорию, которая, в свою очередь, должна использоваться для более осознанного овладения методикой поиска решения.

Если вы это поймете, вам станет ясно, что для углубления и закрепления полученных знаний совсем не обязательно искать новые учебные задачи. Можно по-новому использовать и те задачи, которые вы уже решили, ответ которых вам уже известен.

Не забывайте и о способности технических задач сохранять свою новизну. Велосипед изобрели много лет назад. Однако это не мешает появлению все новых и новых его модификаций. А ведь речь в данном случае идет в основном об изменении его конструкции. Если же вы перейдете к использованию новых физических явлений, поле вашей деятельности в области изобретательства окажется, по существу, безграничным.

Кандидат психологических наук Н. П. Линькова