Введение

Всякая продуктивная деятельность человека, в сущности, является творчеством. Но, в зависимости от объёма и глубины знаний, накопленного опыта, интуиции уровень творчества различен. Изобретательское мастерство во многом определяется умением видеть тенденции развития техники. Новое техническое решение задачи, как правило, базируется на большом исследовательском, инженерном, производственном опыте разработчика и немыслимо без тщательного изучения технической и патентной литературы, непрерывного сопоставительного анализа с известными аналогами.

Человечеством накоплен огромный объём знаний, составивший основу теории, методологии и практики творческой деятельности. Однако сведения о многих существующих методах, приемах, стратегиях и тактиках творчества разрознены, не систематизированы. Поэтому до сих пор наиболее распространенным методом творческой деятельности является так называемый метод проб и ошибок, заключающийся в «слепом» переборе вариантов решения задач . Эффективность метода проб и ошибок зависит от глубины знаний, интуиции, настойчивости творца и ряда других факторов. Во второй половине ХХ века превратилась в позитивную реальность «третья культура» - проектная, распространившаяся во всех сферах человеческой деятельности (технической, художественной, политической, социальном дизайне) . Все это вызвало необходимость систематизации знаний о теории, методологии и практике творчества.

Цель данной работы - дать подробную характеристику эвристическим подходам в творчестве.

Объект исследования - значение и применение вышеупомянутых категорий в области инноватики и ТРИЗ.

В соответствии с целью, объектом и предметом были поставлены следующие задачи исследования:

Описать эвристические подходы и привести примеры их практического использования;

Выявить значение и область применения эвристических методов в ТРИЗ;

Указать на типовые ошибки, возникающие в результате изучения творчества при помощи эвристических приемов.

Сущность эвристики, ее происхождение и история развития

Термин «эвристика» происходит от греческого heuresko - отыскиваю, открываю . В настоящее время используется несколько значений этого термина. Эвристика может пониматься как :

1) научно-прикладная дисциплина, изучающая творческую деятельность;

2) приемы решения проблемных задач в условиях неопределенности, которые обычно противопоставляются формальным методам решения, опирающимся, например, на точные математические алгоритмы.

3) метод обучения;

4) один из способов создания компьютерных программ.

В одних источниках указывается, что понятие «эвристика» впервые появилось в трудах греческого математика Паппа Александрийского, жившего во второй половине III века нашей эры, в других приоритет первого упоминания отдается трудам Аристотеля.

Впервые учение об эвристических методах разработано и введено в практику Сократом. Подобные процедуры - в виде диспутов - были широко распространены в средневековых университетах. Построение диспутов осуществлялось в соответствии с выработанными нормативами, которые были творчески переосмыслены в XX столетии.

В XVIII в. Георг Лейбниц (1646 - 1716) и Рене Декарт (1596 - 1650) независимо друг от друга развили идею Р. Луллия и предложили универсальные языки классификации всех наук. Эти идеи легли в основу теоретических разработок в области создания искусственного интеллекта.

Начиная примерно с 30-х годов прошлого века стали появляться публикации различных авторов, предлагающих свои методы решения творческих задач в области инженерного конструирования, а позже и для решения ряда гуманитарных и социальных задач.

С конца 40-х годов Г.С. Альтшуллером был создан и стал развиваться такой мощный подход к решению инженерных и изобретательских задач, как ТРИЗ. В 60-х годах прошлого века возникло т.н. эвристическое программирование.

В своих исследованиях природы научных открытий, Имре Лакатос (1922 - 1974) ввел понятия позитивной и отрицательной эвристик.

В рамках научной школы некоторые правила предписывают, какими путями следовать в ходе дальнейших рассуждений. Эти правила и образуют позитивную эвристику. Другие же правила говорят, каких путей следует избегать. Это -- отрицательная эвристика.

ПРИМЕР. «Положительная эвристика» исследовательской программы также может быть сформулирована как «метафизический принцип». Например, Ньютоновскую программу можно изложить в такой формуле: «Планеты -- это вращающиеся волчки приблизительно сферической формы, притягивающиеся друг к другу».

Этому принципу никто и никогда в точности не следовал: планеты обладают не одними только гравитационными свойствами, у них есть, например, электромагнитные характеристики, влияющие на движение.

Поэтому положительная эвристика является, вообще говоря, более гибкой, чем отрицательная.

Более того, время от времени случается, что когда исследовательская программа вступает в регрессивную фазу, то маленькая революция или творческий толчок в ее положительной эвристике может снова подвинуть ее в сторону прогрессивного сдвига.

Поэтому лучше отделить «твердое ядро» от более гибких метафизических принципов, выражающих положительную эвристику» .

Помимо моделирования производственных ситуаций, связанных с формированием профессиональных умений специалистов принимать управленческие решения, организовывать производство, разрабатывать планы его развития, можно с не меньшим успехом моделировать предметное и социальное содержания осваиваемой профессиональной деятельности в инженерных деловых играх.

Инженерные деловые игры могут стать целым классом учебных игр в техническом вузе. Их использование в учебном процессе позволяет задать предметный и социальный контексты профессиональной деятельности уже на первом курсе, определить условия развития теоретического и практического мышления инженера, его способности работать в коллективе, инициативы, ответственности. В числе общеинженерных умений можно назвать анализ профессиональных ситуаций, целеполагание, выбор оптимального решения технических задач, их вариантов, обработку и оформление данных, анализ и оценку достигнутых результатов.

Системное усвоение предметных и социальных умений в процессе инженерной деловой игры способствует развитию творчески активной, профессионально и социально компетентной личности инженера новой формации, удовлетворяющей требованиям времени.

7. Эвристические технологии обучения

7.1. Введение в эвристику

С древнейших времен ученые и философы задумывались над вопросами: как осуществлять исследования, чтобы они вели к открытию нового знания? Как правильно решать возникающие проблемы? Как организовать свою мыслительную деятельность, чтобы она протекала более целенаправленно и продуктивно? Подобные вопросы не получали однозначного ответа, но постепенно их проработка обретала все более глубокий характер. Так, было признано, что существуют закономерности мышления, отличные от логических операций, которые позволяют организовывать мыслительную деятельность так, чтобы она выводила человека к новому знанию. Эти качественные процессы мышления назвали эвристическими. Изучением этих процессов начали заниматься научные дисциплины, в задачу которых входило исследование интеллектуального поведения человека, его мышления, процессов его протекания. Так, на пересечении ряда научных дисциплин возникла эвристика, которая и синтезировала знание этих областей в своем специфическом объекте исследования.

Эвристика (греч. "обнаруживаю, отыскиваю, открываю") - наука, изучающая закономерности построения новых действий в новой ситуации, т.е. организацию продуктивных процессов мышления, на основе которых осуществляется интенсификация процесса генерирования идей (гипотез) и последовательное повышение их правдоподобности (вероятности, достоверности).

С самого зарождения эвристики наряду с анализом процессов эвристической деятельности исследовались и возможности целенаправленного обучения этой деятельности, т.е. эвристика соприкасалась с педагогикой. Постепенно ярко обозначилось одно из направлений в развитии эвристики - педагогическая эвристика, которая помогает ответить на вопрос: как обучать эвристической деятельности? Она рассматривает принципиальные вопросы организации мыслительной деятельности в процессе

1 Глава построена с использованием материалов кн.: Соколов В.Н. Педагогическая эвристика. М., 1995.

Педагогическое проектирование и педагогические технологии 205

обучения, т.е. в процессе освоения тех учебных предметов, которые составляют систему профессиональных знаний.

Педагогическая эвристика сегодня, как и эвристика в целом, переживает тот период становления, когда на основе большого экспериментального и практического материала формируются теории и определяются стратегические направления исследований. Назовем некоторые из них. В объективной оценке, переосмыслении с точки зрения современных педагогических идей нуждается история эвристики и ее педагогическая ветвь. Многие работы ученых прошлого, связанные с эвристикой, мало изучены либо вследствие того, что они опережали свое время и не были поняты современниками и теперь представляют большой и важный пласт человеческой мысли, либо из-за отсутствия изданий на русском языке, что фактически закрыло на долгие годы доступ к разностороннему и объективному исследованию. Насущной проблемой сегодня является научная (а не эмпирическая!) разработка методического уровня эвристических исследований, т.е. перевод теорий, идей, научных положений на "инструментальный язык", на уровень педагогических технологий. Дальнейшей разработки требует теория учебных эвристических систем и методов. Необходимо создать научно обоснованные системы поиска решения задач в различных предметных областях (математике, физике, химии и др.). Эти системы служат хорошей основой для развития профессиональных творческих навыков студентов соответствующих специальностей. Одновременно существует проблема создания и развития эвристических систем и методов для различных профессиональных направлений.

7.2. Современный этап развития эвристики

Современный этап развития эвристики как науки связан с возникновением кибернетики (50-е гг.) и характеризуется интенсивным изучением эвристической деятельности человека. Кроме того, в связи с количественно накопившейся информацией, внимание исследователей концентрируется на концептуальном определении эвристики. Под эвристикой начинают понимать: 1. Специальные методы решения задач (эвристические методы), которые обычно противопоставляются формальным методам решения, опирающимся на точные математические модели. Использование эвристических методов сокращает время решения задач по сравнению с методом полного ненаправленного перебора возможных альтернатив; вместе с тем получаемые решения, как правило, относятся не к наилучшим, а к множеству допустимых решений; применение эвристических методов не всегда обеспечивает достижение поставленной цели.

2. Организацию процесса продуктивного творческого мышления (эвристическая деятельность). В этом случае эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечение неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирование опровержений с помощью контрпримеров и т.д.). Эти механизмы решения творческих задач универсальны по своему характеру и не зависят от содержания конкретной решаемой задачи.

3. Способ написания программ для ЭВМ (эвристическое программирование). Если при обычном программировании программист кодирует готовый математический метод решения в форму, понятную ЭВМ, то в случае эвристического программирования он пытается формализовать тот интуитивно понимаемый метод решения задачи, которым, по его мнению, пользуется человек при решении подобных задач.

4. Науку, изучающую эвристическую деятельность; специальный раздел науки о мышлении. Ее основной объект - творческая деятельность человека; важнейшие проблемы, связанные с моделями принятия решений, поиском новых для субъекта и общества структурирования описаний внешнего мира. Эвристика как наука развивается на стыке психологии, теории искусственного интеллекта, структурной лингвистики, теории информации.

5. Специальный метод обучения или коллективного решения проблем. Рассмотренные определения эвристики показывают, что эвристическая деятельность представляет собой сложный, многоплановый, многоаспектный вид человеческой деятельности. Синтезируя вышеизложенные отдельные аспекты в понимании эвристики, можно сформулировать концептуальное определение эвристики. Под эвристикой понимается наука, изучающая закономерности построения новых действий в новой ситуации. Новая ситуация - это никем не решенная задача или неизобретенное техническое устройство, необходимость которого выявлена. (Новой будет и ситуация, когда обучаемый встречается с нестандартной задачей своего уровня.) Попадая в новую ситуацию, человек ищет пути и способы решения этой ситуации, пути, которые он раньше в своей практике не встречал и которые ему пока не известны. Если же ситуация не нова, то действия человека носят алгоритмический характер, т.е. он вспоминает их последовательность, которая обязательно приведет к цели. В этих действиях нет элементов эвристического мышления в отличие от новой ситуации, когда результат должен быть объективно или субъективно новым. Объективно - когда результат получен впервые, субъективно - когда результат является новым для человека, его получившего. Как наука, эвристика решает следующие задачи:

Познание закономерностей продуктивных процессов на основе психологических особенностей их протекания;
выделение и описание реальных ситуаций, в которых проявляются эвристическая деятельность человека или ее элементы;
изучение принципов организации условий для эвристической деятельности;
моделирование ситуаций, в которых человек проявляет эвристическую деятельность с целью изучения ее протекания и научения ее организации;
создание целенаправленных эвристических систем (общих и частных) на основе познанных объективных закономерностей эвристической деятельности;
конструирование технических устройств, реализующих законы эвристической деятельности.

7.3. Учебная эвристическая деятельность

Эвристические функции мышления развиваются и реализуются в учебном процессе, т.е. в процессе освоения тех или иных учебных дисциплин. Представляя учебный процесс как ложную организованную деятельность по решению учебных задач, становится понятным, что от обучаемого требуются вполне определенные специальные умения и навыки организации поиска решения таких задач. Наиболее оптимальной деятельностью, в которой развиваются продуктивные способы мышления, умения достигать цели и получать результат решения задачи, является эвристическая деятельность. Рассмотрим особенности учебной эвристической деятельности и ее протекание, а также учебную задачу как предмет эвристической деятельности и те характеристики процесса решения ее, которые связаны с эвристическим поиском.

Учебная эвристическая деятельность представляет собой деятельность, в ходе которой целенаправленно развиваются способности:

Понимать пути и методы продуктивной учебно-познавательной деятельности, творчески копировать их и обучаться при этом на своем и заимствованном опыте;
систематизировать, т.е. упорядочивать, учебную информацию в межпредметные комплексы и оперировать ею в эвристическом поиске при выполнении конкретных действий;
адаптироваться к изменяющимся видам учебной деятельности и предвидеть ее результаты;
планировать и прогнозировать интеллектуальную деятельность на основе эвристических и логических операций и стратегий;
формировать и принимать решения по организации сложных видов учебной деятельности на основе правдоподобных рассуждений, эвристических операций и стратегий с последующей их логической проверкой.

Эвристическая деятельность без развитого и осознанного навыка ее проведения характеризуется многими неоптимальными чертами. Так, хорошо известны случаи, когда некоторые обучаемые, особенно на начальных этапах, пытаются найти решение задачи простым манипулированием ее данных, т.е. пытаются найти решение "наугад", на основе ненаправленных, неосознанных, неконтролируемых действий, хотя именно здесь должна начинаться деятельность, которую называют эвристической. Назовем некоторые факторы, способствующие ее успешному осуществлению.

Значение работ Пойа.

Современный этап развития эвристики начинается со второй половины XX в. Он связан с возникновением кибернетики и необходимостью развития поисковых эвристических систем для научной и изобретательской деятельности. К этому времени относится появление фундаментальных исследований Д. Пойа по эвристике, подводивших итог ее развития на предыдущем этапе и намечавших ее перспективы. Он писал: «Над универсальным методом, пригодным для решения любых задач, размышлял Декарт; наиболее же четко сформулировал идею о совершенном методе Лейбниц. Однако поиски универсального, совершенного метода дали не больший эффект, чем поиски философского камня, превращающего неблагородные металлы в золото. Тем не менее, такие недостижимые идеалы не остаются бесполезными – пока никто не достиг Полярной звезды, но многие, глядя на нее, находили правильный путь». В работах Пойа впервые рассматривалась необходимость раннего целенаправленного обучения навыкам эвристической деятельности. Основную идею своих работ он высказал такими словами: «Процесс решения задачи представляет собой поиск выхода из затруднения или пути обхода препятствия – это процесс достижения цели, которая первоначально не кажется сразу доступной. Решение задач является специфической особенностью интеллекта, а интеллект – это особый дар человека; поэтому решение задач может рассматриваться как одно из самых характерных проявлений человеческой деятельности.

Постепенно усилия ученых переместились с попыток найти универсальный метод на последовательное исследование закономерностей эвристической деятельности человека. «Эвристика ставит себе целью установить общие закономерности тех процессов, которые имеют место при решении всякого рода проблем, независимо от их содержания».

Современные определения эвристики.

Изучение эвристической интеллектуальной деятельности человека и практическое применение выявленных закономерностей ее протекания в различной научной деятельности послужило причиной контекстуального определения эвристики. Понимание эвристики в различных научных областях знаний трансформировалось под влиянием специфики её применения в этих областях. Происходило количественное накопление информации.

Под эвристикой стали понимать:

Специальные методы решения задач (эвристические методы), которые обычно противопоставляются формальным методам решения, опирающимся на точные математические модели. Использование эвристических методов (эвристик) сокращает время решения задачи по сравнению с методом полного ненаправленного перебора возможных альтернатив; получаемые решения не являются, как правило, наилучшими, а относятся лишь к множеству допустимых решений; применение эвристических методов не всегда обеспечивает достижение поставленной цели. Иногда в психологической и кибернетической литературе эвристические методы понимаются как любые методы, направленные на сокращение перебора, или как индуктивные методы решения задач.

Организацию процесса продуктивного творческого мышления (эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечение неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирование опровержений с помощью контрпримеров и т.п.). Эти механизмы, в совокупности определяющие метатеорию решения творческих задач, универсальны по своему характеру и не зависят от конкретной решаемой проблемы. Способ написания программ для ЭВМ (эвристическое программирование). Если при обычном программировании программист перекодирует готовый математический метод решения в форму, понятную ЭВМ, то в случае эвристического программирования он пытается формализовать тот интуитивно понимаемый метод решения задачи, которым, по его мнению, пользуется человек при решении подобных задач. Как и эвристические методы, эвристические программы не обеспечивают абсолютного достижения поставленной цели и оптимальность получаемого результата.

Науку, изучающую эвристическую деятельность; специальный раздел науки о мышлении. Ее основной объект – творческая деятельность; важнейшие проблемы-задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества структурирования описаний внешнего мира (на основе классификаций типа периодической системы элементов Д.И. Менделеева или систематики растений К. Линнея). Эвристика как наука развивается на стыке психологии, теории искусственного интеллекта, структурной лингвистики, теории информации.

Специальный метод обучения («сократические беседы») или метод коллективного решения проблем. Эвристическое обучение, исторически восходящее к Сократу, состоит в задании обучающимся серии наводящих вопросов и примеров. Коллективный метод решения трудных проблем, получивший название «мозговой штурм», основан на том, что участники коллектива задают автору идеи решения, наводящие вопросы, примеры, контрпримеры.

Такие определения подтверждает мнение многих исследователей, что эвристика переживет свой период становления. Акцент исследований стал перемещаться с получения результата на организацию интеллектуальной деятельности для его получения. Отмечается все больший научный интерес к методам организации получения результата, что позволяло применять найденный метод к другим возникающим проблемам в разных областях профессиональной деятельности человека, в том числе и сфере менеджмента..

Не потеряйте. Подпишитесь и получите ссылку на статью себе на почту.

Практически каждый из нас слышал или непосредственно сам употреблял фразу «методом проб и ошибок», не задумываясь, что под этим тривиальным выражением, плотно вошедшим в обиход, подразумевается научный эвристический метод. Психологи (например, Д. Халперн) уверены, что благодаря эвристическому познанию люди научились эффективно разбираться с проблемами и быстро принимать решения. Это не значит, что человек учится избегать ошибочных решений. Напротив, эвристический метод как раз и призван помочь в выборе стратегии действий в ситуации, когда исходных данных недостаточно для выработки единого правильного ответа, что в свою очередь не гарантирует абсолютной правильности. Особенность эвристической деятельности в том, что она характерна только для человека, что отличает его от искусственного интеллекта. Следовательно, многие гениальные и творческие решения – это, по сути, сумасбродные идеи, своеобразные «сбои», которые и приводят к оригинальности.

Эвристика: история и современность

Эвристика (от древнегреческого ευρίσκω – «отыскиваю», «открываю» ) – совокупность логических приемов, методов и правил, облегчающих и упрощающих решение познавательных, конструктивных, практических задач. Эвристика – это момент открытия нового, а также методы, которые используются в процессе этого открытия. Эвристикой еще называют науку, которая имеет дело с изучением творческой деятельности. В педагогике под этой категорией подразумевается метод обучения.

Как наука, изучающая творческое, неосознанное мышление человека, эвристика еще полностью не сформировалась. Ее предмет, методы тесно связаны с психологией, философией, физиологией высшей нервной деятельности и другими. Мы не будем сосредотачиваться на применении этого термина в конкретных отраслях науки, а предпримем попытку выяснить какие суждения, явления, смыслы исторически пребывали в центре понятия «эвристика».

По легенде, Архимед, принимая ванную, открыл один из главных законов гидростатики – закон вытеснения (названный позже в его честь). Следуя общепринятому мнению, после своего открытия он выкрикнул: «Эврика», что стало причиной привязки этого слова к открытию. Не будем судить о правдивости этой истории, достоверно известно другое. Именно в Древней Греции зародилась система обучения, называемая эвристикой. Ее автором был Сократ, а сводилась она к сократическим беседам (диалогу, в педагогике – сократический метод) – разговор учителя с учеником, в результате которого путем постановки наводящих вопросов, обучающийся самостоятельно приходит к нужному результату, находит решение задачи, что позволяет также развивать критическое мышление. В то же время, понятие «эвристика» употреблялось и в трактатах древнегреческих математиков (в особенности, Паппа Александрийского, которому многие приписывают первое упоминание этого термина), исходя из чего, можно судить о довольно широкой основе предмета этой отрасли.

В средние века значительный вклад в развитие эвристики внес Раймонд Луллий, который известен благодаря своей идее создания машины для решения самых разных задач на основе всеобщей классификации понятий.

Примерно до середины XIX века представления об эвристике как методе творчества и познания в целом сводились к уже упомянутому методу проб и ошибок. В Википедии приводится любопытная статистика: Томас Эдисон, работая над устройством щелочного аккумулятора, провел около 50 тыс. экспериментов!

Выделение эвристики из системы логического знания началось в 1850-1860-х гг. До этого попытки выделить эвристику в отдельную науку предпринимались Эвклидом, Р. Декартом, Г. Лейбницем. Но лишь в обозначенный период в науке начал формироваться подход к эвристике как своеобразному междисциплинарному методу со своими правилами, уверены канадские ученые М. Романисия и Ф. Пелатье, разрабатывающие данную проблематику.

Дальнейшее развитие эвристики связано с развитием в области других наук, в первую очередь психологии творчества и физиологии мозга. Современная психология и эвристика тесно связаны: они сосредотачиваются на задаче определения механизма принятия человеком решения в условиях недостаточности информации. Несовершенство эвристических методов приводит к ошибкам познания, которые в психологии принято называть когнитивными искажениями.

В ХХ веке основные успехи в развитии эвристики как науки были сопряжены с успехами ученых-психологов. Так, роль эвристики в принятии решений одними из первых изучили израильские психологи А. Тверски и Д. Канеман в 1973 г., но наибольшие достижения области связаны с именем нобелевского лауреата Г. Саймона. Он ввел понятие ограниченной реальности, которая отображает природу эвристической деятельности человеческого мозга. Суть идеи в том, что на выработку человеком решения влияют такие факторы как ограниченность имеющейся информации, познавательные границы разума и время.

Учение настолько прогрессивно, что в процессе его развития в современной психологии утвердилось такое понятие как «эвристика доступности», которым объясняются модели человеческого поведения. Если опустить научное определение этого термина и сформулировать его простыми словами, то эвристика доступности – это оценка реальности возникновения ситуации или явления на основе легкости приведения примеров для подтверждения. Важную роль в этом процессе играют СМИ. Например, увидев новости о кризисе и утрате рабочих мест, человек может начать думать, что тенденция глобальная и станет больше переживать по этому поводу, плохо спать, хуже справляться со своими обязанностями и в результате будет уволен. Прочитав в газете статью о победителе лотереи, может сложиться превратное мнение о том, что такое случается гораздо чаще, чем все привыкли думать, после чего последует желание потратить больше, чем обычно, денег на лотерейные билеты. Эвристика доступности – двустороннее явление, которое может быть как полезным (в плане быстродействия и реакции на проблему), так и негативным (в силу того, что может возникнуть заблуждение, которое приведет к недостаточной информированности или наоборот – значительной гиперболизации).

Эвристические методы

По сути, сама эвристика является методом, инструментом познания и поиска решения. Научное определение следующее: эвристические методы – логические приемы и методические правила научного исследования и изобретательского творчества, которые способны приводить к цели в условиях неполноты исходной информации и отсутствия четкой программы управления процессом решения задач.

При этом стоит помнить, что эвристика – молодая наука, поэтому не все понятия и правила в ней четко сформированные. В первую очередь это касается определения эвристического метода. Мы не будем глубоко вдаваться в общенаучную терминологию, а рассмотрим лишь те методы, которые пригодятся многим людям (в первую очередь менеджерам, управленцам, всем, чья деятельность связана с творчеством, принятием решений) в практической сфере.

Мозговой штурм – метод решения задачи путем внедрения процедуры группового . Разработан и описан психологом из США А. Осборном. Он вывел правило, что в любой компании есть люди, которые лучше генерируют идеи, но не склонны к анализу, и наоборот – есть люди, которые лучше детально осмысливают предложенное решение, но не в состоянии выработать его самостоятельно. На этом наблюдении и зиждется метод мозгового штурма – для решения поставленной задачи придумывается огромное количество возможных вариантов, без отбора хороших и плохих. Позже, на основе критического подхода, разработанные решения тщательно анализируются и оцениваются, после чего наиболее оригинальные и жизнеспособные воплощаются жизнь. Схематически работу метода можно описать так: отбор участников – постановка проблемы – штурм (выработка решения) – анализ полученного материала . Казалось бы, что может быть проще, но именно эта простота является и плюсом, и минусом данного метода. Помимо призыва быть оригинальным и выйти за рамки привычного образа мышления, точных методологических указаний в практике мозгового штурма нет.

Метод синектики родился из исследований практического применения метода мозгового штурма. Его автор, Дж. Гордон, профессор Гарвардского и Калифорнийского университетов, немного по-другому подошел к процессу отбора участников группы для решения проблемы и их работы. Суть метода в том, что члены группы (синекторы) проходят тщательный процесс отбора: 1 этап – оценка знаний, потенциала, опыта, 2 – потенциал творчества (эмоциональный фон, система ценностей), 3 – коммуникативные способности. После того как группа сформирована, она начинает работу также в видоизмененном ключе если сравнивать с предыдущим методом. Применение метода синектики подразумевает высказывание не идей в их завершенном виде, а разработку варианта сообща на основе знаний, эмоциональных ощущений, представлений каждого участника, которые становятся пищей для коллективного мышления. Преимущества данного метода состоят в том, что в таких условиях наиболее часто рождаются самые оригинальные решения. Из негативных сторон – падение продуктивности через небольшой период времени, когда группа входит в зону комфорта, а синекторы привыкают друг к другу.

Метод многомерных матриц (метод «морфологического ящика»). В качестве инструмента для повышения эффективности производства впервые был применен в Германии в 1907 г. неким Бернсом. Но детальный анализ был проведен в 1942 г. американским физиком швейцарского происхождения Ф. Цвикки. Идея метода в том, что новое – это либо другая комбинация известных составляющих старого, либо комбинация известного с пока еще неизвестным. В основе исследования или изобретения – не метод проб и ошибок, а комплексный анализ связей, которые можно просчитать с помощью матричного анализа проблематики. Несомненным преимуществом такого подхода является возможность открытия нового, оригинального решения. Но метод не лишен и недостатков: чем более трудоемкая задача – тем больше вариантов ее решения может быть в матрице, что осложняет поиск оптимального варианта.

Метод инверсии – эвристический метод, предполагающий поиск решения в новых, неожиданных, противоположных направлениях. В основу метода положена диалектика Гегеля, когда любой предмет или явление познаются через применение противоположных процедур творческого мышления: анализа и синтеза, логического и интуитивного, статики и динамики. Использование этого метода требует довольно развитых специальных навыков, базисных знаний и опыта, но при всем этом дает возможность найти самые неожиданные и оригинальные решения для поставленных задач.

8 практических эвристических правил

Эти правила пригодятся каждому, чья работа или увлечения связаны с творчеством. Их автор – Пол Плшек – консультант, тренер, автор с международным опытом. В поле зрения его интересов пребывают вопросы развития , творчества, внедрения инноваций.

Исследования показывают, что эвристика – это ключ к развитию мышления. Нижеприведенные правила могут быть полезными практически для всех, кто хочет выйти за привычные рамки суждений.

Правило 1. Сделайте привычкой целенаправленно замечать то, что происходит вокруг.

Автоматические процессы восприятия работают так, что многое из происходящего остается незамеченным. Важно научиться воспринимать мир свежим взглядом и без деталей здесь не обойтись. Это утверждение является частью общепринятой теории творческого мышления.

Правило 2. Сосредоточьте свои творческие силы на нескольких областях.

Целенаправленно исследуйте наследие великих творцов (скульпторов, живописцев, изобретателей – что вам интереснее и ближе, но не одну область). Хорошие идеи редко приходят внезапно, нужно усердно работать.

Правило 3. Избегайте слишком узких рамок.

Говоря журналистскими штампами – оставляйте простор для творческого маневра. Широкое определение темы не только даст возможность позже выделить более конкретную цель, но и собрать больше разной информации.

Правило 4. Ассоциации.

Попробуйте найти необычное применение окружающим вещам, придумывайте в теории оригинальные и полезные идеи, переносите их с одной области в другую.

Правило 5. Психическая механика: внимание, нестандартность, движение.

Для того, чтоб быть креативным нужно уметь сосредотачивать внимание на проблеме, избегать стандартных представлений о ее решении, продвигаться в процессе мышления с целью избежать преждевременных выводов.

Правило 6. Изучайте идеи, которые заставляют смеяться.

Смех – физиологическая реакция, вызывающая положительные эмоции. Работа с идеями, которые заставляют улыбаться – одна из самых продуктивных.

Правило 7. Идеи не абсолютны.

Ваши мысли и суждения не являются по сути правильными или неправильными. В творчестве важно проявлять гибкость, быть открытым для нового.

Правило 8. Воплощайте некоторые из своих идей.

Настоящие новаторы не просто генерируют идею, но и практически воплощают ее. Это дает возможность осознать разницу между креативностью и практической инновацией.

Подборка по базе: Реферат. Рубежный контроль к разделу 3. Мармазова.docx , 4-6 разделы шашек.docx .
Педагогическая эвристика
РАЗДЕЛ I .

Эвристика в системе современного знания .

Становление и развитие эвристики.
Тема № 1.

Введение в дисциплину
«Эврика!» – это восклицание древнего ученого и изобретателя Архимеда знакомо всем с детства. Это слово – не просто констатация факта находки. В нашем сознании оно ассоциируется с выражением высшего чувства удовлетворения , радости и восторга от найденного решения задачи, которое до этого никому не удавалось решить. Прошло более двух тысячелетий, в нашем лексиконе появилось слово «Эвристика» . В настоящее время соответствующее ему понятие нашло широкое распространение. В нашем сознании оно всегда связано с творческой деятельностью. Общими звеньями, связывающими воедино эвристику и творчество, являются представления о нетривиальности, неординарности, новизне, уникальности.

Основополагающие идеи и закономерности эвристики, проверенные классические методы и системы эвристического поиска изучаются с целью последующего целенаправленного их применения в подготовке специалистов в различных областях человеческой деятельности, в том числе в менеджменте.

Эвристические методы могут быть широко применены в практике современного руководителя любого ранга, в том числе в деятельности современного менеджера. Проведение совещаний, деловых игр с использованием эвристических методов («мозгового штурма», эмпатии, инверсии, синектики и др.) дает, как правило, много идей, принципиально новых подходов к решению различного типа управленческих проблем в коммерческой деятельности. Эвристические методы сегодня находят широкое применение в бизнесе и управлении, так как стимулируют развитие интуитивного мышления, способностей к воображению и творчеству.

Творческий, продуктивный процесс в любой области деятельности – это многогранный, сложный процесс, содержащий множество составляющих, даже круг которых в настоящее время трудно очертить полно. Он сопряжен с высоким напряжением всех духовных сил человека, требует интенсивной деятельности и воображения, концентрации внимания, волевого напряжения, мобилизации всех знаний и опыта на решение поставленной задачи.

Творчество – это целенаправленная теоретическая и практическая деятельность людей, которая приводит к созданию новых, неизвестных ранее гипотез, теорий, методов, новой техники и технологий, произведений искусства и литературы.

Эвристическая деятельность – одна из составляющих творчества, а эвристика – древнейшая научная область. Она рассматривает принципиальные вопросы организации мыслительной деятельности в нестандартных ситуациях, то есть тогда, когда перед человеком стоит задача (проблема), решение которой он ранее не встречал. Сформировать прочные навыки эвристической деятельности у будущего специалиста трудно без знания её основополагающих принципов и классических методик. Использование в научно-техническом, изобретательском, любом другом творчестве эвристических систем и методов в настоящее время стало распространенным подходом в решении многих возникающих задач. Знакомство с эвристическими методами представляет основу эффективной практической деятельности специалиста, в том числе и в области менеджмента. Если будущий менеджер готовится к такой профессиональной деятельности, при которой он должен часто формировать свои решения в изменяющихся (динамических) и нестандартных ситуациях, то ему необходимы знания методов эвристики. Знакомство с эвристическими методами позволит наиболее полно реализовать себя.

Оксфордский словарь английского языка трактует эвристику следующим образом: «Эвристика – искусство нахождения истины, в частности, применяется для характеристики системы, при которой человека обучают самостоятельно находить объяснение явлений». Несколько упрощенно эвристику можно рассматривать с двух сторон. С одной стороны – это искусство нахождения истины, которое должно иметь общепринятые научные основы и принципы своего развития. С другой стороны – на основе познанных закономерностей эвристической деятельности возможно строить систему, которая наиболее оптимально использовала бы потенциал мышления в деятельности и целенаправленно развивала бы его качественно. Две рассмотренные стороны выдвигают необходимость разработки эвристики, которая бы гармонично объединяла их: области теоретической и практической эвристики, область организации деятельности на ее основе.

Становление и развитие эвристики происходило одновременно с развитием науки. Ученые и философы Древней Греции задумывались над вопросами: каким образом мы можем искать то, чего не знаем, а если мы знаем, то что ищем, то зачем нам его искать? В ходе таких рассуждений было замечено, то для нахождения решений возникающих научных и практических задач человек применяет во многом одинаковые мыслительные и организационные действия. Дальнейшее развитие науки и возникновение кибернетики положили начало современному этапу эвристики (50-е годы), который характеризуется интенсивным изучением всех сторон продуктивного мышления.

В результате на пересечении многих научных дисциплин, изучающих интеллектуальное поведение человека, синтезируя их достижения, возникла эвристика в современном ее понимании, как наука, изучающая закономерности организации интеллектуального поведения человека при решении возникающих новых проблем.

Основополагающие идеи и закономерности эвристики, проверенные классические методы и системы эвристического поиска изучаются с целью последующего целенаправленного их применения в подготовке специалистов в различных областях человеческой деятельности, в том числе в менеджменте. Все это должно служить основой развитию их творческого потенциала. Вне таких условий творческие задатки формируются на основе перехода количества решенных задач в качество навыков их решения, что естественно не является оптимальным путем их приобретения.

Было установлено, что эвристика действительно обеспечивает самостоятельность движения к знаниям, а также получение прочных, оперативных знаний и умений, но вместе с тем она требует слишком много труда и времени для получения этих результатов.

На современном этапе становления эвристики происходит интенсивное развитие понятийно-терминологического аппарата. Синтезируя достижения различных научных областей, в пересечении которых она развивается, эвристика одновременно переносит их в терминологию, хотя такая тенденция, безусловно, носит общенаучный характер. Важным является понимание того, что человек рождается не со знаниями, а со способностью их осваивать и добывать. Специфика эвристической деятельности такова , что она не определяется однозначно, поэтому больше всего эвристика выигрывает, когда к ней подходят критически.

Эвристика зародилась и долгое время развивалась в недрах философии. Разнообразные исследования ученые древности вели в областях математики, физики, механики и других отраслях знания, одновременно пытаясь ответить на вопросы: как проводить исследования, чтобы они приводили к открытию новых закономерностей? Как правильно решать возникающие проблемы? Как организовать свою мыслительную деятельность, чтобы она протекала целенаправленно? Подобные вопросы не получали однозначного ответа, но постепенно их проработка обретала более глубокий, объективный и практический характер. Эти качественные процессы мышления назвали эвристическими.

Изучением этих процессов начали заниматься, кроме философии, и другие научные дисциплины, в задачу которых входило изучение интеллектуального поведения человека, его мышления и процессов его протекания. Так на пересечении ряда научных дисциплин возникла современная эвристика, которая синтезировала знания этих областей в своем специфическом объекте исследования.
Тема № 2.

Становление и развитие эвристики. История её эволюции.
Эвристика и майевтика Сократа.
В истории научных знаний достаточно примеров, когда теоретические понятия с развитием науки наполняются более точным содержанием, порой поглощая исходный термин, а в ряде случаев даже существенно изменяя его. Это произошло и с понятием «эвристика».

Слово «эвристика » происходит от греческогоHeurisko – обнаруживаю, отыскиваю, открываю, чтообозначало в Древней Греции метод обучения, применявшийся Сократом («сократическая беседа»). Структура такой беседы состояла из системы вопросов, наводящих обучаемого на правильное решение поставленной перед ним проблемы.

Прообразом эвристики считается майевтика (в переводе с греческого – акушерство, повивальное искусство) – один из приемов установления истины в беседе или споре. Сущность его заключалась в том, что Сократ с помощью искусно поставленных вопросов и полученных ответов последовательно подводил собеседника к истинному знанию. Майевтика, по Сократу, всегда реализовывалась в сочетании с другими приемами:

иронией, когда собеседника уличают в противоречивых утверждениях, то есть в незнании объекта беседы;

индукцией, требующей перехода к общим понятиям от обычных представлений и единичных примеров;

дефиницией, означающей постепенное вхождение к правильному определению понятия на основе исходных определений.

Спор или беседа по методу майевтики должны проходить по такой схеме: от собеседника требуют дефиниции (определения) обсуждаемого вопроса, и если его ответ оказывается поверхностным, то есть не затрагивает сущности, то собеседнику предлагаются новые примеры для уточнения исходного определения. Результатом является более точная дефиниция, которая далее проверяется с помощью новых примеров, и так до тех пор, пока не «родится» истинная мысль.

Таким образом, сущностью сократовской эвристики как вопросно-ответной формы обучения является система вопросов педагога-наставника. От его мастерства, знания альтернативных путей достижения цели во многом зависит развивающий эффект обучения.

В современном понимании этот метод применяется в обучении и состоит в том, что обучаемого путем ряда вопросов наводят на решение проблемы, подлежащей рассмотрению. Этот метод применим во всех случаях, когда хотят возбудить в обучаемом способность комбинировать известные данные. Этот метод применим, когда требуется напряжение мыслей и дедукция. При правильной и систематической постановке вопросов метод может развить догадливость и сообразительность. При неумелой постановке вопросов, наоборот, он развивает в обучаемом стремление к ответам наугад.
Метод Архимеда .
Одновременно с сократовским пониманием эвристики многие ученые древности использовали различные методы нахождения решения проблемы. Эти методы, в современном понимании. Являлись эвристическими. Так, Архимед (287 – 212 г.г. до н.э.) в сочинении «Учение о методах механики» излагает теорию нахождения решения новых задач: с помощью механических представлений (в современной терминологии – физических моделей) находятся гипотезы решения, которые далее изучаются и проверяются с помощью математики. Искусство решения трудных проблем, для которых не существует простых и легко выбираемых способов, получило свое название от известного ликующего возгласа «Эврика!» («Нашел!») в момент, когда ученый понял, как можно определить объем короны (тела неправильной формы).
Эвристика Папа.
Интересным источником, связанным с эвристикой, является «Математический сборник» греческого математика Папа (ок. 300 г. н. э.). В его VII томе он рассуждает об отрасли науки, которую в переводе с греческого можно трактовать как эвристику.

Исходным пунктом его анализа является то, что требуется доказать, что задача уже решена. Из этой задачи делались выводы, их этих выводов делались другие выводы и т.д. до тех пор, пока не приходили к такому выводу, который можно использовать как начало синтеза, ибо при анализе считают уже выполненным то, что по условиям задачи требуется сделать (искомое – уже найденным; то, что требуется доказать – доказанным). Определяют, из какого предшествующего вывода можно получить интересующий вывод, затем вновь определяют, из какого вывода можно получить этот предшествующий, и т.д., переходя от одного вывода к предшествующему, вызвавшему его, пока не придходят к такому выводу, который был получен раньше или принимается за истину. Этот прием называется аналогией или решением задач до конца , или регрессивным рассуждением.

При синтезе, меняя порядок этого процесса, начинают с последнего вывода анализа, с того, что уже известно или принимается за истину. Беря известное за исходный пункт, делается тот вывод, который предшествовал при анализе, и продолжают таким образом делать выводы, пока, идя обратно по пройденному при анализе пути, не приходят к тому, что требуется доказать. Этот прием называется синтезом или конструктивным решением, или прогрессивным рассуждением.

Различаются два вида анализа. Один тип анализа – решение «задач на доказательство». Он ставит себе целью установление истинных теорем. Другой тип анализа – анализ решения «задач на нахождение». Этот вид анализа имеет своей целью найти неизвестное.

Очевидно, что приемы Папа ни в коем случае не ограничиваются математическими задачами. Эти приемы интеллектуальной деятельности имеют всеобщий характер и не зависят от предмета исследования. Интересную нематематическую интерпретацию описанных у Паппа приемов анализа и синтеза дал Д. Пойа.

Рассмотрим конкретный пример. Первобытному человеку необходимо перейти достаточно глубокий ручей. Обычным путем он это сделать не может. Таким образом, переход становится проблемой, где «переход ручья» является неизвестным х этой проблемы. Человек, возможно, вспомнит, что когда-то он переходил другой ручей по повалившемуся дереву. Он начнет осматриваться, чтобы найти такое повалившееся дерево, которое становится новым неизвестным у . Предположим, что ему не удалось обнаружить такое дерево. Однако вдоль ручья стоят другие деревья. Естественно, ему захочется, чтобы одно из них упало. Сможет ли он заставить дерево упасть поперек ручья? Это замечательная идея! Но возникает новое неизвестное z : каким образом повалить дерево поперек ручья?

Такой ход мыслей, в терминологии Папа, следует назвать анализом. И действительно, этот первобытный человек может стать изобретателем моста и топора, если ему удастся завершить свой анализ. Что же будет в таком случае синтезом? Претворение этих идей в действие. Завершающим этапом синтеза будет переход по дереву через ручей. Одни и те же элементы составляют анализ и синтез. При анализе упражняется ум человека, а мускулы – при синтезе. Анализ заключается в мыслях, синтез – в действиях. Есть еще одно различие – противоположность порядка. Обобщая, можно сказать, что анализ есть изобретение, синтез – исполнение, анализ – составление плана, а синтез – его осуществление.
Эвристика в работах Декарта.
Значительный толчок в направлении научной мысли на изучение эвристической деятельности осуществил Ренэ Декарт (1596 – 1650). Он занимался исследованиями во многих естественных областях науки. В математике его научные интересы находились в области разработки новых методов. Так, Р. Декартом были совмещены методы алгебры и геометрии, в результате чего появилась аналитическая геометрия. Она технически революционизировала методологию математики, так как использование уравнений позволяло доказывать различные свойства геометрических кривых гораздо проще, чем чисто геометрическими методами.

Продолжая исследования в области методологии, Р. Декарт стремился разработать универсальный метод решения задач. Приведем схему, которая, как он предполагал, может быть применена ко всем видам задач:

– задача любого вида сводится к математической задаче;

– математическая задача любого вида сводится к алгебраической задаче;

– любая задача сводится к решению единственного уравнения.

С течением временно сам Декарт признал, что есть случаи, когда его схема не срабатывает, хотя она пригодна для огромного их множества. Проблемы, касающиеся интеллектуальной деятельности человека при рении задач, поставлены в «Правилах для руководства ума». В них Декарт предложил рассматривать:

– каким должен быть процесс умственной работы при решении задач;

– анализ решения корректно и некорректно поставленных задач.

Свою главную цель Декарт видел в нахождении способа, позволяющего устанавливать истину в любой области. Он посвятил этому основной труд своей жизни «Рассуждения о методе». Проект Декарта считается великим, он оказал большее влияние на науку, чем тысячи других малых проектов, даже те, которые удалось реализовать.
Эвристические идеи Лейбница.
Немецкий философ Готфрид Лейбниц (1646 – 1716), как и Декарт, занимался обширной научной деятельностью в области математики, физики, биологии, истории и логики. Научную деятельность он рассматривал как религиозную миссию, возложенную на ученых. Его философия науки была направлена на то, чтобы побуждать человека к открытию и изобретению. Многочисленные и оригинальные фрагменты, описывающие организацию процесса творчества, разбросаны в его трудах. Это фактически различные эвристические правила и приемы, которые помогают нахождению путей решения новых задач. Лейбниц утверждал, что нет ничего важнее, чем умение найти источник изобретения, что даже интереснее самого изобретения.

Одной из своих научных целей он считал создание логики изобретения, опирающейся на свойство разума не только оценивать явное, но и открывать скрытое. Для этого он привлекал комбинаторику. Логика, по Лейбницу, должна научить другие науки методу открытия и доказательства всех следствий, вытекающих из заданных посылок.

Основные принципы ее таковы:

каждое понятие может быть сведено к фиксированному набору простых, неразложимых далее, понятий;

сложные понятия выводятся из простых лишь с помощью операций логического умножения и пересечения объемов понятий в логике классов;

набор простых понятий должен удовлетворять критерию непротиворечивости;

любое высказывание может быть эквивалентным образом переведено в другую форму;

Всякое истинное утвердительное предложение является аналитическим.

На формировании методологических взглядов Лейбница сказались мысли Декарта о возможности построения универсального логико-математического метода решения научных задач. Лейбниц и Декарт надеялись, что им удастся расширить логику до универсальной науки о мышлении, применимой ко всем областям человеческого разума , – построить своего рода универсальное исчисление мышления.

По замыслам Лейбница, имевшим несколько более конкретный характер, чем планы Декарта, для построения универсальной логики необходимы три основных элемента. Первый элемент – универсальный научный язык, частично или полностью символический и применимый ко всем истинам, выводимым посредством рассуждений. Второй элемент – исчерпывающий набор логических форм мышления, позволяющих осуществить любой дедуктивный вывод из начальный принципов. Третий элемент – набор основных понятий, через которые определяются все остальные понятия, своего рода алфавит мышления, позволяющий сопоставить символ с каждой простой идеей. Комбинируя символы и производя над ними различные операции, можно получить возможность выражать и преобразовывать более сложные понятия.

Ни Декарту, ни Лейбницу не удалось развить последовательно символическое исчисление логики. Они создали лишь отдельные фрагменты, которые были весьма далеки от поставленной ими задачи: свести любое рассуждение к вычислению. Лейбниц мечтал создать такое положение, при котором один из спорящих всегда смог бы сказать другому: «Вы утверждаете одно, я – другое; ну что же, вычислим, кто из нас прав».
Тема № 3.
Сравнительный анализ в эвристике XIX века
Работы Сен-Симона и Больцано
Французский ученый А. Сен-Симон (1760-1825) уделял много внимания исследованию сравнения как важного познавательного средства. Он утверждал, что «вся работа человеческого ума, в конечном счете, сводится к сравнениям: сказать, например, что какая-либо вещь хороша или плоха, значит сказать, что она лучше или хуже другой, с которой ее сравнивают». Он выдвинул идею создания особой науки о сравнении идей, указывая в качестве образца для нее математику, которая является «наукой о наиболее точных и наиболее глубоких сравнениях». Необходимо отметить, что сравнительный метод в XIX в. Получил широкое применение в науках, накопивших большое количество эмпирического материала.

Значительный интерес для определения сущности эвристики представляют идеи чешского логика, математика и философа Бернардо Больцано (1781-1848), изложенные в «Наукоучении», главном его логико-философском произведении. В нем рассматриваются проблемы классической логики, теории познания, теории науки, психологии мышления, эвристики и педагогики. Такой фундаментальный подход к исследованию интеллектуальной деятельности позволил рассмотреть вопросы: что такое познание и знание? Что представляет собой истина? Каковы средства и пути познания истины? Каковы формы и правила всякой познавательной деятельности?

В своем изложении эвристической деятельности Б. Больцано делает шаг вперед по сравнению с Декартом и Лейбницем, критически развивая идеи предшественников. Так, Больцано показал, что ссылка на любого рода очевидность не может служить доказательством в научном исследовании. Все заблуждения, по Больцано, проистекают из того, что мы неправильно оцениваем вероятности эвристических заключений и часто пользуемся этими заключениями как доказанными.
Алгебра Буля.
Ирландский профессор математики Джордж Буль (1815-1864) добился выдающихся успехов в критическом пересмотре логики. Он предложил и разработал обобщение алгебраических рассуждений в форме алгебры операторов. Его позиция состояла в том, что не обязательно алгебра должна заниматься рассмотрением одних лишь чисел и что законы алгебры должны совпадать с законами арифметики вещественных и комплексных чисел. Основная идея Буля состоит в том, что существующие законы мышления представимы в символическом виде, позволяющем придать более точный смысл обычным логическим рассуждениям и упростить их применение.
Эвристика в работах Пуанкаре.
Много внимания вопросам методологии науки и самой эвристики уделял французский математик Анри Пуанкаре (1854-1912). Он считал,что законы науки не относятся к реальному миру, а представляют собой произвольные соглашения, которые должны служить наиболее удобному и полезному (в соответствии с «принципом экономии мышления» Маха) описанию соответствующих явлений.

Рассматривая механизм математического творчества, Пуанкаре подчеркивал, что он существенно не отличается от любой творческой деятельности, поэтому, изучая его, мы вправе рассчитывать на проникновение в самую сущность человеческого ума. Для этого прежде всего, считал ученый, необходимо знать психологический механизм творчества, поэтому наблюдения над работой математика, по его мнению, особенно поучительны для психолога.

Пуанкаре считал, что решение или доказательство может вызвать у нас чувство изящного, когда есть гармония отдельных частей, их симметрия, их счастливое равновесие – все то, что вносит порядок, что сообщает этим частям целое в одно время с деталями.

Научный метод Пуанкаре заключается в наблюдении и эксперименте, но так как время ограничено, то ученый должен делать определенный выбор для установления закономерностей. Принципы выбора у многих исследователей не лишены аналогии. Предварительно устанавливается правило, которое охватывает систематически повторяющиеся факты. Далее такие факты не представляют интереса, так как они уже не учат ничему новому. Теперь интерес представляют исключения и, прежде всего наиболее резкие, так как они не только более всего бросаются в глаза, но и наиболее поучительны. Таким образом, если установлено какое-нибудь правило, то вначале мы должны исследовать те случаи, в которых это правило имеет больше всего шансов оказаться неверным.

Проведя исследования сходства фактов правилу и их различие, необходимо сосредоточить свое внимание на тех аналогиях, которые часто встречаются в кажущихся различиях. Новый результат достоин высокой оценки, если он связывает воедино известные элементы, до тех пор рассеянные и казавшиеся чуждыми друг другу. Он вносит порядок внезапно туда, где до сих пор наблюдался хаос. Научный прогресс осуществляется благодаря неожиданным сближениям между различными частями науки.

Большое значение Пуанкаре придавал внезапному прозрению. Его поражал характер прозрения, с несомненностью свидетельствующий о долгой предварительной бессознательной работе. Эта работа плодотворна лишь в том случае, если ей предшествует и за нею следует период сознательной работы. В любом случае роль этой бессознательной работы в процессе математического творчества велика и неоспорима. Случайные факты Пуанкаре считал случайными для невежды , но не для ученого. Случайность в его трактовке является мерой нашего невежества, поэтому случайными явлениями будут те, законы которых нам неизвестны.

В своих обширных методологических работах Пуанкаре большое внимание уделял как математическому творчеству, так и вопросам обучения математике. Разработанные им вопросы научного творчества относятся к проблемам эвристики, изложенным на основе собственного опыта.
Эвристика Энгельмейера.
В первой половине XX века начали появляться работы по проблемам эвристической деятельности в определенных конкретных областях. Так, в 1910г. П.К. Энгельмейер опубликовал теорию творчества» – исследование по научно-техническому творчеству, в котором разрабатывал и более общие вопросы создания целой науки о творчестве – эврологии, подчеркивая единство эвристических и логических начал этой науки.

Техническое творчество П.К. Энгельмейер рассматривал как явление, характерное для любого развивающегося организма. Единый органический процесс творчества он разделял на три качественно отличных акта.

Первый акт – замысел. Только этот акт имеет отношение к психологии. Результатом его является возникновение замысла, то есть гипотезы будущего изобретения. Акт начинается с интуитивного ощущения идеи и заканчивается ее уяснением. Конкретный путь решения приходит к изобретателю в процессе мышления внезапно, как мгновенная вспышка в понимании цели.

Второй акт – план. Этот акт основан на логике, так как его результатом является логическая схема будущей конструкции.

Третий акт – поступок. Этот акт имеет отношение к реальному, так как на этой стадии изобретатель уступает место мастеровому.

В это же время – первое десятилетие XX в. – появляются работы педагогов-математиков, которые связывали успешное обучение математике с эвристикой. Так, французский педагог Лезан излагал свою систему в виде советов учителю. Эти советы основаны на том, чтобы не сковывать ум обучаемого человека и поддерживать имитацию самостоятельного открытия. Аналогичную концепцию поддерживал и С.И. Шорох-Троцкий. Большое внимание эвристическим методам обучения придавал Н.А. Извольский, который главную задачу обучения видел в развитии творческих способностей на основе этих методов.

На основании анализа процессов становления и развития эвристики можно сделать следующие выводы:

На всех этапах развития интеллектуальной человеческой деятельности в науке и технике признавалось существование задач, которые невозможно было решить с помощью существующих в то время методов и логики. Такие задачи требовали выхода мышления за рамки принятых теорий, требовали открытия, изобретения новых подходов к их решению.

Оказалось, что для решения таких задач можно применять достаточно общие, не касающиеся только узкой предметной области, руководства, правила, рекомендации. Они не гарантируют достижения цели, но значительно повышают вероятность успеха своей целенаправленной последовательностью по сравнению с неорганизованным поиском.

Предпринятые попытки формализации таких систем на основе отождествления логики и мышления не достигали цели. Это был бесперспективный путь развития эвристики, на котором, однако, зарождались новые научные направления.

На протяжении развития эвристики возникли и исследовались практически все существующие методики традиционной эвристической деятельности.

Фактически был сформирован взгляд на эвристику как на науку, которая основывается на областях, изучающих интеллектуальное поведение человека.

Тема № 4.
Современный этап развития эвристики
Значение работ Пойа.
Современный этап развития эвристики начинается со второй половины XX в. Он связан с возникновением кибернетики и необходимостью развития поисковых эвристических систем для научной и изобретательской деятельности. К этому времени относится появление фундаментальных исследований Д. Пойа по эвристике, подводивших итог ее развития на предыдущем этапе и намечавших ее перспективы. Он писал: «Над универсальным методом, пригодным для решения любых задач, размышлял Декарт; наиболее же четко сформулировал идею о совершенном методе Лейбниц. Однако поиски универсального, совершенного метода дали не больший эффект, чем поиски философского камня, превращающего неблагородные металлы в золото. Тем не менее, такие недостижимые идеалы не остаются бесполезными – пока никто не достиг Полярной звезды, но многие, глядя на нее, находили правильный путь». В работах Пойа впервые рассматривалась необходимость раннего целенаправленного обучения навыкам эвристической деятельности. Основную идею своих работ он высказал такими словами: «Процесс решения задачи представляет собой поиск выхода из затруднения или пути обхода препятствия – это процесс достижения цели, которая первоначально не кажется сразу доступной. Решение задач является специфической особенностью интеллекта, а интеллект – это особый дар человека; поэтому решение задач может рассматриваться как одно из самых характерных проявлений человеческой деятельности.

Постепенно усилия ученых переместились с попыток найти универсальный метод на последовательное исследование закономерностей эвристической деятельности человека. «Эвристика ставит себе целью установить общие закономерности тех процессов, которые имеют место при решении всякого рода проблем, независимо от их содержания».
Современные определения эвристики.
Изучение эвристической интеллектуальной деятельности человека и практическое применение выявленных закономерностей ее протекания в различной научной деятельности послужило причиной контекстуального определения эвристики. Понимание эвристики в различных научных областях знаний трансформировалось под влиянием специфики её применения в этих областях. Происходило количественное накопление информации.

Под эвристикой стали понимать:

Специальные методы решения задач (эвристические методы), которые обычно противопоставляются формальным методам решения, опирающимся на точные математические модели. Использование эвристических методов (эвристик) сокращает время решения задачи по сравнению с методом полного ненаправленного перебора возможных альтернатив; получаемые решения не являются, как правило, наилучшими, а относятся лишь к множеству допустимых решений; применение эвристических методов не всегда обеспечивает достижение поставленной цели. Иногда в психологической и кибернетической литературе эвристические методы понимаются как любые методы, направленные на сокращение перебора, или как индуктивные методы решения задач.

Организацию процесса продуктивного творческого мышления (эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечение неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирование опровержений с помощью контрпримеров и т.п.). Эти механизмы, в совокупности определяющие метатеорию решения творческих задач, универсальны по своему характеру и не зависят от конкретной решаемой проблемы. Способ написания программ для ЭВМ (эвристическое программирование). Если при обычном программировании программист перекодирует готовый математический метод решения в форму, понятную ЭВМ, то в случае эвристического программирования он пытается формализовать тот интуитивно понимаемый метод решения задачи, которым, по его мнению, пользуется человек при решении подобных задач. Как и эвристические методы, эвристические программы не обеспечивают абсолютного достижения поставленной цели и оптимальность получаемого результата.

Науку, изучающую эвристическую деятельность; специальный раздел науки о мышлении. Ее основной объект – творческая деятельность; важнейшие проблемы-задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества структурирования описаний внешнего мира (на основе классификаций типа периодической системы элементов Д.И. Менделеева или систематики растений К. Линнея). Эвристика как наука развивается на стыке психологии, теории искусственного интеллекта , структурной лингвистики, теории информации.

Специальный метод обучения («сократические беседы») или метод коллективного решения проблем. Эвристическое обучение, исторически восходящее к Сократу, состоит в задании обучающимся серии наводящих вопросов и примеров. Коллективный метод решения трудных проблем, получивший название «мозговой штурм», основан на том, что участники коллектива задают автору идеи решения, наводящие вопросы, примеры, контрпримеры.

Такие определения подтверждает мнение многих исследователей, что эвристика переживет свой период становления. Акцент исследований стал перемещаться с получения результата на организацию интеллектуальной деятельности для его получения. Отмечается все больший научный интерес к методам организации получения результата, что позволяло применять найденный метод к другим возникающим проблемам в разных областях профессиональной деятельности человека, в том числе и сфере менеджмента..
Тема № 5.
Предмет и задачи эвристики.
Рассмотренные определения эвристики показывают, что эвристическая деятельность представляет собой сложный, многоаспектный и многоплановый вид интеллектуальной деятельности человека, которая в большем объеме происходит скрыто и не поддается объективному исследованию и описанию в рамках одной науки.

Поэтому эвристика синтезирует результаты различных наук и на этой основе устанавливает закономерности организации эвристической деятельности. Такими науками являются, прежде всего, психология мышления, физиология высшей нервной деятельности, философия, кибернетика, логика, педагогика, и некоторые другие. Вообще же любая научная область, изучающая интеллект человека, обязательно касается определенных сторон организации творческих процессов, куда входит и эвристическая деятельность. Все это обосновывает необходимость построения специальной науки – эвристики, которая, базируясь на научных достижениях других дисциплин и используя свои методы обобщения и исследования, занималась бы изучением специфического качества человеческого интеллекта – эвристической деятельности. Эвристика должна также исследовать и закономерности такой деятельности в технической кибернетике.

Всё это позволяет дать следующее определение эвристики: под эвристикой как наукой будем понимать науку, изучающую закономерности построения новых действий в новой ситуации.

Новая ситуация – это никем не решенная задача или не изобретенное техническое устройство, необходимость которого выявлена. Новой будет и ситуация, когда специалист встречается с нестандартной задачей своего уровня, доказательство которой он должен самостоятельно найти. Попадая в новую ситуацию, человек ищет пути выхода из неё, то есть пути решения, которые ему неизвестны и которые он в своей практике ещё не встречал. Это может быть принципиально новый метод или новая последовательность известных действий. Таким образом, эвристика концентрирует внимание на изучении закономерностей построения новых действий, которые во многом похожи независимо от предметной области применения. Если ситуация не новая, то действия человека носят алгоритмический характер, то есть он просто вспоминает их последовательность, которая обязательно приведет к цели. В этих действиях нет элементов продуктивного мышления в отличие от новой ситуации, когда результат должен быть объективно или субъективно – когда результат является новым для человека, его получившего.

Эвристика как наука берет свое начало в психологии мышления. В качестве главного предмета исследования она рассматривает организацию продуктивной интеллектуальной деятельности, основывающейся на мыслительных актах, с помощью которых проходит процесс эвристического поиска.

Как известно, мышление совершается и развивается в следующих формах:

анализ, синтез, сравнение;

абстракция, обобщение, конкретизация;

индукция, дедукция, аналогия;

нахождение связей и отношений;

формирование понятий, их классификация и систематизация.

Однако в качестве главного предмета исследования эвристика рассматривает главные операции, основанные на этих мыслительных актах, от которых она отправляется как от данного. Главным предметом её исследования является изучение способов поиска и формирования информации с их помощью для нахождения решений. Человек, решающий задачу, формирует гипотезы на основе информационной модели проблемной задачи, начиная с самой общей и ориентированной. На первых этапах решения ему недостает информации, чтобы сделать категорический и уверенный вывод. Последующее ее накопление позволяет все более обоснованно предвосхищать путь решения. Второй особенностью в предмете исследования эвристики является то, что различные виды и формы мышления происходят не обособленно, а во взаимосвязи, поэтому главное при решении задачи – сочетание разнообразных эвристических и логических операций, системное их применение. При этом сложные операции поиска выступают не как результат обычной механической комбинации элементарных операций, а как результат сложной интеллектуальной деятельности, в которой взаимосвязано, и часто субъективно, выступают эвристические, алгоритмические, алгоритмические (логические) компоненты мышления.

Основными задачами эвристики как науки являются:

познание закономерностей продуктивных процессов на основе психологических особенностей их протекания;

выделение и описание реальных ситуаций , в которых проявляется эвристическая деятельность человека или её элементы;

изучение принципов организации условий (моделей), для эвристической деятельности ;

моделирование ситуаций, в которых человек проявляет эвристическую деятельность, с целью изучения ее протекания и научения её организации;

создание целенаправленных эвристических систем (общих и частных) на основе познанных объективных закономерностейэвристической деятельности;

конструирование технических устройств, реализующих законы эвристической деятельности.

Тема № 6.

Эвристика в системе других наук.
Эвристика и психология мышления
Становление и развитие эвристики как науки, которая возникла на пересечении нескольких научных дисциплин, делает необходимым рассмотрение ее принципиальных связей с ними.

Одной из основных областей традиционных научных исследований эвристической деятельности человека является психология мышления , в которой эвристика выделялась в один из её разделов. В нём проводятся работы по исследованию природы мыслительных операций человека при решении различных задач независимо от их конкретного содержания и предметной области. Основной задачей психологического анализа мышления в этом случае становится выяснение эвристик, используемых человеком, их систематизация и разработка рекомендаций по активному управлению процессом их усвоения и применения. Исследования осуществляются на специально подобранном материале, удобном для анализа, и носят, как правило, кратковременный характер. Эвристики в этих исследованиях понимаются как догадки, специальные методы и приемы, основанные на обобщенном опыте решения интеллектуальных задач. Совокупность этих приемов и методов развивает способность находить подходы к задачам, методы решения которых покат неизвестны человеку.

Мышление – сложный познавательный психический процесс взаимодействия познающего человека с познавательным объектом. Оно представляет собой ведущую форму ориентирования человека в действительности. Практически всегда мышление, по сути, творческий процесс с элементами эвристического поиска определенного уровня, так как оно возникает в ситуациях, в которых для принятия решения необходима новая информация и способы ее переработки. В процессе мышления человек может ставить перед собой задачи и формулировать ответы, выдвигать гипотезы, строить доказательства, создавать научные теории и изобретения. Во всякой сложной мыслительной деятельности присутствует эвристическая деятельность как элемент творческого мышления. Мышление способно объединять, сопоставлять и противопоставлять информацию о явлениях и объектах, которые непосредственно друг с другом не связаны. Вскрывая закономерные существенные связи, мышление способно предвидеть пути дальнейшего развития материального мира – прогнозирование , и тем самым опережать его. Эти способности основаны на важнейших характеристиках мышления – обобщенности и опосредованности отражения окружающей действительности.

Одна из теорий, претендующих на описание мышления, основана на классической теории ассоциаций . В ней мышление понимают как связь стимулов и реакций или элементов поведения и трактуют как законы, управляющие последовательностью элементов поведения («идей»). «Идея» в классической ассоциативной теории является копией, следом стимулов. Теория основана на следующем законе следования: если два предмета А и В часто встречаются вместе, то предъявление А вызовет в памяти предмет В, то есть связь основана на принципе поверхностной внешней причинной связи (как, например, связи номера телефона с именем владельца).

Список операций в теории ассоциаций выглядит следующим образом:

ассоциации, приобретенные на основе повторения связи;

роль частоты повторения, новизны;

припоминание прошлого опыта;

пробы и ошибки со случайным успехом;

научение на основе повторения успешной пробы;

действия в соответствии с условными реакциями и привычками.

Однако мыслительный процесс отличается от свободного ассоционирования прежде всего тем, что мышление – это направленное ассоционирование. Фактором, направляющим ассоционирование и превращающим его в мышление, является цель. Существенным свойством ассоциативных связей является то, что они представляют основу такого упорядоченного хранения информации в мозге человека, которая обеспечивает быстрый поиск нужных сведений путем обращения к нужному материалу по ассоциации.
Эвристика и логика.
Существует подход к описанию мышления, основанный на отождествлении функций мышления и логики . В настоящее время логика (греч. – слово, мысль, речь, разум) как наука представляет собой синтез научных достижений о законах и формах мышления. Традиционная и математические логики изучают законы получения знания из ранее установленных истин, без обращения в каждом случае к опыту. Происходит это на основе законов выводного знания.

Традиционную логику можно назвать арифметикой логики. Она изучает следующие общие законы:

закон тождества ; каждая мысль, которая приводится в данном умозаключении, при повторении должна иметь одно и то же определенное, устойчивое содержание;

закон противоречия : не могут быть одновременно истинными две противоположные мысли об одном и том же предмете, взятом в одно и то же время и в одном и том же отношении;

закон исключенного третьего : из двух противоречащих высказываний в одно и то же время и в одном и том же отношении одно непременно истинно;

закон достаточного основания : всякая истинная мысль должна быть обоснована другими мыслями, истинность которых доказана.

Традиционная логика рассматривает, как правильно по форме построить рассуждение, чтобы при условии верного применения формально-логических законов прийти к истинному выводу из истинных посылок. Математическая логика – это алгебра формальной логики. Она изучает действие в основном тех же законов, но математическими методами, что позволяет применять ее результаты , например, в кибернетике. На основе законов и правил логики определенные комбинации суждений позволяют получить «новые» правильные суждения, но новизна их только в очевидном расширении существующих знаний. Логика, изучая структуру отдельной мысли и различных сочетаний мыслей в сложные формы, абстрагируется не только от конкретного содержания, но и от процессов возникновения, формирования, творческого развития мыслей, что исключает возможность описания мышления в понятиях традиционной логики.

Логика обладает большими познавательными достоинствами:

– постоянным стремлением к истинному знанию;

– особым вниманием к различию между простым утверждением, убеждением, точным суждением;

– нахождением и изучением различия между недостаточно ясными понятиями, туманными обобщениями и точными формулировками;

– разработкой формальных критериев, позволяющих обнаружить ошибки, неясности, неправомерные обобщения, поспешные выводы;

– пониманием важности доказательств; требованием убедительности и строгости каждого отдельного шага мышления.

Приведенные достоинства традиционной логики опровергают утверждение о том, что она не связана с реальным поведением. Реальное поведение не достигнет разумной цели, если будет определяться факторами, аналогичными ошибкам в традиционной логике.
Эвристика и кибернетика. Эвристика и интеллект.
С развитием теории информации и кибернетики многие исследователи стали описывать мышление как процесс переработки информации человеком. Кибернетика (греч. – искусство управления) – наука об управлении, получении, передаче и преобразовании информации в системах любой природы (кибернетических системах): технических, биологических, экономических и т.п. Такой подход не определяет мышление, он указывает на одно из его основных свойств, которое состоит в его познавательной стороне по активному извлечению информации из внешней среды и ее переработке. По поводу такого подхода академик А.К. Колмогоров высказывался так: «Я принадлежу к тем кибернетикам, которые не видят никаких принципиальных ограничений в кибернетическом подходе к проблеме жизни, и полагаю, что можно анализировать жизнь во всей ее полноте, в том числе и человеческое сознание со всей сложностью, методами кибернетики».

При рассмотрении мышления часто используется понятие «интеллект » (лат. – познание, понимание, рассудок). Интеллект – это система мыслительных способностей как уровень развития мышления. Иногда говорят, что мышление – это интеллект в действии . Интеллект включает систему всех познавательных функций человека: от ощущения и восприятия до мышления и воображения.

Основные качества, характеризующие интеллект и изучаемые в различных дисциплинах, включают:

– способность понимать и обучаться на опыте; приобретать и сохранять знания; умственные способности;

– способность соизмеримо быстро и правильно реагировать на новую ситуацию; умение рассуждать при выборе стратегии действия;

– меру успешности в пользовании перечисленными способностями при выполнении конкретной деятельности.

Формирование и развитие интеллекта происходит на основе труда как целенаправленной деятельности в окружающем мире. Здесь же проявляется и самое существенное качество человеческого интеллекта, который позволяет отражать закономерности окружающего мира и на этой основе преобразовать его. С этим же связано обобщение понимания интеллекта как познавательной деятельности любых сложных систем, способных к обучению, целенаправленной переработке информации и саморегулированию. При этом эвристическую деятельность необходимо рассматривать как интеллектуальную (мыслительную) деятельность в новой нестандартной ситуации. Все это объясняется тем подходом к исследованиям, который реализует кибернетика.