האנושות מקורה לפני כמה אלפי שנים. ולאורך כל הזמן הזה זה מתפתח כל הזמן. תמיד היו לכך סיבות רבות, אבל ללא כושר ההמצאה האנושי, זה פשוט לא היה אפשרי. שיטת הניסוי והטעייה הייתה והינה כעת אחת העיקריות שבהן.
תיאור השיטה
היישום של שיטה זו אינו מתועד בבירור במסמכים היסטוריים. אבל למרות זאת, הוא ראוי לתשומת לב מיוחדת.
ניסוי וטעייה היא שיטה שבה הפתרון לבעיה מושג על ידי בחירת אפשרויות עד שהתוצאה נכונה (לדוגמה, במתמטיקה) או מקובלת (כאשר ממציאים שיטות חדשות במדע).
האנושות תמיד השתמשה בשיטה זו. לפני כמאה שנה, פסיכולוגים ניסו למצוא מכנה משותף בין אנשים שהשתמשו בשיטה זו של קוגניציה. והם הצליחו. אדם שמחפש תשובה לבעיה נתונה נאלץ לבחור אפשרויות, להקים ניסויים ולהסתכל על התוצאה. זה נמשך עד שמגיעה התובנה בנושא. הנסיין נכנס לשלב חדש של חשיבה בעניין הזה.
שיטה בעולםסיפורים
אחד האנשים המפורסמים ביותר שהשתמשו בשיטה זו היה אדיסון. כולם מכירים את הסיפור שלו על המצאת הנורה. הוא התנסה עד שהצליח. אבל אדיסון שיכלל את השיטה הזו. כשחיפש פתרון הוא חילק משימות בין האנשים שעבדו אצלו. בהתאם לכך, התקבל הרבה יותר חומר בנושא מאשר בעבודה של אדם אחד. ובהתבסס על הנתונים שהתקבלו, ניסוי וטעייה זכו להצלחה רבה בפעילותו של אדיסון. בזכות האיש הזה הופיעו מכוני מחקר שמיישמים בין היתר את השיטה הזו.
דרגות קושי
לשיטה זו יש מספר רמות של מורכבות. הם היו מפולגים כל כך למען התבוללות טובה יותר. המשימה של הרמה הראשונה נחשבת לקלה, ומאמץ קטן מושקע במציאת הפתרון שלה. אבל אין לה הרבה תשובות. ככל שדרגת הקושי עולה, כך גם מורכבות המשימה עולה. שיטת הניסוי והטעייה של כיתה 5 היא הקשה ביותר וגוזלת זמן.
יש לקחת בחשבון שככל שרמת המורכבות עולה, כך גם כמות הידע שיש לאדם. כדי להבין טוב יותר מה עומד על כף המאזניים, שקול את הטכניקה. הרמה הראשונה והשנייה מאפשרות לממציאים לשפר אותה. ברמת המורכבות האחרונה, נוצר מוצר חדש לחלוטין.
לדוגמה, ידוע מקרה שבו צעירים לקחו משימה בלתי ניתנת לפתרון מהניווט האווירי כנושא התזה שלהם. לתלמידים לא היה אותו ידע כמו למדענים רבים שעבדו בהםהתחום הזה, אבל הודות למגוון הרחב של הידע של החבר'ה, הם הצליחו למצוא את התשובה. ויתרה מכך, התברר שתחום הפתרון הוא בעסקי הקונדיטוריה, שהוא הרחוק ביותר מהמדע. נראה שזה בלתי אפשרי, אבל זו עובדה. צעירים אפילו קיבלו תעודת זכויות יוצרים על ההמצאה שלהם.
יתרונות השיטה
היתרון הראשון יכול להיחשב בצדק כגישה יצירתית. משימות ניסוי וטעייה מאפשרות לך להשתמש בשתי ההמיספרות של המוח כדי למצוא את התשובה.
כדאי לתת דוגמה כיצד נבנו סירות. חפירות מראות כיצד, במשך מאות שנים, פרט אחר פרט שינה צורה. חוקרים מנסים כל הזמן דברים חדשים. אם הסירה טבעה, אז הטופס הזה נמחק, אם הוא נשאר להישאר על המים, זה נלקח בחשבון. כך, בסופו של דבר, נמצא פתרון פשרה.
אם המשימה לא קשה מדי, שיטה זו לוקחת מעט זמן. לחלק מהבעיות המתעוררות עשויות להיות עשר אפשרויות, שאחת או שתיים מהן יתבררו כנכונות. אבל אם ניקח בחשבון, למשל, רובוטיקה, אז במקרה הזה, ללא שימוש בשיטות אחרות, מחקר יכול להימשך עשרות שנים ולהביא מיליוני אפשרויות.
חלוקת משימות למספר רמות מאפשרת לך להעריך כמה מהר ואפשרי למצוא פתרון. זה מקצר את הזמן לקבלת החלטה. ועם משימות מורכבות, אתה יכול להשתמש בשיטת הניסוי והטעייה במקביל לאחרות.
חסרונות השיטה
עם פיתוחטכנולוגיה ומדע, שיטה זו החלה לאבד מהפופולריות שלה.
באזורים מסוימים, זה פשוט לא רציונלי ליצור אלפי דוגמאות כדי לשנות אלמנט אחד בכל פעם. לכן, שיטות אחרות המבוססות על ידע ספציפי משמשות כיום לעתים קרובות. לשם כך החלו ללמוד את טבע הדברים, את האינטראקציה של אלמנטים זה עם זה. החלו להשתמש בחישובים מתמטיים, נימוקים מדעיים, ניסויים וניסיון עבר.
שיטת הניסוי והטעייה עדיין בשימוש טוב מאוד ביצירתיות. אבל לבנות מכונית בצורה כזו כבר נראית מטופשת ולא רלוונטית. לכן, כעת, ברמת ההתפתחות הנוכחית של הציוויליזציה, יש צורך להשתמש בשיטות אחרות במדעים המדויקים לרוב.
לעתים קרובות, עם השיטה הנבדקת, המשימה יכולה לתאר הרבה דברים חסרי משמעות לחלוטין ולא לקחת בחשבון דברים חשובים אפריורית. כך למשל, ממציא הפניצילין (אנטיביוטיקה) טען כי בגישה הנכונה ניתן היה להמציא את התרופה עשרים שנה קודם לו. זה יעזור להציל אינספור חיים.
עם בעיות מורכבות, לעיתים קרובות יש מצבים שבהם השאלה עצמה נעוצה בתחום ידע אחד, והפתרון שלה נמצא לחלוטין בתחום אחר.
החוקר לא תמיד בטוח שהתשובה תימצא בכלל.
מחבר של ניסוי וטעייה
מי המציא באופן ספציפי את דרך הידיעה הזו, לעולם לא נדע. ליתר דיוק, אנו יודעים שזה היה בבירור אדם יצירתי שכנראה הונחה על ידי רצון לשפר את חייו.
בימי קדם, אנשים היו די מוגבלים בדברים רבים. הכל הומצא על ידי זהשיטה. אז עדיין לא היה ידע בסיסי בתחום הפיזיקה, המתמטיקה, הכימיה ומדעים חשובים אחרים. לכן, היה צורך לפעול באקראי. כך הם קיבלו אש כדי להגן על עצמם מפני טורפים, לבשל אוכל ולחמם את בתיהם. כלי נשק כדי להשיג מזון, סירות לנוע לאורך הנהרות. הכל הומצא כשהאדם נתקל בקושי. אבל בכל פעם שהבעיה נפתרה, היא הובילה לרמת חיים טובה יותר.
ידוע שמדענים רבים השתמשו בשיטה זו בכתביהם.
עם זאת, דווקא תיאור השיטה והשימוש הפעיל אנו רואים אצל הפיזיולוגית Thorndike בסוף המאה התשע-עשרה.
Thorndike Research
ניתן לשקול דוגמה לשיטת הניסוי והטעייה בעבודותיו המדעיות של פיזיולוג. הוא ביצע ניסויים התנהגותיים שונים עם בעלי חיים על ידי הנחתם בקופסאות מיוחדות.
אחד הניסויים נראה בערך כך. חתול שהונח בקופסה מחפש מוצא. לתיבה עצמה יכולה להיות אפשרות פתיחה אחת: היית צריך ללחוץ על הקפיץ - והדלת נפתחה. בעל החיים השתמש בפעולות רבות (מה שנקרא ניסויים), ורובם לא הצליחו. החתול נשאר בקופסה. אבל לאחר מספר אפשרויות, החיה הצליחה ללחוץ על הקפיץ ולצאת מהקופסה. לפיכך, החתול, שנכנס לקופסה, שינן את התרחישים לאורך זמן. ויצא מהקופסה תוך זמן קצר יותר.
Thorndike הוכיח שהשיטה תקפה, ולמרות שהתוצאה לאליניארי, אבל עם הזמן, כשחוזרים על פעולות דומות, הפתרון מגיע כמעט מיד.
פתרון בעיות באמצעות ניסוי וטעייה
יש הרבה מאוד דוגמאות לשיטה הזו, אבל כדאי להזכיר אחת מאוד מעניינת.
בתחילת המאה ה-20, היה מעצב מנועי מטוסים מפורסם מיקולין. באותו זמן, היו מספר עצום של תאונות מטוסים עקב מגנטו, כלומר, ניצוץ ההצתה נעלם לאחר זמן מה של טיסה. היו הרבה ניסויים ומחשבות לגבי הסיבה, אבל התשובה הגיעה במצב לא צפוי לחלוטין.
אלכסנדר אלכסנדרוביץ' פגש ברחוב אדם עם עין שחורה. באותו רגע עלתה לו תובנה שאדם בלי עין אחת רואה הרבה יותר גרוע. הוא שיתף את התצפית הזו עם הטייס אוטוצ'קין. כאשר הותקן מגנטו שני במטוסים, מספר תאונות האוויר ירד משמעותית. ואוטוצ'קין שילם תגמולים במזומן למיקולין במשך זמן מה לאחר כל טיסת הדגמה.
יישום השיטה במתמטיקה
לעיתים קרובות, שיטת הניסוי והטעייה במתמטיקה משמשת בבתי ספר כדרך לפיתוח חשיבה לוגית ולבחון את מהירות מציאת האפשרויות. זה מאפשר לך לגוון את תהליך הלמידה ולהציג אלמנטים של המשחק.
לעתים קרובות אתה יכול למצוא משימות בספרי הלימוד של בית הספר עם הנוסח "פתור את המשוואה בניסוי וטעייה". במקרה זה, יש צורך לבחור את אפשרויות התשובה. כשמוצאים את התשובה הנכונה, היא פשוט מוכחת בפועל, כלומר,חישובים נחוצים. כתוצאה מכך, אנו מוודאים שזו התשובה הנכונה היחידה.
דוגמה למשימה מעשית
ניסוי וטעייה במתמטיקה בכיתה ה' (במהדורות האחרונות) מופיעים לעתים קרובות. הנה דוגמה.
יש צורך לציין אילו צלעות יכולות להיות למלבן. בהנחה ששטח (S)=32 ס"מ והיקף (P)=24 ס"מ.
פתרון לבעיה זו: נניח שאורך צד אחד הוא 4. אז האורך של צד אחד נוסף זהה.
אנו מקבלים את המשוואה הבאה:
24 – 4 – 4=16
16 חלקי 2=8
8 ס מ הוא הרוחב.
בדוק עם נוסחת האזור. S \u003d AB \u003d 84 \u003d 32 סנטימטרים. כפי שאנו רואים, ההחלטה נכונה. אתה יכול גם לחשב את ההיקף. לפי הנוסחה, החישוב הבא מתקבל P \u003d 2(A + B) u003d 2(4 + 8) u003d 24.
במתמטיקה, ניסוי וטעייה היא לא תמיד הדרך הטובה ביותר למצוא פתרונות. לעתים קרובות אתה יכול להשתמש בשיטות מתאימות יותר, תוך השקעת זמן קצר יותר. אבל לפיתוח החשיבה, שיטה זו זמינה בארסנל של כל מורה.
תיאוריה של פתרון בעיות המצאתי
ב-TRIZ, שיטת הניסוי והטעייה נחשבת לאחת היעילות ביותר. כאשר אדם נקלע לסיטואציה לא רגילה עבורו, אז פעולות באקראי, ככל הנראה, יהיו חסרות תועלת. אתה יכול לבלות הרבה זמן וכתוצאה מכך לא להצליח. התיאוריה של פתרון בעיות המצאתי מבוססת על חוקים ידועים, ובדרך כלל משתמשים בשיטות קוגניציה אחרות. לעתים קרובות נעשה שימוש ב-TRIZ בגידול ילדים, מה שהופך את התהליך הזה למעניין ומרגש עבור הילד.
מסקנות
לאחר שקלטנו שיטה זו, אנו יכולים לומר בביטחון שהיא מעניינת למדי. למרות חסרונותיו, הוא משמש לעתים קרובות ביישומים יצירתיים.
עם זאת, זה לא תמיד מאפשר לך להשיג את התוצאה הרצויה. חוקר אף פעם לא יודע מתי להפסיק לחפש או אולי כדאי לעשות עוד כמה מאמצים ותיוולד המצאה מבריקה. לא ברור גם כמה זמן יוקדש.
אם תחליט להשתמש בשיטה זו כדי לפתור בעיה, אתה צריך להבין שהתשובה יכולה לפעמים להיות באזור לגמרי לא צפוי. אבל זה מאפשר לך להסתכל על החיפוש מנקודות מבט שונות. ייתכן שתצטרך לשרטט כמה עשרות וריאציות, או אולי אלפים. אבל רק התמדה ואמונה בהצלחה יובילו לתוצאה הרצויה.
לפעמים שיטה זו משמשת כשיטה נוספת. למשל, בשלב הראשוני כדי לצמצם את החיפוש. או כשהמחקר נעשה בדרכים רבות והגיע למבוי סתום. במקרה זה, המרכיב היצירתי של השיטה יאפשר מציאת פתרון פשרה לבעיה.
לרוב נעשה שימוש בניסוי וטעייה בהוראה. היא מאפשרת לילדים למצוא פתרונות במצבי חיים שונים על סמך הניסיון שלהם. זה מלמד אותם לזכור את סוגי ההתנהגות הנכונים המקובלים בחברה.
אמנים משתמשים בשיטה זו כדי למצוא השראה.
שווה לנסות את השיטה בחיי היומיום כאשרפתרון בעיות. אולי כמה דברים יופיעו לך אחרת.
