- степен на сходство или разлики в организми, групи организми;
- връзката между двете.
Разпределени значително за таксономия атрибути на която конкретен обект се определя в "клетка" - таксономична група (Фигура 1).
Необходимостта от историческите промени на външната и вътрешната структура на живите организми се дължи на факта, че околната среда, която определя условията на живот и осигурява средствата, се променя непрекъснато. Както пише Луис Карол, вие трябва да изпълните, за да остане на мястото си. За да оцелеят, трябва да се промени. Промените могат да бъдат значителни, от основно значение. Тези промени са в съответствие с други характеристики дават възможност за развитието на нови жизнена среда (например, белодробен дишане в древни водни организми) или значително увеличаване на ефективността на използване на ресурсите (например, външен вид teplokrovnosti). Биолозите наричат това ниво на адаптация aromorphoses. От гледна точка на OTSM-TRIZ от тях не може да се счита за решения шофиране противоречия (Khomenko NN) Студентите, да бъдат доведени до необходимостта от "преоткриването" на биологични адаптации на ниво aromorphoses.
Пример 1. С помощта на проблемната ситуация в преподаването на тема: "Клас Feature земноводни"
Преформулиране на тема: "как да ловят риба усвоили земята"
Риба - водни създания. Като усвоили всички жизненоважни ресурси на тяхната околна среда, те се приземи войски по суша. Какви са проблемите пред които са изправени тези пионери?
Ситуацията е ясна за всички студенти, които се борят повикване на тези пречки:
-На кожата и очите, ще изсъхнат на въздуха. Как да се избегне това?
-Как да дишаме по суша, защото хрилете твърде скоро изсъхнат?
-В вода, храна и така тя е мокра, а сега тя трябва по някакъв начин мокри.
-Какво се случва с хайвер, забавени на земята? Отговорът е очевиден - суха. И какво да направя по въпроса?
-Как да се придвижват по суша? Плавници - слаби асистенти, както и увеличаване на телесното тегло на изхода на водата.
Проблеми пред които са изправени водни животни, учене на жизнената среда на приземния въздух
Признаци на амфибия изход клас като разтвори, идентифицирани проблеми. Появата на тази група от животни, тънка кожа с слизести жлези, белите дробове, ставните краища на слюнчените и слъзните жлези, укрепване на скелета, в сравнение с риболов на някои от другите функции са логично звук и лесен за запомняне. Земноводните не са се справили с една важна задача - размножаване от водата. Природата е спрял на компромис: живота на възрастните животни се извършва по суша, и възпроизводството и развитието - във водата. Какво, всъщност, се определя от името на класа - земноводни.
Нерешен проблем на размножаване от водата е интригата, която ви позволява да се преодолее пропастта по-горен клас - влечуги.
Пример 2 Размножаване влечуги
Влечуги - са животни, които са били в състояние да отида да се размножават на сушата. Техните еволюционни предшественици риби и земноводни снасят яйца във вода. Във водата, това се случва оплождане и ембриотрансфер развитие. Както трябваше да се промени, за да хвърлят хайвера си на ембриона беше успешно разработен в условията на терена?
Този подход позволява връщането към научената материал, озаглавен "Риба" и да се изясни, че тя изглежда ясна представа за структурата на хайвер.
Основната функция на яйцата - създаване на условия за опазването и развитието на ембриона. Това включва предоставяне на храна, въздух, нежелани вещества, освобождаване, както и защита от изсушаване и опасни външни влияния.
Това става забележима зависимост от структурата на функция, условия и ресурси. На следващо място, промяна на условията и средствата, с една и съща функция, и се обмисля варианти за промени в структурата. В резултат на това "роден" яйце!
Пример 3 Еволюция на дихателната система на животни
Формулирането на тази задача изисква предварително обяснение.
Защо дишаме? Този прост (! Само на пръв поглед), въпросът обикновено отговори на този: дишам, за да живее! Необходимо е, че кислородът навлиза в кръвта, кръвта да пренася кислород до всички клетки на тялото и е оттеглил от тях въглероден диоксид, който след това се издиша. Защо? Отговорът се крие на клетъчно и молекулно ниво. Клетката притежава необходимия "оборудване" за преобразуване на енергията на химичните връзки, съдържащи се в храната ни, в достъпна форма на тялото. Тя е в този процес, че работата му носи силен окислител кислород. За производство на електроенергия безпроблемно изисква постоянно подаване на кислород към клетката (въпреки че аноксична "технологии") и разпределяне на ненужни отпадъци - въглероден диоксид. По този начин, дишане - не просто "да си поема дъх". система от органи, която се нарича "дишане" на практика - системата за обмен на газ. По този начин, като се има предвид развитието на дихателната система се свежда до въпроса: как и защо да се промени структурата да се осигури обмен на газ при животните?
обмен на газ с околната среда се осъществява чрез повърхността. За това, повърхността трябва да се оправи, влажна и достатъчно голям, за:
-тънък - така като кислород и въглероден диоксид през капаците дифузно gazperemeschayutsya (ефективна дифузия разстояние не повече от 1 cm);
-мокро - от кислород и въглероден диоксид се премества само в разтворена форма;
-голям - толкова по-голяма повърхност, разпространението реализира по-бързо.
Размерът на повърхността на организма се оценява по отношение на обема. Налице е на пръв поглед парадоксален ефект: увеличаване на размера на тялото, площта на относителната повърхност намалява!
S1
Фиг. 3. относителната площ на повърхността намалява размера
В малък съотношение организми на повърхностна площ към обем е достатъчно ефективен обмен на газ. Така че, в протозои, мешести, плоски, кръгли, както и много прешленести червеи газов обмен се осъществява чрез булата на тялото. Специализирани органели или органи там.
В по-големите организми относителна повърхност намалява. Въпреки това, за ефективна зона трансфер газ обемно съотношение на повърхността, за да трябва да се поддържа.
Задача 1: как трябва да се промени на повърхността на общото увеличаване на размера на обект, той не намалява относителната площ
Противоречие. площ в сравнение с необходимия обем с увеличаване на размера на обекта трябва да се намали в съответствие с геометрични закони и не трябва да се намали за ефективен обмен на газ.
Решение. сгънати повърхност.
Фиг. 4. сгънати повърхност
Задача 2: Какво трябва да е повърхността да служи като защита на организма и в същото време да се извърши замяна на газ?
Противоречие. повърхност трябва да бъде в насипно състояние, пропусклива за трансфер на газ, повърхността трябва да бъде твърдо вещество, непропусклив за изпълнение на защитната функция.
Решение. разделен на части. Част от тялото е покрита с непропусклив твърда черупка, и има сгъната част, тънък, пропусклива повърхност.
Проблем 3. Как трябва повърхността за обмен на газ в приземния въздушен обитатели?
Противоречие. повърхността трябва да се изпъкнали, сгънати, тънка за по-добър обмен на газ, и не трябва да бъде такава, че да не изсъхне на въздуха.
Решение. invaginates повърхност.
Ситуацията на проблем или предизвикателна задача
По наше мнение неоправдано задачи предоверяване на етапа на разглеждане на ново съдържание. В някои случаи, това е достатъчно, за да разгледаме материала от различен ъгъл, който е за идентифициране на проблемна ситуация, и вече го предизвиква интерес. Важно е, че смисълът не се губи за нов или не е напълно ясно в специфични условия. Ситуацията трябва да се опише като образен език говори за същността на проблема в момента е достъпна за всички. Чувството за достъпност насърчава да участва в обсъждането и лечение на собствения си опит, впечатления, информация вече са получили. Това създава благоприятна за разбиране на нови знания.
В първия от тези примери, проблемната ситуация подчертава веднъж не като проблеми, на които отговорите са очевидни. Ето защо, ние се потопите в ситуация, извадете опции кандидатира за решения и да ги сравните с "естествените изобретения".
Вторият пример се счита за един "изобретение" - едно яйце. Тя изисква известно обучение за идентифициране на проблемите и тяхното формулиране. Построен ред на мисли:
- за защита на ембрион от изсушаване на въздух се появява за да се изпари водата непропусклива обвивка;
- по-висока плътност обвивка за изпаряването, толкова по-добре, но в същото време има негативни последици?
- чрез непроницаема обвивка става невъзможно:
- обмен на газове за дишане,
- доставката на хранителни вещества,
- отстраняване на метаболитните продукти.
На този етап са подготви почвата за разбирането на функциите на устройството яйцата влечуги и птици.
Идентифицирани противоречия могат да бъдат поставени в основата на изобретателската разрешаване на проблеми:
1. Как да се осъществява обмен на газ. ако яйцето е покрита с непроницаема черупка?
2. Как да се прилагат на доставката на хранителни вещества. ако яйцето е покрита с непроницаема черупка?
3. Как да се прилагат за премахване на метаболитни продукти. ако яйцето е покрита с непроницаема черупка?
Въпроси висят във въздуха, те насочиха вниманието. Следващата стъпка зависи от конкретната ситуация и избраната учителя:
- дава обяснение на учителя;
- учениците трябва да намерите отговор в учебника;
- студенти, предлагани от изобретяването на инструменти, а след това ги сравни с "изобретения" на природата.
невъзможността за отстраняване на външната обвивка чрез мехур се компенсира от наличието на течност за събиране на метаболитни продукти - алантоиса.
Третият пример показва колко сериозно подготвителната работа на учителя трябва да се проведе, за да "дръпне" група от задачи, решаването на които е на разположение на учениците. В темата "Еволюция на дихателната система", погрешно необходимостта да се гарантира, че студентите знаят какво е дифузия, вижте разликата между абсолютна и относителна площ. В зависимост от студентите на ниво и профил napravlennostipodgotovki за повишаване на знанията на различните подходи.
За да разкрие ефект е намаляване на относителната площ poverhnostipo увеличаване на размера на обекта в физико-математически класа може predlozhitraschetnuyu задача изобразени относителна poverhnostishara квадрат на неговия радиус. А хуманитарна клас може да се счита за ситуационен проблем, ако трябва бързо да се почисти коритото на картофи, ще избере основен или melkuyukartoshku? Ръцете и не абстрактно селище "помнят", който бързо.
Представяне на образователни материали във формата на проблемни ситуации или problemnyhzadach изисква от учителя много усилия, но създава среда, в която са включени ученици в процеса на изграждане на знания.
литература