I.S. “E.Fermi”
Istituto Tecnico Settore tecnologico
Mantova
PROBLEM
SOLVING
by: K.Nosari
1
Viviamo in un mondo
Che cambia rapidamente.
La velocità delle trasformazioni
e la continua comparsa di novità
Non danno tregua.
Non è facile orientarsi.
La conoscenza diventa rapidamente
obsoleta e superata.
Oggi non è sufficiente essere
specializzati in un singolo settore
o imparare soluzioni standard buone
in ogni occasione ……. Imparare a focalizzare
la creatività sugli obiettivi e puntare
sull’innovazione continua sono abilità
fondamentali per vincere le sfide
del nostro tempo…..
Tetris project
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Per problem solving si intende la capacità di
un individuo di mettere in atto processi
cognitivi per affrontare e risolvere situazioni
reali e interdisciplinari, per le quali il
percorso
di
soluzione
non
è
immediatamente evidente e nelle quali gli
ambiti di competenza o le aree curricolari
che si possono applicare non sono
all’interno
dei
singoli
ambiti
della
matematica, delle scienze o della lettura.
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L'approccio scientifico alla risoluzione dei
problemi inizialmente era sviluppata secondo
uno schema puramente intuitivo:
• percezione dell'esistenza di un problema
• definizione del problema
• analisi del problema e divisione in sottoproblemi
• formulazione di ipotesi per la risoluzione del
problema
• verifica della validità delle ipotesi
• valutazione delle soluzioni
• applicazione della soluzione migliore
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METODOLOGIE:
FARE
Focalizzare
• Creare un elenco di problemi
• Selezionare il problema
• Verificare e definire il problema
• Descrizione scritta del problema
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Analizzare:
• Decidere cosa è necessario sapere
• Raccogliere i dati di riferimento
• Determinare i fattori rilevanti
• Valori di riferimento
• Elenco dei fattori critici
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Risolvere
• Generare soluzioni alternative
• Selezionare una soluzione
• Sviluppare un piano di attuazione
• Scelta della soluzione del problema
• Piano di attuazione
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Eseguire:
• Impegnarsi al risultato aspettato
• Eseguire il piano
• Monitorare l'impatto durante
l'implementazione
• Impegno organizzativo
• Completare il Piano.
• Valutazione finale
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• Problem solving è risolvere il problema
• Problem reading è rendersi conto del
problema
• Problem setting è definire il problema
• Problem analysis è scomporre il problema
principale in problemi secondari
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Che cosa chiamiamo problema?
• Un problema è un ostacolo che rende
difficile raggiungere un determinato obiettivo
o
soddisfare
una
certa
esigenza,
frapponendosi tra la volontà dell'individuo e la
realtà oggettiva.
[Wikipedia]
(sinonimi: difficoltà, brutta situazione, questione, ……
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ALCUNI GIOCHI IN TEMA DI CREATIVITA’
INDIVIDUALE
1. Come fare
frigorifero?
a
mettere
una
giraffa
nel
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quiz sviluppato dalla Anderesen Consulting (oggi Accenture)
2. Come fare per mettere un elefante nel
frigorifero?
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3. Il Re leone ha organizzato un’assemblea con gli
animali: tutti gli animali sono presenti tranne
uno. Quale?
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4. Dovete superare un fiume, ma è popolato di
alligatori. Che cosa intendete fare?
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5. Si guardi la figura sotto. C'è un uomo che tiene
un ciocco di legno in mano. Che cosa succede
al ciocco di legno quando l'uomo apre la sua
mano?
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Possibilità 1. Se l’uomo è sulla terra:
… il ciocco CADRA’ per terra a causa
della gravità
Possibilità 2. Se l’uomo è sott’acqua:
… il ciocco RISALIRA’ in superficie perché il
suo peso specifico è minore di quello
dell’acqua.
Possibilità 3. Se l’uomo è nello spazio:
… il ciocco NON SI MUOVERA’ perché non
sarà soggetto ad alcuna forza.
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"Creativity
is
not
a
born
gift.
Every engineer can learn to be
inventive."
Genrich Altshuller
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TRIZ
TRIZ: Theory of Inventive Problem Solving
il problem solving creativo
è l’acronimo del termine russo “Теория решения
изобретательских
задач”
(Teoriya
Resheniya
Izobretatelskikh Zadatch) che significa letteralmente
“Teoria per risolvere i problemi degli inventori”.
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19
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 2 – Il concetto di contraddizione e la formulazione del Risultato
Maggiormente Desiderabile
Immagini tratte da TETRIS
21
Animazione 2 – Il Modello a Tenaglia: una comparazione tra la situazione attuale
ed il Risultato Maggiormente Desiderabile permette di identificare gli ostacoli
presenti sotto forma di contraddizioni.
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 3 – L’esasperazione delle contraddizioni permette di superare l’inerzia
psicologica.
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 4 – Il processo di ideazione aiuta a superare l’inerzia psicologica ed
indirizza verso la soluzione più economicamente conveniente e maggiormente
efficace.
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 5 – Il processo di ideazione aiuta a superare l’inerzia psicologica
ed indirizza verso la soluzione più economicamente conveniente e
maggiormente efficace.
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 5 – Operatore di Sistema: l’approccio TRIZ al metodo di
sistematizzazione del pensiero.
Immagini tratte da TETRIS
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Animazione 5 – Modello Su-Field e Soluzioni Inventive Standard.
Immagini tratte da TETRIS
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Perché un problema è difficile?
Provate a formulare una serie di ragioni.
Posizionatele in ordine di importanza.
1. ______________________________
2. ______________________________
3. ______________________________
4. ______________________________
………………………………………………..
………………………………………………..
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Come si cercano le soluzioni ai problemi? (1)
RICERCA NON
SISTEMATICA
29
Come si cercano le soluzioni ai problemi? (2)
RICERCA
studi
sistematici
SISTEMATICA
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Come si cercano le soluzioni ai problemi? (3)
ANALISI SISTEMATICA
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Come si cercano le soluzioni ai problemi?
RICONOSCERE
IL PROBLEMA
ANALIZZARE IL
PROBLEMA
SVILUPPARE
CONCETTI
RISOLUTIVI
VALUTARE LE
SOLUZIONI
STRATEGIE DIVERSE:
 Per tentativi non sistematici
- COME risolvere il problema?
Indovinando la risposta. Per
tentativi (Trial & Error process)
 Tentativi sistematici
- COME trovare una soluzione?
Ricerca di soluzioni. Intensificare
la ricerca per tentativi ( Trial-andError process)
 Analisi
sistematica
della
situazione problematica
- PERCHE’ c’è il problema?
Sviluppo
di
una
soluzione.
Riduzione dell’area di ricerca.
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COME TROVARE UN NUMERO?
Si deve individuare, nel più breve tempo
possibile, un numero nell’intervallo da 0 a
1000.
Come si potrebbe fare?
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Non è il problema che è difficile ma
il modo in cui ci si approccia...
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Il compito principale del processo del problem solving
 come “ridurre l’area di ricerca”
 evitando di “ripetere le operazioni o di
commettere errori”
 superando le restrizioni “dell’inerzia mentale”
 senza ridurre “la potenza della soluzione”
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Contraddizione: la contraddizione insorge quando vi
sono due specifiche di progetto in contrasto tra di
loro, mutuamente escludenti, sullo stesso oggetto o
sistema.
Es° la parete dello Space shuttle deve essere leggera
per diminuire la massa dello Shuttle, quando lo si
spinge in orbita, fuori dall’atmosfera. Questo però
non
può
essere
realizzato
diminuendo
semplicemente lo spessore delle pareti, a causa
dell’impatto termico a cui sarà sottoposto lo Shuttle
al rientro nell’atmosfera terrestre.  la
contraddizione sorge tra le due specifiche di
progetto: lo spessore delle pareti deve essere
grande e sottile allo stesso tempo.
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Si possono fare molti esempi di ricerca in situazioni di
contraddizione:
1. La robustezza e la sicurezza, il peso di
un’automobile e l’efficienza del motore
2. La sicurezza nell’apertura di una valvola e la
facilità delle operazioni
3. Rapidità
ed
efficienza
nell’accesso
ad
un’informazione con la necessità della sua
sicurezza e protezione
4. La sicurezza nella chiusura di un coperchio di un
serbatoio in pressione rispetto al numero degli
elementi richiesti per aprirlo
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Caratteristica chiave del TRIZ  Superare una
contraddizione senza accettare compromessi.
Tre categorie di contraddizione:
 Contraddizione amministrativa o gestionale
 Contraddizioni tecniche
 Contraddizioni fisiche
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Contraddizione amministrativa o gestionale:
È
un problema
che richiede una soluzione
“innovativa”, dato che ogni soluzione nota include
degli elementi negativi inaccettabili.
Contraddizioni tecniche:
Sono i classici trade-off. La situazione ideale non può
essere raggiunta perché qualche elemento del
sistema lo impedisce, cioè se uno dei parametri del
sistema migliora, un altro peggiora.
Es° una bombola è in grado di sostenere pressioni
elevate (positivo), ma il suo peso è cresciuto
notevolmente (negativo).
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Contraddizioni fisiche:
Sono quelle situazioni in cui in un sistema sono
richiesti requisiti in contraddizione con i parametri di
controllo o di sviluppo.
As es°
 una pentola deve essere calda all’interno, per
cucinare il cibo, ma fredda all’esterno per evitare
scottature
 L’illuminazione
pubblica
deve
essere
sufficientemente luminosa per illuminare la strada
ma evitando però l’inquinamento luminoso
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Contraddizioni
 Le contraddizioni sono la chiave per risolvere un
problema. È la migliore formulazione a cui si può
arrivare per applicare gli strumenti di risoluzione TRIZ
(principi separazione + principi inventivi);
 Rappresentano il giusto grado di astrazione nella
descrizione per poter confrontare soluzioni tecniche
uguali in campi lontani;
 Sono la chiave per poter spiegare la crescita evolutiva
da una configurazione di prodotto ad un’altra.
 Per ottenere i massimi benefici, le contraddizioni
vanno risolte evitando ogni compromesso.
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Modello di contraddizione
Because
of …
Because
of …
Specific
situation
restriction
Demand – 1
Element
or its
feature
Demand – 2
(opposite to Demand -1)
Objective
Laws of
Nature
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Cos’è una contraddizione?
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Le risorse
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Il risultato finale ideale
Concetto base del P.S.  “Risultato finale ideale”
Secondo questo concetto, un sistema tende ad
evolvere sempre verso una sempre maggiore
idealità, dove l’idealità è intesa come:
 la somma di tutti i fattori utili (la funzione primaria e
tutte le funzioni ausiliarie che aiutano a realizzarla);
 la somma dei fattori inutili ed indesiderabili/dannosi
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Bibliografia:
TETRIS
RANDIT
TA GROUP
AREA Science Park
Università degli studi di Bergamo
Accenture
Uni UD
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