อัลต์ชูลเลอร์พยายามส่งเสริมการเรียนรู้เพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ในเด็กนักเรียนระดับมัธยมซึ่งมีความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ระดับหนึ่ง    เขาพยายามรวบรวมโจทย์ง่ายๆ  ฝึกให้เด็กคิด

ลองมาช่วยกันคิด  หรือ  แต่งโจทย์เพิ่มเติมดูนะครับ

ข้อที่ 1 จะนำหม้อแปลงลงมาจากที่สูงได้อย่างไร

เรื่องมีอยู่ว่า  หม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งตั้งอยู่บนฐานสูงประมาณ 1 เมตรเกิดเสียขึ้นมา  ทำให้ไฟดับไปทั้งเมือง   จำเป็นต้องนำลงมาวางกับพื้นเพื่อถอดซ่อม   แต่หม้อแปลงหนักหลายตัน   ใช้คนยกไม่ไหว    ไปตามรถเครนมายกแล้ว    แต่ต้องใช้เวลาหลายวันกว่าจะมา   เพราะสมัยอัลต์ชูลเลอร์หารถเครนลำบากมาก   แม้แต่ตู้เย็นยังไม่มีเลย

ลองช่วยกันหาวิธีนำหม้อแปลงจากฐานสูงลงมาซ่อม    เพื่อไม่ให้เสียเวลารอรถเครน

โห...เห็นรูปประกอบแล้ว  ผมคิดว่า ทำนั่งร้าน แล้วปีนขึ้นไปซ่อม จะง่ายกว่ายกลงมาซ่อม เพราะการเอาลงมาซ่อม พอทำเสร็จ ก็ต้องยกไปไว้ที่เดิม ถ้าไม่มีเครน แย่เลย

        ถ้าจะเอาลงมาซ่อมจริง ๆ ตามเงื่อนไข  แค่ยกให้พ้นพื้นก็ยากแล้ว ผมว่า ทำพื้นเอียงข้าง ๆ แล้ว ผลักให้ล้มลงมาบนพื้นเอียง ทำอย่างนิ่มนวลนะครับ อาจต้องใช้รอกกับสลิงเข้าช่วยผ่อนแรง  

เข้ามาส่งเมล เลยแวะมาดู เห็นโจทย์ให้เด็กมัธยม ท่าทางน่าสนุก คนแก่ขอแย่งตอบครับ

ตอบสั้นๆครับ

หลักการ : ให้ทำฐานรับหม้อแปลงที่มี(เวลาที่หม้อแปลงอยู่ข้างบน)และไม่มี(ตอนอยู่บนพื้น)

สูงแค่ 1 เมตร โจทย์ให้ยกลงไม่ได้ให้ยกขึ้น

หม้อแปลงน่าจะผลักให้เลื่อนได้ (โจทย์บอกแค่ว่าใช้คนยกไม่ไหว)

ไอ้พวก"ให้มีและไม่มีในบางเวลา" ส่วนใหญ่จะใช้ อากาศ (ของไหล), การเปลี่ยนสถานะ

ถ้าอยู่ในรัสเซีย สมัยนู้น ให้ใช้หิมะหรือน้ำแข็งวางกองให้สูงเท่าฐานหม้อแปลง แล้วอาจวางไม้กระดานข้างบนทำพื้นให้มั่นคงหน่อย (ถ้าน้ำแข็งพื้นแน่น ไม่ต้องมีไม้ก็ได้)  แล้วผลักหม้อแปลงวางบนฐานไม้  รอให้น้ำแข็งค่อยๆละลาย หรืออาจจะลนไฟที่ฐานก็ได้  สุดท้ายก็จะได้หม้อแปลงลงมาที่พื้น

วิธีอื่น ให้ทำคล้ายๆเบาะลมหรือน้ำ  (อาจไม่ต้องนิ่มแบบเบาะ ขอให้เป็นระบบปิด) ขุดหลุมนิดนึงก่อนวางเบาะ เพื่อให้แน่ใจว่าพอปล่อยลมหรือน้ำออกหมด ด้านบนจะอยู่ประมาณเสมอพื้นดิน

ใส่น้ำหรือลมให้เบาะสูงถึงฐานหม้อแปลง แล้วเลื่อนหม้อแปลงมาที่เบาะ แล้วค่อยๆปล่อยลม/น้ำออก

หมายเหตุ : แค่เสนอหลักการนะ วิธีจริงคงต้องคิดรายละเอียดมากกว่านี้

อีกอย่าง โจทย์ไม่ได้บอกว่าทำไมต้องยกลงพื้นเพื่อซ่อม (การตั้งโจทย์ทำให้จำกัดวิธีแก้ปัญหา)

ถ้างั้น ก็ยกทำพื้นใหม่ขึ้นเสมอฐานแทนได้ใหม่ ก็ซ่อมได้แล้วครับ

ตอบถูกทั้ง 2 ท่านครับ

เด็กมัธยมสามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยใช้หลักการทางฟิสิกส์เรื่องระนาบเอียงและเครื่องผ่อนแรงต่างๆที่เรียนมาอย่างที่คุณ คมศักดิ์  ว่า

แต่ที่โดนใจอัลต์ชูลเลอร์มากที่สุดคือ การใช้หลักการทางเคมีในการเปลี่ยนเฟสของสสารมาใช้ในการแก้ปัญหา      ซึ่งอัลต์ชูลเลอร์ได้รวบรวมไว้เป็นหลักการ 1 ใน 40 Principles เรียกว่า หลักการของ Phase Transition

แม้ว่าตู้เย็นจะยังไม่เกิดขึ้นในสมัยนั้น   แต่ก็มีธุรกิจขายน้ำแข็งแล้ว  โดยในฤดูร้อน  จะมีพ่อค้าไปเอาน้ำแข็งจากหิมะบนเขาใส่รถเข็นมาเร่ขายในเมือง    ดังนั้นจึงหาน้ำแข็งได้ไม่ยาก  ทำฐานน้ำแข็งให้สูงพอกับฐานเดิม   แล้วใช้ชะแลงหรือเครื่องผ่อนแรงช่วยดันหม้อแปลงให้มาวางอยู่บนฐานน้ำแข็ง   สักพักเมื่อน้ำแข็งละลาย(หรือจะลนไฟช่วยก็ได้)   หม้อแปลงก็จะลดระดับมาอยู่แนวเดียวกับพื้น อย่างที่คุณ Wison  ว่า  

แต่ก็ไม่รู้เหมือนกันว่า ทำไมต้องซ่อมบนพื้น    ดังนั้น  เราอาจใช้หลักการ Do it in reverse ก็ได้   คือ แทนที่จะยกหม้อแปลงลงมา   เราก็ยกพื้นขึ้นไปให้สูงเป็นนั่งร้านสำหรับซ่อม   ก็น่าจะทำได้สะดวกกว่าอย่างที่ทั้งสองว่า

ส่วนการใช้หมอนลม หรือ หมอนน้ำที่คุณ Wison  ว่า  ก็สอดคล้องกับหลักการข้อ Pneumatics and Hydraulics ใน 40 Principles   แต่ไม่แน่ใจว่าเด็กมัธยมสมัยนั้น  จะเริ่มเรียนกันหรือยัง 

ใครช่วยไปชวนเด็กในห้องหว้ากอ พันทิป หรือ จากเว็บวิชาการด็อตคอมมาตอบดูหน่อย   อาจได้ไอเดียแปลกๆใหม่ๆอีกก็ได้

เดี๋ยวจะไปหาโจทย์อื่นที่ไม่จำกัดวิธีแก้ปัญหา   เพื่อฝึกให้ลองคิดกันได้กว้างๆ

ท่านอื่นที่ไม่ใช่อัลต์ชูลเลอร์   ก็ช่วยกันตั้งโจทย์ได้นะครับ

โดยขอให้ตั้งหัวข้อใหม่เรียงกันไปเป็นซีรี่ส  ใช้ชื่อหัวข้อว่า

โจทย์ของ TRIZ เพื่อพัฒนานักประดิษฐ์รุ่นเยาว์ ข้อที่...

(ใช้หัวข้อแบบนี้เพื่อให้รู้ว่าเป็นโจทย์การแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์คิดค้น    ไม่ใช่โจทย์คณิตศาสตร์ หรือ โจทย์ปัญหาเชาวน์   และเพื่อให้ระดับนักเรียนมัธยม(รวมทั้งคนที่ยังไม่อยากแก่)ได้ฝึกสมองใช้ความคิดสร้างสรรค์จากสิ่งที่ได้เรียนรู้มา)