Еще в 1946 г. И. В. Арнольд, математик и педагог,[11] проанализировав содержание ряда учебников по арифметике почти за столетие (с 1868 по 1944 г.), сформулировал основные принципы составления и отбора задач. Эти принципы актуальны и сегодня. По И. В. Арнольду, при конструировании учебных задач необходимо ставить перед собой следующие вопросы.

1. Каковы учебные цели составления данной задачи, на формирование каких компонентов математического мышления она направлена?

2. Какую фабулу задачи выбрать? Интересна ли она для учащихся постановкой вопроса, способом решения, ответом?

3. Какие выбрать числовые данные?

4. Что учащийся должен помнить, знать, уметь, чтобы самостоятельно решить данную задачу?

5. О чем может свидетельствовать неудача ученика при ее решении?

6. Что может сделать учитель, чтобы помочь решить эту задачу?

7. В каких отношениях находится созданная задача с предшествующей и последующей работой учащегося? Где она должна быть размещена в сборнике, если речь идет о сборнике? [Арнольд, 1946].

А. Т. Барлоу позже выделила сходные этапы конструирования математической задачи: 1) определить цели, которые достигаются при решении учащимся задачи; 2) принять решение о содержании задачи; 3) сконструировать ее; 4) провести мысленную проверку ее использования в учебном процессе; 5) провести ее реальную проверку и проанализировать результаты [Barlow, 2010].

Свой оригинальный подход к конструированию учебных задач, стимулирующих творческое, изобретательское мышление, разрабатывается в рамках ТРИЗ (теории решения изобретательских задач, основоположником которой являлся яркий отечественный изобретатель и педагог Г. С. Альтшуллер). Последователи этого подхода Ю. С. Мурашковский и И. Андржеевская предлагают следующую схему синтеза творческих задач.

I. Предварительная часть

1. Выбор учебной темы, для которой предназначена задача.

2. Подбор интересной информации для задачи (например, в литературе по предметной области: технике, биологии, истории, музыке и т. д.). Эта информация должна содержать:

а) описание исходной ситуации;

б) суть возникшей проблемы – претензию к исходной ситуации, противоречие с тем, что должно быть;

в) ресурсы для разрешения этого противоречия.

II. Составление плана задачи

3. Описание исходной ситуации, претензии к ней и требования к конечной ситуации на языке собственно задачи (в отличие от языка первоисточника, например, художественного текста) с отбором и перечислением условий и постановкой вопроса задачи.

4. Описание решения, включающее:

а) описание конечного ответа;

б) описание того, какое противоречие устранено этим решением;

в) описание того, какой «инструмент» (прием) введен или изменен, чтобы решение стало возможным;

г) перечисление ресурсов, использованных при решении.

III. Составление текста задачи (перевод вышеперечисленных пунктов плана в текст)

5. Составление сюжета.

6. Персонификация задачи (в ней должны действовать живые персонажи, пытающиеся решить проблему).

IV. Проверка и коррекция задачи

7. Практическая проверка задачи – предложение тем или иным людям ее решить – и регистрация результатов.

8. Составление списка промахов (всего, что было решающими не понято или понято неправильно, всех совершенных ими ошибок).

9. Классификация промахов. В качестве основных сюда входят:

а) нечеткость описания ситуации и требования;

б) избыточность или недостаток условий;

в) недостаточная корректность вопроса;

г) ошибочный прогноз доступности задачи и наличия познавательных ресурсов для ее решения у тех, кому она предназначена.

10. Устранение причин промахов, переформулировка задачи.