X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
LEGO-конструирование для настоящих изобретателей!
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Моё знакомство с ЛЕГО-конструктором началось давно, в 4 года, когда мне подарили красочный набор «кирпичиков», из которых я с удовольствием делал дома, животных, машинки. Модель можно собрать по рисунку, а можно и самому придумать и собрать, например, машину – настоящую модель, у которой открываются двери, крутится руль и колеса, и не беда, если сломается – можно отремонтировать. Собирать LEGO – моё хобби. Если раньше я собирал модели из небольшого количества элементов, то сегодня я могу сконструировать модель из 7 тысяч деталей. Поверьте, это очень увлекательное занятие (Приложение 1)!
Детские конструкторы сегодня есть в любом магазине игрушек. Из них можно построить дом, пароход, машину, и даже целый город. Конструкторы разноцветны и разнообразны, они предназначены для самых разных возрастов, и различаются по сложности и количеству деталей.
Но едва ли найдётся человек, который никогда не слышал о конструкторе LEGO. Неоспоримое качество этого конструктора сделало его самым популярным в мире.
Конструируя различные модели, я задумался, кто и когда создал такую полезную игрушку, в какой стране, и как LEGO-конструирование влияет на нашу жизнь.
Актуальность исследования состоит в том, что LEGO-конструктор – это не только развивающая игра для детей, но и серьёзное занятие для взрослых. Ведь из LEGO можно создавать даже настоящих роботов! А роботы в современной жизни используются в разных сферах (Приложение 2):
– Промышленные роботы – применяются для перемещения предметов производства и выполнения различных технологических операций.
– Транспортные роботы.
– Медицинские роботы – их использование позволило установить два направления в медицине. Первое – это телехирургия: хирург руководит роботом во время операции, не контактируя с пациентом. Второе направление – это хирургия с минимальным вмешательством.
– Роботы-исследователи – предназначены для проведения исследований в химии, биологии. Например, роботы ЛЕГО бывали даже в космосе. В условиях невесомости на Международной Космической станции робот LEGO в рамках испытания выполнял различные задания астронавтов.
– Роботы для обеспечения безопасности – широко применяются полицией, органами государственной безопасности, охранными службами.
– Боевые роботы – автоматические устройства, заменяющие человека в боевых ситуациях для сохранения человеческой жизни или для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях: разведка, боевые действия, разминирования и т.п.
– Бытовые роботы – это роботы, предназначенные для помощи человеку в повседневной жизни.
Так LEGO-конструирование – это серьёзное занятие или модная игра?
Гипотеза –я предположил, что LEGO-конструирование позволяет стать настоящим изобретателем.
Цель проекта: доказать, что LEGO-конструирование способствует развитию изобретательских способностей детей.
Задачи:
Узнать историю создания конструктора LEGO и возникновения его названия.
Выяснить развивающие возможности LEGO-конструктора.
Провести анкетирование среди учащихся начальной школы и обработать полученные данные.
Создать «Сборник идей LEGO-изобретателя».
Методы, используемые для решения поставленных задач:
анализ источников информации;
практический;
исследовательский;
анкетирование.
Объект исследования – LEGO-конструирование.
Предмет исследования –влияние LEGO-конструирования на нашу жизнь.
Новизна работы заключается в том, что подобные исследования никогда не проводились в нашей школе.
Практическая значимость: в случае подтверждения гипотезы, данная работа будет полезна для родителей, стремящихся развивать способности своих детей, для учителей начальной школы, а также для всех, кто интересуется конструированием.
Важность исследования заключается в подтверждении того, что человек в любом возрасте (ребенок и взрослый) фантазирует, думает и, по-прежнему, мечтает строить и создавать. LEGO-конструирование – простой и доступный способ делать это. Технический прогресс шагнул далеко вперед благодаря изобретателям. Всё гениальное начинается с простой игры!
1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.1 История создания конструктора LEGO
Обычно самый первый в жизни ребенка конструктор – простые деревянные кубики. С изготовления такого конструктора начинал плотник из бедной датской семьи Оле Кирк Кристиансен. В 1932 году он открыл небольшую фирму по производству стремянок, гладильных досок и деревянных игрушек (Приложение 3).
Название для своей компании Оле Кирк придумал чуть позже. В 1934 году он зарегистрировал собственную торговую марку LEGO. Название LEGO появилось путем сложения двух датских слов – "leg" и "godt", что переводится как "хорошо играю". Оказалось, и в древнем языке – латыни – есть слово lego, которое означает "я учусь" или "я складываю вместе".
В компании Оле Кирка трудилось всего 7 человек, получающих удовольствие от создания игрушек. Над их рабочими местами находилась надпись – девиз фирмы – «Только лучшее является достойным», подчёркивающая заботу Кристиансена о качестве продукции.
Сегодня 8000 человек трудятся над созданием конструкторов на 37 предприятиях LEGO. Конструкторы продаются в 130 странах мира, причём со скоростью примерно семь коробок в секунду. Но в самом начале дела у плотника Кристиансена шли не столь великолепно. И тогда наудачу он решил заняться производством деревянных кубиков. В партнёры по бизнесу взял собственного 12-летнего сына Готфрида Кирка Кристиансена.
В 1942 году фабрика полностью сгорела. Но Кристиансены не унывали и уже через пару лет возобновили производство. В 1947 году кубики стали делать из пластмассы, и тогда же детали обзавелись штырьками для соединения друг с другом. Так появился первый «настоящий», в нашем понимании, LEGO-конструктор (Приложение 4).
В 1963 году кубики начали производить из специальной ABS-пластмассы, которую используют до сих пор. Она нетоксична и безопасна. Кроме того, сегодня в нее добавляют некий специальный элемент, чтобы кубик, случайно проглоченный ребенком, высветился на рентгене.
1.1.2 Современные конструкторы LEGO
Сегодня конструкторы ЛЕГО – это множество линеек, предназначенных для самых разных детей – от грудных младенцев, до юных любителей высоких технологий. Три кита, на которых стоит ЛЕГО, — это серии «Город», «Замок» и «Космос». Очень часто серии создаются по мотивам известных фильмов и мультиков. В 2009 году в продаже появились даже настольные игры ЛЕГО. Правда, игровое поле сначала нужно построить, зато в процессе игры его можно перестраивать, как угодно.
К 50-летию изобретения конструктора была выпущена коробочка с шестью разноцветными кубиками 2х4, то есть с восемью шпеньками каждый, которые можно соединить между собой 915 103 765 способами. Это ведь почти миллиард комбинаций!
Один из основных принципов компании LEGO – все наборы должны быть совместимыми между собой. Игра затягивает детей любого возраста и любых увлечений – за конструктором можно сидеть часами, ведь возможности творца при сборке моделей не ограничены ничем, кроме его фантазии. Инструкции LEGO дают лишь базовую установку, и следовать им совсем не обязательно.
В конце семидесятых годов 20-го века появились интегрированные в конструкторы электродвигатели, а позже начало развиваться так называемое «компьютерное LEGO» – собственноручно построенных роботов можно программировать на выполнение различных действий (Приложение 5).
1.1.3 Интересные факты
Ежегодно LEGO проводит фестивали для фанатов по всему миру. Первая башня, возведённая фанатами в 1980 г. в Англии, была высотой 13,1 метра. В России башню возводили четыре раза. Самая большая из них, 25-метровая, собранная в конце 90-х г.г. в Москве, даже попала в Книгу рекордов Гиннеса. Сегодня самой высокой лего-постройкой считается башня высотой более 112 футов (34,1 метра), и она занесена в Книгу рекордов Гиннеса. Невероятная башня была построена учениками 32 школ города Уилмингтон, штат Делавэр, США (Приложение 6).
Интересно, что тем количеством кубиков, которые ежегодно перекочевывают с полок магазинов в детские комнаты можно опоясать Землю пять раз. Разумеется, предварительно скрепив их в одну ленту.
А к 65-й годовщине существования компании в созвездии Малой Медведицы появилась Звезда по имени LEGO. В этом же году 17-летний датский композитор Фредерик Магле написал «Симфоническую фантазию LEGO».
Десять раз дотянуться до Луны – это возможно, если поставить все когда-либо произведённые кубики один на другой.
Четыре парка LEGOленд существует в мире: в Дании, Великобритании, США и Германии (Приложение 6).
62 элемента конструктора приходится на каждого человека планеты.
1.1.4 Влияние LEGO-конструирования на развитие изобретательских способностей детей
Влияние конструктора на развитие детей изучал советский психолог, доктор педагогических наук А.Р. Лурия. Им был сделан вывод о том, что упражнения в конструировании действительно оказывают существенное влияние на развитие ребёнка, радикально изменяя характер познавательной деятельности. Дети приобретают умение мысленно анализировать объект, выявлять составляющие его элементы.
Эту идею поддержал и развил в исследованиях Л.А. Венгер, который указывал, что конструирование позволяет детям самостоятельно создавать наглядные модели предметного мира, используя инструкции либо свой замысел.
Конструирование имеет и большое воспитательное значение. Оно способствует формированию самостоятельности, настойчивости, развивает творческое воображение.
Учёные пришли к выводу, что LEGO способствует развитию двигательных навыков и мелкой моторики. У ребёнка развивается умение сортировать мелкие предметы, различать их по форме, цвету и размерам. Развитие же мелкой моторики рук напрямую связано с развитием мышления и речи. Благодаря участию взрослого человека ребёнок узнает новые слова (формы, названия строительных материалов, деталей) и их характеристики. Он учится правильно применять их в речи.
Собирая конструктор, ребёнок учится быть внимательным и терпеливым, спокойно переживать неудачи и быть настойчивым на пути к цели. Таким образом, он развивает самодисциплину и самоорганизацию.
Кроме того, эта игра развивает творческое мышление. Большим достоинством LEGO является возможность собирать его по своему вкусу: домик для медведя, гараж для машинки, необыкновенный мост. Детали разных наборов сочетаются между собой, что даёт неограниченный простор для фантазии.
По мнению ученых, собирание конструктора положительно влияет на ребёнка больше, чем рисование и лепка из пластилина. При рисовании и играх с пластилином результат не всегда получается успешным. А вот при игре с конструктором у детей всегда получается что-то цельное и красивое, что формирует уверенность в себе и даже лидерские качества.
Кроме того, учёные подчеркивают, что у человека, который в детстве был лишён образных игр, впоследствии проявляется неспособность к правильному восприятию окружающего мира. LEGO сводит вероятность подобных проблем к нулю, так как это удивительно яркий, красочный конструктор, предоставляющий огромные возможности для поисковой и экспериментально-исследовательской деятельности ребёнка.
Наборы LEGO зарекомендовали себя во всём мире как образовательные продукты, которые соответствуют самым высоким требованиям гигиеничности, эстетики, прочности и долговечности. На Западе конструкторы LEGO уже давно используются в школах как дидактический материал и активно внедряются в школьную программу.
С одним из таких образовательных наборов LEGO MINDSTORMS EV3 я познакомился на кружке по робототехнике в школе (Приложение 7).
И всё же дети играют с LEGO не потому, что это полезно, а потому, что это очень интересно. Возможности LEGO-конструирования в развитии изобретательских способностей безграничны. Конструктор LEGO помогает детям воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлечённо работать и видеть конечный результат своей работы. Конструируя, можно создавать продукт и при этом обучаться, играя и получая удовольствие. Когда придумываешь модели сам, ощущаешь себя профессиональным инженером, механиком, строителем или великим конструктором. Модель можно переделывать, конструируя каждый раз новые формы или элементы декораций. Работа является оживленной и интересной, в ней нет пределов фантазии. И это здорово!
Конструктор LEGO – удивительно яркий, красочный, предоставляющий огромные возможности для поисковой, экспериментально-исследовательской деятельности ребёнка. Дети получают огромное удовлетворение и приобретают чувство собственного достоинства, когда играют в то, что создали своими руками.
1.2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.2.1 Анализ своих работ или ответ на вопрос: LEGO-конструирование – серьёзное занятие или модная игра?
Узнав столько интересного о ЛЕГО, прочитав информацию о том, как конструктор влияет на развитие детей, я решил пересмотреть свои домашние конструкторы и проанализировать свои работы. В результате выявил шесть основных плюсов:
1.+ Развитие логического мышления – собирая конструктор по схеме, мне пришлось с самых азов начинать знакомиться с технической литературой. Последовательность схем позволяет воспроизвести цепочку определенных действий, что позволяет развивать своё мышление.
2.+ Раскрытие творческого потенциала – у меня появилась возможность фантазировать. Через фантазию, как говорит мой учитель, идёт саморазвитие, человек открывает в себе новые таланты, например конструктора. Значит, собирая модели Лего, ребёнок получает возможность развивать себя с творческой стороны.
3.+ Развитие таких важных качеств, как терпение и усидчивость. Я сам сколько раз неправильно собирал конструкторы, приходилось терпеливо всё переделывать своими силами.
4.+ Живое общение – вместо того, чтобы сидеть дома за компьютером или играть в игры на мобильном телефоне, ребята смогут собирать свой любимый конструктор и постоянно находиться в обществе других ребят. Чем я и занимаюсь со своими друзьями!
5.+ Развитие моторики рук. Детали конструктора LEGO позволяют ребёнку аккуратно и не спеша создавать строения, здания, различные машины, что развивает моторику рук.
6.+ Счастье детей – пожалуй, один из самых важных плюсов. Я получаю огромное удовольствие и отличное настроение от конструирования, а поскольку счастливый ребёнок – счастливый родитель, а это значит – счастливая семья!
Значит, Lego-конструирование – это серьёзное занятие, а не модная игра. Это моё мнение, а что думают другие?
1.2.2 Анкетирование учащихся
С целью выявления наличия информации о конструкторе LEGO мною был проведён опрос среди учащихся начальной школы. Приняли участие – 38 человек (девочки и мальчики). Возраст респондентов 7-10 лет.
Проанализируем ответы на вопросы анкеты.
На вопрос «Нравится ли тебе играть в ЛЕГО?» 4 учащихся дали отрицательные ответы, ещё двое ответили «не знаю», остальные (32 человека) ответили «да».
На вопрос «Знаешь ли ты историю создания ЛЕГО?» ответы распределились следующим образом: «Нет» ответили 36 человек, «Да» – 2 человека.
На вопрос «Что ты любишь собирать из ЛЕГО?»ответы были разнообразные: животных – 6 человек, транспорт – 19 человек, здания – 5 человек, другое – 8 человек.
На вопрос «Пользуешься ли ты схемами, когда конструируешь модели из ЛЕГО?» все ребята (38 человек) ответили «Да».
На вопрос «Строил ли ты что-нибудь своё из конструктора ЛЕГО?» все (38 человек) также ответили «Да».
Проведённый опрос показывает, что конструктор ЛЕГО и ЛЕГО-конструирование нравится всем школьникам, как девочкам, так и мальчикам. Но большинство детей не знают истории его возникновения, не знакомы с тем, как появился этот конструктор, и даже не подозревают, что в сочетании букв LEGO таится какая-то информация. Вопрос заинтересовал ребят, поэтому они ответили, что хотели бы узнать, как всё начиналось в истории бренда «LEGO».
Анализ ответов на два последних вопроса показывает, что знакомятся ребята с конструктором с помощью схем, входящих в комплект. Но потом в процессе свободной игры стремятся сами изобрести какие-то модели. Поэтому можно сделать вывод, что LEGO-конструирование развивает фантазию и творчество детей, способствует развитию их изобретательских способностей.
1.2.3 Сборник идей LEGO-изобретателя
Я занимаюсь конструированием каждый день. Сначала я учился собирать модели по готовой схеме, а затем разбирал изделие и пытался его как‑то изменить. Сейчас я могу собирать модели по фотографии реального предмета без готовой схемы, либо создавать еще не существующие предметы.
LEGO – это конструктор не только для детей, но и для взрослых. Его потенциал гораздо больше, чем кажется. Если накопилось множество деталей, то их можно употребить с пользой, например, оформив свой дом. Из деталей конструктора LEGO получается даже собрать оригинальные вещи, которые нужны в быту. Например, я собрал основание для подзарядки мобильных телефонов, удобный стаканчик для зубных щеток, подставку для кухонных принадлежностей, настольные часы (Приложение 8).
А из образовательного набора LEGO MINDSTORMS EV3 на кружке по робототехнике я собрал настоящий полуавтоматический ткацкий станок (Приложения 9-10), станок для окрашивания яиц к Пасхе и станок для глазирования печенья (Приложение 11).
В результате анализа этих моделей мною были созданы Паспорт станка, Инженерная книга проекта «Секреты ткацкого станка» и «Сборник идей LEGO-изобретателя».
На мой взгляд, игра с LEGO-конструктором помогает мне реализовать все свои фантазии и способствует развитию творческого мышления.
На муниципальном этапе робототехнического фестиваля «РобоФест» в номинации «Инженерный проект – Юный машиностроитель» я вместе с командой представлял модель ткацкого станка, и мы заняли II место. А на муниципальном Фестивале «ТехноФест» мой яйцебот и ткацкий станок заняли 1 место. Я также представлял свои модели на муниципальном конкурсе «Я – исследователь» и занял 1 место (Приложение 12).
2. ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В результате проделанной работы я узнал историю возникновения LEGO-конструктора. А также выяснил, какое влияние оказывают конструкторы LEGO на развитие детей.
Наборы LEGO зарекомендовали себя во всём мире как образовательные продукты, которые соответствуют самым высоким требованиям гигиены, эстетики, прочности и долговечности. Среди развивающих игрушек этот конструктор занимает особое место. Для дошкольника и школьника конструктор становится настоящим средством развития и обучения. Играя в LEGO дети:
Развивают мелкую моторику рук, стимулируя развитие речи и умственные способности;
Учатся правильно и быстро ориентироваться в пространстве;
Получают математические знания о счёте, форме, пропорции, симметрии;
Расширяют свои представления об окружающем мире (об архитектуре, транспорте, ландшафте);
Развивают внимание, память, мышление;
Учатся воображать, фантазировать, творчески мыслить;
Овладевают умением мысленно разделить предмет на составные части и собрать из частей целое;
Учатся общаться друг с другом, устраивать совместные игры, уважать свой и чужой труд.
Таким образом, развивающие возможности детского конструктора LEGO безграничны: можно строить модели и при этом обучаться, играя и получая удовольствие.
3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследовательская работа, посвященная изучению пользы и значимости LEGO-конструирования в развитии изобретательских способностей детей, позволила добиться определенных результатов:
Во-первых, теперь я знаю, как появился и развивался конструктор LEGO.
Во-вторых, LEGO-конструирование имеет творческий аспект.
В-третьих, я выявил шесть основных плюсов от конструирования.
В-четвёртых, собирая LEGO один, человек приучается работать самостоятельно, следит за своей дисциплиной, что в реальной жизни, несомненно, оказывает положительное влияние. Конструируя в группе, учится взаимодействовать с другими людьми.
В-пятых, мною был создан «Сборник идей LEGO-изобретателя», который поможет всем заинтересованным найти новые идеи для LEGO-конструирования.
Таким образом, можно сделать однозначный вывод, что LEGO – это полезная зарядка для ума. LEGO-конструирование способствует развитию детского творчества и изобретательских способностей. Гипотеза исследования подтверждена.
Я не напрасно выбрал эту тему, буду её изучать и дальше, наблюдать, какие ещё модели появятся в будущем. В дальнейшем я обязательно буду продолжать пополнять копилку изобретательских идей LEGO. Ведь человек фантазирует, думает и по-прежнему мечтает строить и создавать.
Благодаря своему исследованию я убедился, что детские конструкторы – это одно из лучших изобретений человека, а LEGO-конструирование – серьёзное занятие. Возможно, благодаря этим занятиям я когда-нибудь выберу для себя профессию «конструктора». Всё гениальное начинается с простой игры! Мне понравилась надпись, повешенная на стену Оле Кристиансеном: «Только лучшее является достойным». Я увлёкся лучшей игрой, а значит и ДОСТОЙНОЙ!
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Комарова Л. Г. Строим из LEGO. – М. «Линка-Пресс», 2001.
2. Лусс Т.В. Формирование навыков конструктивно-игровой деятельности у детей с помощью ЛЕГО // Библиотека. Все для студента. URL: www.twirpx.com
3. LEGO // Википедия. URL: https//ru.m.wikipedia.org
4. Как все начиналось // История брендов. URL: https://historybrands.jimdo.com
5. ЛЕГО-конструирование – что это, модная игра или серьёзное занятие? // Социальная сеть работников образования. URL: https://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/raznoe/2016/05/20/lego-konstruirovanie-chto-eto-modnaya-igra-ili-seryoznoe
6. http:// www. lego.com
7. http:// www. wiki.wildberries.ru/
8. http://kubik18.ru/lego-history
9. http://lego.ucoz.ru/publ/lego_konstruirovanie
10. https://dohcolonoc.ru/doklady-pedsovety-v-dou/4471-razvitie-konstruktivno-modelnykh-dejstvij-u-detej-starshego-doshkolnogo-vozrasta.html?start=1
Приложение 1
Мои первые модели
Приложение 2
Виды роботов
Промышленные роботы
Транспортные роботы
Медицинские роботы
Приложение 2
(продолжение)
Виды роботов
Роботы-исследователи
Роботы для обеспечения безопасности
Боевые роботы
Приложение 2
(продолжение)
Виды роботов
Бытовые роботы
Приложение 3
Оле Кирк Кристиансен
Игрушки Кристиансена
Компания «LEGO» (1934)
«LEGO» на латыни означает «я учусь» или «я складываю»
Приложение 4
Кубики Кристиансена
Деревянные кубики LEGO Пластмассовые кирпичики,
из набора 1939 года выпущенные в 1947 году
Процесс производства в 1940-е гг.
Современное производство
Приложение 5
Программируемые модели LEGO
Приложение 6
Интересные факты
Сегодня самой высокой лего-постройкой считается башня высотой более 112 футов (34,1 метра). Она занесена в Книгу рекордов Гиннеса.
Парк Legoленд в Германии
Приложение 7
Образовательный набор LEGOMINDSTORMSEV3
На кружке по робототехнике в школе
Приложение 8
Мои работы: полезные идеи для дома
Стаканчик для зубных щёток Подставка для кухонных принадлежностей
Основание для подзарядки мобильных телефонов Настольные часы
Приложение 9
Модель полуавтоматического ткацкого станка
Тканое полотно с перекрёстным узором
Тканое полотно с одноцветным узором
Тканое полотно с чередованным узором
Приложение 10
Модель полуавтоматического ткацкого станка
(доработанная, усовершенствованная)
Готовое изделие
Приложение 11
Станок для окрашивания яиц
Станок для глазирования печенья
Приложение 12
Мои достижения
На Фестивале «РобоФест» – II место
На Фестивале «ТЕХНОФест» – I место
«Я – исследователь!» – I место