XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Настольная игра на развитие меткости и быстроты реакции "Попади в цель"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Настольные игры не только учат детей терпению в ожидании своего хода и соблюдению правил игры, умению красиво побеждать и достойно принимать поражение. Они помогают развивать soft skills — «гибкие навыки», связанные не с предметными областями, а с личностными качествами и социальным взаимодействием: эмоциональный интеллект, критическое мышление, коммуникация, работа в команде.
Все мы знаем, что настольные игры не просто позволяют собраться за одним столом с семьей или друзьями и чудесно провести время за приятным занятием. Настолки еще и развивают массу полезных навыков для жизни. В основном, это относится к умственным способностям, но не только. Например, игры могут развивать координацию движений, скорость реакции, меткость и точность.
Быстрота реакции имеет большое прикладное значение практически для любой профессиональной деятельности, связанной с выполнением каких-либо двигательных действий. В ходе решения таких профессиональных задач встречаются случаи, когда требуется отвечать на какой-либо сигнал с минимальной задержкой времени.Как ни странно, лидерские качества человека зависят от времени реакции.
Быть метким необходимо не только при достижение определенного результата в спортивной, военной и других видах деятельности; меткость имеет так же прикладное занчение в быту, игре. Развите меткости помогает улучшить глазомер, развивает чувство времени и пространства. А еще меткость невозможно без умения длительное время оставаться в одной позе и концентрироваться.
Актуальность: развитие меткости и скорости реакции при помощи настольных игр.
Цель: создание модели настольной игры на развитие меткости и скорости реакции при помощи конструктора Lego Mindstorms EV3.
Задачи:
рассмотреть классификацию настольных игр;
изучить влияние настольных игр на развитие меткости и скорости реакции;
рассмотреть существующие настольные игры, развивающие меткость;
изучить влияние развития меткости и скорости реакции на повседневную и профессиональную деятельность человека;
разработать модель настольной игры, которая поможет развивать меткость и скорость реакции;
Создать программу, которая позволит наглядно продемонстрировать работу игры «Попади в цель»;
протестировать созданную игру
проанализировать результат проделанной работы.
При оформлении проекта и создании программы мы руководствовались учебными пособиями по образовательной робототехнике.
Глава 1. Классификация настольных игр
1.1 Виды настольных игр
Попытки привести существующее многообразие настольных игр к некоей стройной классификации остаются пока на эмпирическом уровне, но теоретическая чистота нам сейчас и неважна[9].
Классические настольные игры
Данные игры появились многие годы (некоторые – даже тысячелетия) назад. Они, развиваясь и совершенствуясь, стали частью истории и жизни человека.
Эту категории отличает наличие богатой и продолжительной истории. Большинство из них непросто развлекают, но и развивают ум.
Примеры: Шахматы, Домино, Шашки, Лото, Го, Бриджм (Рисунок 1.1.1 Приложения).
Интеллектуальные настольные игры
Группа предназначена для людей, кто хочет повысить образованность и показать знакомым свои интеллектуальные возможности.
К данной группе можно отнести известные классические игры (например, Шахматы и Шашки), но также представлено много вариантов для людей, желающих попробовать что-то новое, не настолько распространенное. Для них понадобится компания от 2-х человек. В этих играх не поможет удача, надо продумывать стратегию и следовать ей.
Примеры: Пиратская математика, Цветовой код, Соображарий, Эрудит, Квиз, Мозговойны(Рисунок 1.1.2 Приложения).
Логические настольные игры (головоломки)
Это одна из самых распространенных и древних категорий с играми. Они помогают отвлечься от бытовых задач, тренируют мозг. Во многие из головоломок можно играть одному. Они развивают логическое мышление, смекалку и внутреннее чутье.
Решение головоломок – отличное упражнение. Их отличают друг от друга уровни сложности и время, которое дается на составление ответа. На некоторых даже есть возрастные ограничения.
Примеры: Пятнашки, Кубик Рубика, Бином, Прятки в джунглях, Золотая жила, Данетки(Рисунок 1.1.3 Приложения).
Обучающие настольные игры
Они предназначены для детей. Психологи говорят, что дети развиваются и обучаются именно во время игр. Они помогают осваивать назначение окружающих предметов, знакомят с животным и растительным мирами, готовят к школе. Есть игры, которые подойдут младшим школьникам и даже подросткам. Многие сделаны как дополнение к общеобразовательным предметам.
Примеры: Словодел, Синий слоник, Активити для Малышей (или для Детей), Экспромт, Халли Галли, Пойми меня(Рисунок 1.1.4 Приложения).
Ходилки (бродилки)
Это не новшество. Ходилки появились в средневековье. Они заняли отдельную нишу среди всего ассортимента игр.
Для этих игр обычно собирается вся семья. Часто за их основу берутся сюжеты сказок, мультфильмов. У ходилок простые и понятные правила. В набор входит несколько фишек, устанавливающих максимальное количество игроков (минимальное – 2).
Примеры: Путешествие по миру, Сокровища фараона, Акулья охота, Ушастые гонки (Рисунок 1.1.5 Приложения).
Азартные настольные игры
Они намного безопаснее, чем настоящие казино, тотализаторы и игорные клубы. В отличие от перечисленных мест, вызывающих зависимость, настолки – законны. В них человек не разорится. Для детей тоже есть азартные игры.
В этой категории развлечений (как и в реальных азартных играх) важное значение имеет случай, удача. В процессе человек предвкушает успех, испытывает яркие эмоции, рискует.
Примеры: Блэкджек, Взрывные котята, Жадюги, Кварц, Карта сокровищ(Рисунок 1.1.6 Приложения).
Психологические настольные игры
Эта категории испытывает возможности психики. Зачастую игры обладают криминальным сюжетом, требуют отгадывания сложных загадок.
Одни участники плетут интриги, другие – пытаются их разгадать. Надо применить все свои навыки психологического анализа, чтобы выявить убийцу, предателя, грабителя и иных персонажей, отличающихся от мирных жителей.
Примеры: Мафия, Серый кардинал, Лепешка, Хранительницы сада, Поддержка, Путь к мечте(Рисунок 1.1.7 Приложения).
Экономические настольные игры
Они учат распоряжаться деньгами, получать выгоду. Прививают детям навыки обращения с финансами, грамотного распределения бюджета. Игры из этой категории не становятся заменой учебнику по бизнесу, но формируют понимание основ экономики.
Примеры: Монополия, Менеджер, Супер Фермер, Великий бизнес, 7 чудес, Колонизаторы(Рисунок 1.1.8 Приложения).
Приключенческие настольные игры
Отправляют семью или компанию друзей в увлекательное путешествие. Создают особую атмосферу, соответствующую приключениям. Есть самые разные варианты: покорение морей и океанов, экспедиция в дальние страны, полет в космос и многое другое.
Примеры: Властелин колец: Странствия в Средиземье, Затерянный мир, Нечто, Гравити Фолз, Зона: Тайны Чернобыля(Рисунок 1.1.9 Приложения).
Развивающие настольные игры
Это забавы для детей. Они обеспечивают всестороннее развитие, способствуют совершенствованию мелкой моторики, быстрой реакции, памяти, логического мышления, внимания, координации движений.
Примеры: Скрабл Джуниор, Вышивание без иголки, Простоквашино: Английский язык, Диксит, Детское лото, Подбери ключик, Доббль(Рисунок 1.1.10 Приложения).
Спортивные настольные игры
Для занятия спортом необязательно посещать оборудованный зал, теннисный корт, волейбольное или футбольное поля. Есть игровые наборы, занимающие относительно мало места. Их можно использовать дома, на даче, во дворе. Сохраняется дух азарта, ведь развлечение организуется в соревновательной форме.
Примеры: Настольного теннис, Настольный футбол, Бильярд на ножках, Настольный аэрохоккей, Настольный хоккей, Шаффлборд(Рисунок 1.1.11 Приложения).
Стратегические настольные игры
Развивают логическое мышление. Учат мозг работать для достижения результата, анализировать ситуацию, принимать грамотные решения, добиваться заданных целей.
Примеры: Сквозь века, Цивилизация, Brass. Бирмингем, Колонизаторы. Мореходы, Серп, Наше море(Рисунок 1.1.12 Приложения).
Подвижные настольные игры
За обычными настолками люди сидят на одном месте. Подвижные добавляют элементы активности в посиделки с компанией. Дети и взрослые демонстрируют свою гибкость, физические способности.
Примеры: Твистер, Крокодил, Воображарий. Вечеринка, Разноцветные колечки, Статуи, Настольный боулинг.
1.2 Настольные игры на развитие меткости и скорости реакции и их особенности
Все мы знаем, что настольные игры не просто позволяют собраться за одним столом с семьей или друзьями и чудесно провести время за приятным занятием. Настолки еще и развивают массу полезных навыков для жизни. В основном, это относится к умственным способностям, но не только. Например, игры могут развивать координацию движений, меткость, точность и скорость реакции.
Меткость –это способность попадать в цель при бросании, стрельбе и др.
Самой распространенной настольной игрой на развитие меткости, является баскетбол. Динамичность настольного баскетбола развивает внимание, ловкость, точность движений.
С такой увлекательный игрой можно играть в баскетбол в любую погоду или даже устроить матч за звание чемпиона семейной баскетбольной лиги. Эта весёлая игра понравится и детям, и взрослым.
Второй по популярности стала игра «Настольный боулинг». Эта игра тренирует координацию и скорость реакции, помогают сформировать навыки произвольности, внимательность, учат думать стратегически и просчитывать свои ходы наперед, преодолевая излишнюю эмоциональность, свойственную детской психике, достойно реагировать на победы и поражения.
И третьей из известных игр, тренирующих меткость, стал «Настольный бильярд».При постоянном прицеливании стимулируется активная работа мышц глаз, укрепляется и улучшается острота зрения. А зеленый цвет сукна благотворно влияет на глазные мышцы и способствует их отдыху.
Время реакции является одним из главнейших качеств, определяющих результат соревнования, конкурса. От начала действия раздражителя до момента реакции всегда проходит определенное время, после чего включаются мышечные механизмы ответного действия, быстрота которых уже зависит от скорости движений тела. Время задержки определяется скоростью обмена веществ и является индивидуальной особенностью каждого организма. Оно не поддается тренировке, потому что невозможно увеличить скорость передачи нервных импульсов.
Время реакции – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1-0,3 секунды.
«Хватай скорее!» — это реакция, скорость нашего реагировании, и чем она выше, тем для нас лучше. И, конечно, очень важно развивать реакцию детей, ведь в спорте, в критической ситуации или просто в быту это им пригодится[10].
Тренировать реакцию можно начинать, когда уже достаточно развита мелкая и крупная моторика, примерно с 4-5 лет. Как это лучше делать? При помощи игр на реакцию, спортивных и настольных. Для спортивных игр понадобится простор, а вот настольные — вполне подходят для домашних условий.
«Хамелеон» — ящерка с молниеносной реакцией и игра для развития реакции. Каждый игрок получает карточку-задание, на которой есть число, цвет и рисунок. Ведущий открывает карточку, а игроки скорее хватают её, если видят на ней что-то из своего задания.
Добрые и милые герои, известный всем сюжет и симпатичные картинки — это всё про игру «Волшебник Изумрудного города». Элли и её друзья шагают по дороге из желтого кирпича и каждый шаг — это интересное и забавное задание. Но главное — делать все быстро, ведь героев настигает злая Волшебница Бастинда.
Шумная и веселая игра на скорость реакции «Медвед» подходит и для детских праздников, и для взрослых. Каждый игрок в свою очередь переворачивает карточку, лежащую перед ним. И как только на столе открыты два одинаковых рисунка, начинается дуэль: игроки стараются опередить товарища и первыми схватить полено «Превед», которое стоит посреди стола. Но это еще не все: у «Медведа» много сюрпризов в запасе и весело будет всем.
«Тик-так-бумм!» — отличная игра для детей на реакцию. Стол тут не пригодится: все встают в кружок и начинают перебрасывать друг другу... «бомбочку»! Пластиковую, конечно. Для того, чтобы бросить ее дальше, надо назвать слово, которое подходит под задание. Например, со слогом «ко» в начале или «па» в середине.
«Ответь за 5 секунд» — викторина с очень простыми вопросами, но в которой есть два нюанса: надо дать сразу три ответа и сделать это всего лишь за 5 секунд. Время отмеряют забавные булькающие часы, а кроме вопросов вам встретятся особые карточки, которые делают игру интереснее и острее.
Проанализировав рынок настольных игр и выявив те, которые помогут для развития меткости и скорости реакции, мы сделали вывод. Подвижных игр, развивающий меткость, огромное множество, но в условиях ограниченного пространства, подвижные игры перестают быть актуальными. Настольных же игр на развитие меткости очень мало, их выбор не велик.
Глава 2. Влияние меткости и скорости реакции на повседневную и профессиональную деятельность человека
2.1 Значение развития меткости
На важность меткости как одной из двигательных координаций и ее большое прикладное значение указывают многие авторы [8]. Она способствует совершенствованию глазомера, развивает чувство времени и пространства, формирует навыки правильного распределения усилий. Меткость характеризуется соразмерностью и высокой точностью (выверенностью) всех движений, умением длительное время находиться в одной позе во время прицеливания [8]. Это требует специфической выносливости и предъявляет повышенные требования к вегетативным функциям, что связано с задержкой дыхания и напряжением сердечно-сосудистой системы. Поэтому достижение высокого уровня меткости представляет собой сложный и довольно продолжительный во времени процесс.
Важной составной частью развития меткости является наличие целевой установки. Постановка конкретной цели позволяет сделать задачу значительно привлекательнее(Рисунок 2.1.1 Приложения).
Следовательно, высокий уровень развития меткости способствует формированию высокой цели.
2.2 Значение развития скорости реакции
Быстрота реакции является одним из основных качеств живого организма. Очень важно быстро реагировать на внешние раздражающие воздействия, потому что среди них могут быть опасные или даже смертельные.
Время реакции – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1-0,3 секунды[7].
Нужно научиться реагировать на раздражители, предшествующие опасному действию. Например, следует реагировать не на сам удар, а на подготовку к нему - ведь прежде чем ударить, противник обязательно посмотрит на цель, сменит позу, напряжет мышцы, вдохнет... Времени более чем достаточно. Нужно только выработать условный рефлекс, заложить в подсознание новый раздражитель и ответную реакцию на него.
Испокон веков этот навык был необходим человеку, чтобы выжить в окружающем мире: не попасть в лапы к хищнику и избежать передряги.
Сейчас же хорошая реакция на внезапные раздражители нужна меньше, ведь жизнь стала более безопасной. Но это не значит, что теперь скилл не нужен вовсе. Случаются непредвиденные ситуации. Иногда нам приходится вовремя отскочить от несущейся во весь опор машины или затормозить на велосипеде, чтобы не сбить внезапно выбежавшего на дорогу ребёнка[6].
Глава 3. Создание настольной игры «Попади в цель» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3
3.1 Правила игры
«Попади в цель»-настольная игра для двоих.
Один из игроков управляет пусковым механизмом и прицеливается, стараясь попасть в ворота. При нажатии на датчик нажатия снаряд отправляется в выбранную цель.
Задача второго игрока-защитить ворота. При помощи пульта управления, состоящего из двух датчиков, есть возможность передвигать щит вправо и влево. Размер щита можно изменять, тем самым изменяя уровень сложности.
3.2 Конструкция и функции модели игры «Попади в цель»
Игра «Попади в цель», созданная на базе конструктора Lego Mindstorms EV3? расположена на двух средних пластинах Lego(Рисунок 3.2.1 Приложения).
Всего мы выделили и сконструировали 2 части модели, которые потом объединили в одну игру[3].
1 часть-Пусковой механизм для снаряда(Рисунок 3.2.2 Приложения). Он состоит из большого мотора, вращающего повышающую зубчатую передачу и отделения для снаряда(шарика) (Рисунок 3.2.3 Приложения). Повышающая передача состоит из прямозубых шестерней, которые ускоряют друг друга. При помощи этого рычаг, пинающий мяч, разгоняется и сила удара становится больше. Прицела в игре нет, что усложняет задачу(Рисунок 3.2.5 Приложения). Отделение для снаряда состоит из отделения для самого шарика и рычага, который, разогнанный повышающей передачей, пинает мяч в его отделении. Механизм также передвигается по вертикали и горизонтали(Рисунок 3.2.4 Приложения) [1].
2 часть- ворота со щитом(Рисунок 3.2.8 Приложения). Ворота состоят из нескольких соединенных балок, сверху ворот на колесах стоит механизм для передвижения щита(Рисунок 3.2.6 Приложения). Колеса нужны для плавного передвижения механизма(Рисунок 3.2.7 Приложения). Они крутятся за счет двух лебедок, расположенных на тех же осях, что и колеса. К большим моторам с каждой стороны, прикреплен другой конец лебедки. В зависимости от того, в какую сторону нужно передвинуть щит, запускается тот или иной мотор(Рисунок 3.2.9 Приложения) [2].
3.3 Программа для запуска игры
Для каждой части игры существует своя программа[4].
Для первой части: программа запускается, ждет сигнал от датчика нажатия, затем 2 секунды мотор вращается по часовой стрелке(Рисунок 3.3.1 Приложения).
Для второй части: программа запускается, ждет реакции датчика 1, затем мотор 1 вращается по часовой стрелке, а мотор 2 против часовой. Если нажат датчик 2, то мотор 2 вращается по часовой стрелке, а мотор 1 против часовой стрелки(Рисунок 3.3.2 Приложения).
3.4 Демонстрация работы модели игры
Пример работы игры можно посмотреть по сслылке:
https://disk.yandex.ru/i/9Frau1wJlFHEWg
Заключение
Изучив важность развития меткости и скорости реакции для повседневной и профессиональной деятельности человека, мы узнали, что данные качества влияют на многие аспекты жизнедеятельности. В основном эти качества развиваются во время занятий спортом, но далеко не каждый человек имеет возможность посещать спортивные секции. Поэтому мы рассмотрели возможность развития этих качеств при помощи настольных игр. Проанализировав рынок настольных игр, мы определили,что выбор игр на развитие необходимых нам качеств ограничен.
Именно поэтому мы решили создать собственную настольную игру на базе конструктора Lego Mindstorms EV3, которая поможет развивать меткость и быстроту реакции.
В процессе создания игры были рассмотренны существующие настольные игры, развивающие меткость и изучено влияние развития меткости и скорости реакции на повседневную и профессиональную деятельность человека.
Наш проект можно использовать на занятиях робототехник для изучения механизмов и работы датчиков.
Список используемых источников
Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;
Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3. 181 удивительный механизм и устройство / Йошихито Исогава ; [пер. с англ. О.В. Обручева]. – Москва : Издательство «Э», 2017. – 232 с;
LEGO Книга идей: новая жизнь старых деталей: 181 удивительный механизм и устройство; [пер. с англ. А. Аревшатян]. – Москва, Издательство «Эсмо», 2015. - 200 с.;
Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2-е изд., перераб. и доп – М.: Издательство «Перо», 2016. – 300 с;
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей, - СПб.: Наука, 2013. 319с;
https://www.championat.com/lifestyle/article-4370431-kak-razvit-reakciyu-dlya-chego-ona-nuzhna-uprazhneniya-dlya-trenirovki.html
https://tvorcheskie-proekty.ru/node/3205
http://lib.sportedu.ru/Press/fkvot/2002N2/p10-16.htm
https://master-games.info/reytingi/klassifikatsiya/
https://www.mosigra.ru/igry_dly_razvitiya_reakcii/
Приложения
Рисунок 1.1.1. Клвссические настольные игры 1.1.2. Интеллектуальные настольные игры
Рисунок 1.1.3. Логические настольные игры Рисунок 1.1.4. Обучающие настольные игры
Рисунок 1.1.5 Игры-бродилки Рисунок 1.1.6. Азартныенастольные игры
Рисунок 1.1.7. Психологические игры Рисунок 1.1.8. Экономические игры
Рисунок 1.1.9. Приключенческие игры Рисунок 1.1.10. Развивающие игры
Рисунок 1.1.11. Спортивные настольные игры Рисунок 1.1.12. Стратегические игры
Рисунок 2.1.1 Меткость и ее компоненты
Рисунок 3.2.1 Итоговый результат создания игры
Рисунок 3.2.2 Пусковой механизм вид сверху
Рисунок 3.2.3 Рычаг для запуска снаряда(шарика)
Рисонок 3.2.4 Поворотный механизм
Рисунок 3.2.5 Контейнер для хранения
Рисунок 3.2.6 Крепление мотора к воротам
Рисунок 3.2.7 Колеса для плавного передвижения щита в рамке ворот
Рисунок 3.2.8 Общий вид ворот
Рисунок 3.2.9 Пульт управления воротами
Рисунок 3.3.1 Программа для пускового механизма
Рисунок 3.3.2 Программа для управления щитом