XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сейф для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Двинский А.А. 1Черногривов И.Д. 1Саламатов А.И. 1Мусин А.Р. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Будрёнкина А.В. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Работа в формате PDF

1.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В современном мире никого не удивить повсеместным использованием гаджетов. Игры, книги, музыка, учебники, видеоуроки могут поместиться в карман.

Однако, несмотря на обильное распространение гаджетов постоянное их постоянное использование может не только дарить пользу, но и негативно влиять на здоровье. Психологи и терапевты, считают, что частое использование телефонов приводит к мигрени, рези в глазах, бессонице, повышению раздражительности, резкой смене настроения и частому чувству тревоги.

В связи с этим мы увидели проблему в том, что современным детям очень интересно проводить свободное время в гаджетах, но это вредит их физическому и ментальному здоровью.

В связи с этим мы поставили перед собой цель-создание устройства, регулирующего время проведения ребенка в гаджетах. Так же мы подумали, что просто спрятать или закрыть в недоступном месте гаджет-неинтересно и у зависимого ребенка вызовет только активное раздражение. Поэтому мы решили создать сейф-игру, который будет не только убирать телефон из поля зрения, но и создаст полезный досуг.

Для достижения цели мы поставили перед собой ряд задач:

-изучить существующие устройства, отвлекающие детей от гаджетов;

-проанализировать преимущества и недостатки существующих приборов для отвлечения от гаджетов;

-создать модель сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3;

-проанализировать эффективность использования модели для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3.

Для создания модели мы пользовались следующими источниками: Йошохито Йocoгава, Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3; Курс «Машины и механизмы», ШИР«Мистер Брейни»; Lego удивительные творения; labquest.ru; gdemoideti.ru.

Глава 1. Теоретическое обоснование создания сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

1. 1. Существующие прибор для отвлечения детей от гаджетов и их преимущества

На сегодняшний день существует множество приборов, позволяющих развивать творческий потенциал етей, без использования смартфонов.

Одним из наиболее популярных приборов являются 3D ручки. Такая ручка выглядит, как обычная, но рисует пластиком, что позволяет создавать практически любые объемные фигуры. (Приложение, Рисунок 1.1.1) [4]

Второй прибор, интересующий нас как робототехников, это электронный конструктор.

В зависимости от наполнения конструктора можно изучить работу выключателей, переключателей, электронных схем. (Приложение, Рисунок 1.1.2)

Так же сегодня существует множество настольных игр, игр-балансеров которые могут с пользой занять свободное время ребенка. Головоломки, которые помещаются в карман могут стать отличной альтернативой смартфону, когда есть необходимость сидеть в очереди. (Приложение, Рисунок 1.1.3) [5]

Все эти варианты бесспорно хороши для ментального здоровья и развития детей. Можно подобрать любой из вариантов в зависимости от интересов и увлечений, однако для долгого использования этих приоров детям, скорее всего потребуется дополнительная мотивация.

Глава 2. Модель сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

2.1 Конструкция модели сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

Модель сейфа для гаджетов сконструирована на базе учебного набора Mindstorms EV3, так как он дает много возможностей использования датчиков. [3]

В нашей модели основа-короб, в который можно положить телефон. (Приложение, Рисунок 2.1.1) Средний мотор при помощи реечной передачи закрывает дверь сейфа и не откроет ее до тех пор, пока ребенок не разгадает шифр. (Приложение, Рисунок 2.1.2) Рейка расположена вдоль всей двери для обеспечения более точной работы. (Приложение, Рисунок 2.1.3) [1]

Сверху сейфа расположен модуль с игрой. На модуле расположено 4 датчика касания, которые пронумерованы при помощи лего, и нужно разгадать особый шифр, который откроет сейф. (Приложение, Рисунок 2.1.4) [2]

2.2 Управление моделью сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

Для управления моделью мы выбрали программное обеспечение Mindstorms EV3. Мы создали циклическую программу с переключателем. (Приложение, Рисунок 2.2.1) Варианты шифра можно легко изменять при помощи блоков, регулирующих реакцию программы по сигналу датчиков касания. Блоки созданны при помощи функции «Конструктор моего блока» и аналогичны для всех 4-х датчиков. (Приложение, Рисунок 2.2.2)

2.3 Демонстрация возможностей сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3

Когда программа запускается, у вас есть пара секунд, что бы убрать телефон в сейф. Когда сейф закрывается, он будет ждать сигнала центральной кнопки модуля. Ее нажатие обозначает, что вы готовы играть. Затем, не смотря на время нужно пробовать различные последовательности чисел, что бы подобрать шифр, открывающий сейф.

Данная игра развивает память, и не нуждается в постоянной мотивации ребенка. (Приложение, Рисунок 2.3.1)

2.4 Экспериментальное доказательство эффективности использования модели для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3.

Для того что бы проанализировать эффективность использования сейфа мы провели количественный эксперимент. Мы пригласили 5 человек, запустили модель и предложили им разгадать шифр. Каждому участнику было дано три попытки. В результате ни одному не удалось разгадать шифр, однако по нашим наблюдениям ни один из участников не захотел прекратить игру и многие просили попробовать еще раз. То дает нам право полагать что использование модели увлечет ребят и позволит отвлечься от смартфонов. (Приложение, Рисунок 2.4.1)

Заключение

В современном мире все чаще дети прибегают к тому что бы занять свой досуг гаджетами. Это негативно влияет на их психическое и физическое состояние, однако отказаться от гаджетов с каждым днем многим все сложнее. Соответственно необходимо отвлекать внимание детей при помощи других увлекательных занятий, которые будут и полезны для развития внимания и креативности. В связи с этим мы поставили перед собой цель-создание устройства, регулирующего время проведения ребенка в гаджетах, в игровой форме отвлекая его от желания сидеть в телефоне.

Мы изучили существующие устройства, отвлекающие детей от гаджетов, проанализировали их преимущества и недостатки. Основываясь на полученной информации мы создали модель сейфа для гаджетов на базе конструктора Mindstorms EV3. Эффективность использования модели сейфа для гаджетов мы проверили проведя количественный эксперимент, который доказал, что несмотря на сложность шифра используемого для сейфа-игра увлекает, ее хочется продолжать а телефон достать действительно трудно.

Данная модель может быть использована на уроках робототехники и нформатики.

Список литературы

1. Йошохито Йocoгава, Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3: 181 удивительный механизм и устройство; [пер. с англ. О.В.Обручева]. – Москва, Издательство «Э», 2017. - 232 с

2. Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;

3.«LEGOудивительные творения»; Сара Дис [пер. с англ. М. Карманова].- Эксмодетство, 2020 г.

Интернет источники:

4. https://gdemoideti.ru;

5. https://www.labquest.ru.

Приложение