XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Модель системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Саламатов А.И. 1Шабалов В.Е. 1Егоров М.М. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Будрёнкина А.В. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Работа в формате PDF

0.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Использование мобильных устройств и гаджетов стало неотъемлемой частью повседневной жизни людей всех возрастных категорий. Игры, книги, музыка-все что может увлечь находится прямо в кармане каждого человека, однако, возросшие объемы времени, проводимого за экранами, приводят к множеству социальных и психологических проблем, таких как зависимость от технологий, снижение внимательности и ухудшение межличностных отношений. Особенно эти проблемы касаются подростков и детей, так как их психика только находится на этапе формирования. Мы увидели проблему в том, что современные гаджеты используются детьми с неокрепшей психикой чрезмерно, что приводит к нарушениям психического и физиологического здоровья.

Актуальность данной темы обусловлена не только растущей зависимостью от технологий, но и стремлением родителей и образовательных учреждений к созданию условий для здорового цифрового поведения. В связи с этим, мы поставили перед собой цель- разработка модели системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3, способной эффективно отслеживать и регулировать время, проведенное пользователем за цифровыми устройствами.

Для достижения поставленной цели мы поставили перед собой ряд задач:

-Изучить существующие подходы и технологии контроля использования гаджетов;

-Разработать концепцию системы контроля на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3;

-Создать демонстрационную модель и провести ее тестирование в реальных условиях;

-Оценить эффективность предложенной модели.

В процессе работы над темой мы ориентировались на следующие источники: LEGO Гаджеты. Полный гид по строительству необычных механизмов; Курс «Машины и механизмы», ШИР«Мистер Брейни»; Lego удивительные творения. А так же интернет источники: https://media.foxford.ru/, https://b17.

Глава 1. Теоретическое обоснование создания модели системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

1.1 Существующие подходы и технологии контроля использования гаджетов

С учетом стремительного развития технологий и растущей зависимости молодого поколения от мобильных устройств, проблема ограничения времени, проводимого детьми за экранами, становится все более актуальной. Существует множество подходов и методов, направленных на решение этой задачи, и они могут быть условно разделены на несколько категорий: технологические, социальные и психологические. [4]

К технологическим способам на сегодняшний день можно отнести «Родительский контроль». Это любое приложение, которое устанавливают на смартфоны. Самыми популярными являются Qustodio, Norton Family и Google Family Link, так как они позволяют не только отслеживать время, проведенное в приложениях, но и блокировать доступ к ним в определенные часы. Эти приложения предлагают родителям детализированные отчеты о активности ребенка, что может помочь более эффективно управлять временем, проведенным за устройствами. Однако, ни для кого не секрет, что большинство приложений дети с легкостью обманывают и проводят больше положенного им времени в социальных сетях или играх. (Приложение, Рисунок 1.1.1)[5]

К социальным методам можно отнести школьные и семейные правила, установление которых может помочь создать здоровую атмосферу. Например, можно установить "безэкранные" зоны или часы, а также обговорить с детьми, почему важно ограничивать время, проведенное за устройствами. (Приложение, Рисунок 1.1.2)[5]

Психологический метод контроля экранного времени заключается в Предложение альтернативных видов досуга, таких как чтение, спорт или творчество, поможет детям иметь менее зависимое поведение относительно технологий. Эти активности могут стать интересной заменой смартфону и помогут развить навыки, которые будут полезны в будущем.(Приложение, Рисунок 1.1.3)[5]

Не смотря на уже существующие способы контроля, нам, как активным пользователям гаджетов, они кажутся недостаточно эффективными, в связи с этим мы видим необходимость, более комплексно подойти к проблеме, для достижения наибольшей эффективности.

Разрабатываемая нами модель будет сочетать в себе все три типа технологий контроля за гаджетами.

Глава 2. Модель системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

2.1 Конструкция модели системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

Для создания системы контроля пользованием гаджетами мы выбрали учебный набор LEGO MINDSTORMS EV3 так как он был нам хорошо знаком, программное обеспечение имеет понятный интерфейс а блок EV3 способен сохранять множество разнообразных программ, что было нам необходимо для эффективной демонстрации модели.

В основе конструкции короб-сейф, достаточно большой для разных марок смартфонов. (Приложение, Рисунок 2.1.1)[1]

Крышка, в которой стоит специальный кодовый замок, для создания которого понадобился большой мотор, угловая балка в качестве ключа. Так же на крышке расположено два ряда реек, созданных для реечного механизма, благодаря которому крышка сейфа открывается и закрывается. (Приложение, Рисунок 2.1.2) [2]

Для открытия сейфа мы установили на блок EV3 ряд программ, которые позволяют открыть, закрыть сейф а так же ввести условия для его открывания после введения кода. Блок в данной ситуации играет не только роль коннектора, но и системы ввода кода. (Приложение, Рисунок 2.1.3) [3]

2.2 Управление моделью системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

Для управления моделью мы выбрали программу MINDSTORMS так как она имеет возможность создавать, сохранять и использовать в различных программах собственные блоки, что позволяет нам варьировать варианты кода для родителей и детей, которые будут пользоваться нашим приспособлением.

В основе-программа с ответвлениями которая реагирует на последовательность нажатия на кнопки управления модулем. (Приложение, Рисунок 2.2.1)

Так же есть линейные программы, которые позволяют без использования кодового замка открыть сейф. (Приложение, Рисунок 2.2.2) Так же можно закрыть сейф обособленно от программы кодового замка. (Приложение, Рисунок 2.2.3)

2.3 Демонстрация возможностей модели системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

Современному родителю наиболее трудно ограничить пользование гаджетами дома, так как если в школе или на прогулках ребенок занят учебой, общением с друзьями, то увлечь продуктивной деятельностью ребенка сидящего дома в разы сложнее. Поэтому, мы предлагаем использовать дома наш прибор. Когда родитель приходит, он убирает телефон в сейф и предлагает ребенку несколько вариантов качественного время провождения вместе или самостоятельно. Когда вся работа выполнена или игры с родителями окончены-ребенок может достать свой телефон, после того как родитель введет код.

Кодовые замки можно каждый раз выставлять разные, что бы ребенок во время самостоятельной деятельности, даже соблазнившись нарушить запрет не смог этого сделать самостоятельно.

Так же каждый раз когда вводят код замок издает звуки, что сообщит родителю, что замок пытались открыть и сможет пресечь нарушение договоренностей.

2.4 Экспериментальное доказательство эффективности использования модели системы контроля пользования гаджетами на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3

В качестве экспериментального доказательства эффективности использования предложенной нами работы мы выбрали 10 учеников школы интеллектуального развития «Мистер Брейни» что бы провести количественную оценку разгаданных кодов. (Приложение, Рисунок 2.4.1)

Мы брали телефон испытуемого и прятали в сейф, перед каждым участником стояла задача подобрать код что бы открыть сейф. Каждый участник справлялся с одним и тем же кодом. По результатам мы выявили, что в преимущественном большинстве случаев замок самостоятельно, без оператора знающего последовательность нажатия кнопок, открыть нельзя. Результаты эксперимента указаны в таблице ниже.

Таблица 1.

По результатам эксперимента, мы можем считать, что использование системы контроля пользования гаджетами будет эффективно.

Заключение

Использование мобильных устройств и гаджетов, несмотря на свои преимущества, стало причиной появления серьезных социальных и психологических проблем, особенно среди молодежи.

Важно осознать, что чрезмерное время, проведенное за экранами, негативно сказывается на психическом и физическом здоровье подростков и детей.

Наша работа подчеркивает актуальность поиска эффективных решений для регулирования цифрового поведения, что может быть достигнуто через разработку специальной модели контроля использования гаджетов. Созданная на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3 система предоставляет родителям и образовательным учреждениям инструмент для отслеживания и управления временем, проводимым за экранами.

Результаты проведенного количественного эксперимента доказывают эффективность использования системы контроля пользования гаджетами. Таким образом, реализация нашей модели и дальнейшее создание прототипа может способствовать организации более здоровой цифровой среды и помогать детям и подросткам находить баланс между виртуальной и реальной жизнью. Мы надеемся, что наши исследования послужат основой для дальнейших разработок в области контроля гаджетов и формирования ответственного отношения к технологиям.

На сегодняшний день данную модель можно использовать на уроках информатики, программирования и робототехники.

Список литературы

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

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

3. «LEGO Гаджеты. Полный гид по строительству необычных механизмов»; [пер. с англ. Позина И. В., ред. Волченко Ю. С.].- Эксмодетство, 2019 г.

Интернет-источники:

4. https://media.foxford.ru;

5. https://b17.

Приложение