V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
«Умный» шкаф – или как правильно сортировать и хранить конструктор LEGO
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня, пожалуй, сложно найти человека, который бы не знал о конструкторе LEGO, а уж ребёнка, который бы не любил повозиться с кубиками часок-другой и подавно! У многих дома скопилось внушительное количество игрушек, которые необходимо как-то удобно организовать для хранения и игры. Этим определилась актуальность нашей работы.
Цель работы: исследование методов сортировки конструктора LEGO.
Сущность проблемы исследования: возможность сортировки и систематизации конструктора для удобного хранения в домашних условиях и последующего быстрого поиска необходимых деталей во время игры.
Объект исследования: сортировка и систематизация элементов.
Предмет исследования: конструктор LEGO.
Гипóтеза работы: предположим, что возможно сортировать и систематизировать конструктор LEGO для удобного хранения в домашних условиях, а также быстрого поиска нужных деталей при сборке моделей.
Таким образом, мы поставили перед собой ряд задач:
Изучить информации об истории создания конструктора LEGO.
Разработать метод сортировки и систематизации конструкторов.
Провести анкетирование среди учащихся 2-ого класса.
Разработать наглядное пособие по сортировке и систематизации деталей LEGO.
ГЛАВА 1. КОНСТУКТОР LEGO
1.1 История создания
Самый первый в мире конструктор придумал Френк Хорнби - простой продавец мясной лавки из Англии. Идея пришла ему в голову в один из обычных дней, когда он ехал в поезде. Первоначально был выпущен набор для мальчиков, в котором были различные металлические элементы: от прямоугольников до кругов различных размеров с отверстиями. Все они соединялись с помощью специальных уголков, болтов и гаек. Кроме того, в нём были и другие разнообразные детали: кронштейны, колеса, шестерёнки, электрические двигатели. Прилагались и инструменты для сбора моделей: отвертки и ключи. Любой ребёнок мог фантазировать и создавать целые города, попробовать себя в самолёто- и автомобилестроении и даже стать создателем летающих тарелок. Назывался этот конструктор "Усовершенствованная игрушка или устройство для обучения детей и подростков" [1].
Компания LEGO была создана в 1932 году Оле Кирком Кристиансеном из Дании. Название «LEGO» – это аббревиатура, которая образованна от «leg godt» (датский), что значит «играть с увлечением» [8].
Оле Кирк работал бригадиром простых рабочих - плотников и столяров, - которые помогали ему создавать деревянные детали для конструктора. Первые пластмассовые элементы были выпущены в 1947 году, когда компания расширилась. Кирпичики в их сегодняшнем виде стали производить в 1958 году [5]. Сейчас компанией LEGO владеет правнук основателя Кьелль Кирк Кристиансен.
За прошедшие 80 лет предприятие прошло длинный путь – от небольшой столярной мастерской до современной международной компании и сегодня занимает 3-е место в мире по объёму продаж игрушек [8].
Основным продуктом являются разноцветные кирпичики из пластмассы, разнообразные фигурки животных и людей, и множество других элементов, из которых можно сконструировать автомобили и корабли, самолёты и ракеты, здания и даже роботов, умеющих ходить! Конечно, затем всё можно разобрать, а детали использовать для создания своих собственных моделей. Такие неограниченные возможности для детской фантазии даёт принцип взаимного сцепления с помощью трубок. Только представьте себе, два обычных кубика можно соединить 24-мя разными способами, а всего три – уже 1060-ю [4]!
1.2 Виды конструкторов
За всё время существования компанией LEGO были выпущены тысячи наборов на различные темы. Некоторые серии существуют и сегодня. Основные направления конструкторов это:
DUPLO — наборы, предназначенные для детей младшего возраста. В этой серии кубики в два раза больше стандартных кирпичиков конструктора LEGO.
City — пожалуй, самая обширная серия, которая включает в себя модели городских зданий, поезда, участки полицейских и пожарных станций в различных модификациях, аэропорты и космодромы, стройки и гавани. Одним словом, всё, что можно встретить в современном городе – от домов до транспорта.
Creator— наборы, предполагающие несколько (обычно 3) вариантов сборки. Сюда входят обычные блоки для сборки домов, автомобилей и прочего.
Exclusives—реалистичные модели знаменитых зданий и сооружений, например, Эйфелевой башни, Флэтайрон-билдинг, Сиднейского оперного театра.
Mindstorms — наборы для создания программируемых роботов. На базе данных наборов выпускаются LEGO Education – обучающие конструкторы для школ.
Technic — копии автомобильной, водной, авиационной, космической, робото- техники, c простейшими функциями, присущими прототипам (поднимающийся ковш экскаватора, прототип двигателя, пневмосистемы).
Тематические наборы, например, Lego Star Wars — по мотивам знаменитой саги Звездные войны. Legends of Chima— серия, в которой рассказывается о битве кланов животных-воинов мира Чимы за источник энергии. Ninjago— серия о противостоянии шестерых ниндзя и их сэнсея силам зла. LEGO The Lord of the Rings — серия по мотиву фильмов и книг «Властелин колец». Каждый год выходит какая-либо новая серия, но особо популярные обновляются в течение нескольких лет подряд [6].
ГЛАВА 2. СОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ
2.1 Виды деталей
Система LEGO состоит из огромного количества различных деталей, которые условно можно разделить на три большие группы:
1 . Базовые детали.
Самая обширная группа, так как сюда относятся все стандартные элементы, начиная от обычных кирпичиков и заканчивая различными окружностями. Рассмотрим более подробно данную группу.
Кубики.
Несмотря на то, что мы привыкли называть все элементы конструкторов LEGO кубиками, сам термин можно применить только к конкретным деталям. Непосредственно кубик имеет форму параллелепипеда и прямые стороны. Также у этих элементов имеется определённая стандартная высота. Это настоящая строительная основа для множества моделей — от банальных зданий до автомобилей, кораблей и самолетов [2, с. 15].
Пластина.
Одна из самых главных деталей конструирования. Пластину можно применять для более точной проработки моделей, благодаря тому, что ее высота всего лишь одна треть высоты кирпичика. Зачастую пластина самая маленькая из всех возможных элементов. Это рабочие детали, позволяющие создавать многое из немного [2, с.16].
Рис. 1 Кубики
Рис. 2 Пластины
Наклонный кубик.
У этих элементов стороны (одна или сразу несколько) расположены под углом к основанию. Также бывает, что наклон сделан в нижней части кубика. Некоторые называют их крышей - конечно, это их основная функция и все здания LEGO оснащаются крышей именно из этих деталей, - но они могут применяться и для других построек. С помощью этих элементов можно придать модели необычную форму: сгладить резкие прямые углы, сконструировать стреловидные крылья для авиатранспорта, собрать ёлку [2, с. 17].
Арки.
Арки помогают придать образ и вид модели разнообразного типа.
Несмотря на кажущуюся простоту их использования по непосредственному
назначению, конструирование из арок различных форм может стать сложной задачей. Как правило, лучше всего применять форму арки с конкретного образца, тогда она будет гармонична со всей моделью.
Рис. 3 Наклонные кубики
Рис. 4 Арки
Плитки и панели.
Плитки - это пластины, только без шипов. Могут быть разной формы: от квадратов до круглых, похожих на крышки люков. Панели производятся в большом ассортименте размеров и форм. Они являются разновидностью плиток, а соединяются с прочими панелями под прямым углом, образовывая, таким образом, стену. Некоторые панели с шипами, а другие – без [2, с. 19].
Цилиндры и конусы.
Цилиндрические элементы напоминают банку, а конусы - рожки от мороженого. Их используют при создании фонарных столбов, насадок для водомётов, деревьев.
Рис. 5 Плитки и панели
Рис. 6 Цилиндры и конусы
Круглые пластины.
Наименьшая деталь этой небольшой группы - малюсенькая круглая пластина (некоторые называют её точкой). Круглые пластины — это укороченные собратья цилиндрических элементов [2, с. 20].
Базовые платы.
Стандартные пластины часто путают с базовыми или строительными платами, поэтому давайте разберёмся, чем они отличаются. Базовая плата имеет единичную стандартную высоту (при этом она даже тоньше, чем стандартные пластины). Её низ немного рифленый, поэтому к ней больше не присоединяются элементы. Они бывают плоскими с равномерно расположенными на ней шипами. Иногда на этих деталях печатается дорожная разметка или другой рисунок. Базовые платы применяют как основание конструкций. Они незаменимы, когда нужно обеспечить устойчивость модели.
Рис. 7 Круглые пластины
Рис. 8 Базовая пластина
2. Декоративные элементы .
Эти элементы незаменимы, когда необходимо сделать вашу модель уникальной и неповторимой. Чаще всего, это полноценные детали, которые могут быть использованы самостоятельно и имеют множество форм. Сюда относятся различные лестницы, изгороди, окна и двери, растения и вывески… В общем, всё то, что превратит вашу модель в маленький аналог из взрослой жизни [2, с. 21].
3. Специализированные детали.
Некоторые детали трудно классифицировать из-за их особой формы и расположения шипов. Такие элементы либо уникальны, либо сильно отличаются от остальных. Поэтому они включаются в отдельную группу. Элементы данной подкатегории часто обладают дополнительной функциональностью и применяются как в стандартных, так и особенных ситуациях [2, с. 18].
Рис. 9 Декоративные элементы
Рис. 10 Специализированные детали
2 Сортировка LEGO
Мне, как и большинству мальчиков и девочек во всём мире, очень нравится играть с конструктором. Моим самым желанным подарком всегда был, да и остаётся до сих пор, новенький набор LEGO. За всё время у нас скопилась внушительная коллекция игрушек: началось всё с крупноблочных наборов, потом небольших моделек LEGO Creator (это такие наборы 3 в 1), а сейчас это уже модели LEGO Technic.
Проведя подсчёты, мы обнаружили, что имеем уже более 35 наборов! Поэтому естественно, что однажды мы столкнулись с проблемой хранения конструктора. Конечно, сразу было найдено самое простое решение – все элементы были ссыпаны в одну большую коробку. Опрометчивость такого выбора стала очевидна при первой же попытке собрать модель. Приходилось копаться и копаться в этой куче в поисках необходимого кубика, но всё было напрасно – это всё равно, что искать иголку в стоге сена. После безуспешных поисков, содержимое коробки неизбежно оказывалось на полу и тут к моему разочарованию уже присоединялись родители – им совсем не нравилось наступать на острые детальки.
Тогда была предпринята ещё одна попытка: все элементы были расфасованы по заводским коробкам либо если упаковка уже была утилизирована – игрушка хранилась в собранном виде. Конечно, играть стало немного проще, если модель собиралась по инструкции, то хотя бы было известно, что все нужные детали в конкретной коробке. А если придумывалась своя модель? Снова начинались бесконечные поиски и бесполезные уговоры родителей помочь найти нужный элемент. К тому же, такой способ хранения требует значительного пространства.
Тут к проблеме хранения подключилась мама. Но, к сожалению, мы с ней снова выбрали неверный путь. Потратив день на сортировку, мы раздели всё LEGO по цветам. Как выяснилось позже, это было в корне неверно и такую ошибку допускают большинство пользователей конструктора, озабоченных вопросом удобного хранения.
В первой части главы мы не случайно приводим классификацию деталей LEGO. Как выяснилось опытным путём, единственно верным вариантом сортировки деталей для последующего хранения и быстрого поиска при сборке моделей является именно деление по видам. Поэтому для начала вам необходимо будет научиться классифицировать все детали, а уж потом приниматься за сортировку.
Мы разделили весь наш конструктор на несколько групп, согласно приведённой выше методике классификации немного расширив подвиды. Каждый вид деталей хранится в отдельном прозрачном контейнере, размер которого зависит от количества деталей в конкретной группе. Все контейнеры размещены в специальном шкафу-стеллаже, что позволяет эффективно использовать пространство! Вариант размещения конструктора в «умном» шкафу представлен на Рисунке 24. На нём видно, что если в таком же шкафу хранить детали обычным способом, например, в виде собранных моделей, то их умещается в разы меньше. Рассмотрим группы деталей.
Рис. 11 Узкие кубики (1хn) различной длины
Рис. 12 Стандартные кубики (2хn) различной длины
Рис. 13 Детали с треугольным сечением
Рис. 14 Пластины (больше, чем стандартный размер 2хn)
Рис. 15 Колёса и арки для них
Рис. 16 Мини-фигурки, оружие и прочие декоративные элементы для человечков
Рис. 17 Стандартные пластины (2хn) различной длины
Рис. 18 а) Гладкие детали б) Декоративные элементы в) Единичные элементы г) Узкие пластины (1хn) различной длины
Рис. 19 а) Окна б) Арки в) Крепления г) Детали круглого сечения
Рис. 20 а) 90° б) Двери и нестандартные детали в) Шестерёнки, двигатели и т.д. г) Детали для роботов
Так же у нас есть чемодан с небольшими отделениями, куда рассортированы мелкие и специализированные детали. А с появлением в нашем арсенале наборов LEGO Technic пришлось выделять отдельное место хранения и для них, ведь детали этого конструктора весьма отличаются от стандартных серий.
Рис. 21 Чемодан с LEGO
Рис.22 Детали LEGO Technic
Есть ещё один маленький секрет, который позволит эффективно использовать систему хранения – необходимо завести большой ящик, куда можно ссыпать детали после сборки модели, не сортируя их по группам. Обычно, после игры не хватает времени на уборку, поэтому такой ящик будет очень кстати! Нам приходится разбирать детали из него примерно раз в два-три месяца.
Рис. 23 Общий ящик
Рис. 24 «Умный» и обычный шкафы
2.3 Анализ проведённого исследования (анкетирование) учеников 3-их классов
Нами было проведено анкетирование и обработка данных. Исследование проводилось среди учащихся 3 «б» класса МАОУ МЛ №1.
Вопросы анкеты были направлены на изучение способов хранения конструктора в домашних условиях, а также их влияния на быстроту и удобство поиска необходимых деталей во время моделирования (Приложение 1). Испытуемых было 21 человек. Из них: мальчики - 9 человек, девочки - 12 человек.
Нам удалось выяснить, что большая часть ребят любит играть с конструктором – 81 % опрошенных или 17 человек ответили утвердительно на этот вопрос. Интересно, что среди мальчиков всего 11% не любят играть с LEGO, а вот среди девочек этот показатель достигает уже 25%.
Диаграмма 1. Ответы анкетируемых на вопрос: «Тебе нравится играть с конструктором LEGO?»
Кроме того, нам удалось заметить интересную тенденцию: чем больше наборов LEGO имеет опрошенный, тем чаще ответ на вопрос «Быстро ли ты можешь находить нужную деталь?» - «Нет». Так, 12 человек или 58 % анкетируемых имеют от 10 и более наборов конструктора, а половина из этих ребят испытывают трудности при поиске деталей.
Диаграмма 2. Количество наборов LEGO у анкетируемых ребят
Кроме того, интересно отметить, что почти все ребята, которые ответили, что не могут быстро находить детали, хранят их в одной большой коробке!
Диаграмма 3. Способы хранения LEGO среди опрошенных ребят
Все эти результаты анализа анкетирования ещё раз подтверждают актуальность выбранной темы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как видно на нашем опыте, просто организовать хранение деталей не достаточно. Необходимо использовать систему сортировки деталей, которая позволит не только экономить пространство, но и сократить время на поиски необходимого элемента при сборке моделей. Особенно это важно при самостоятельной сборке собственных эскизов, ведь полёт фантазии так скоротечен, а задержки в воплощении могут привести к тому, что идея не будет реализована до конца!
Уже после того, как мы внедрили систему хранения по видам, мне подарили книгу Аллана Бедфорда «Большая книга LEGO», в которой автор как раз знакомит с базовыми понятиями классификации деталей. Благодаря труду автора, нам удалось более скрупулёзно разделить свой конструктор. Думаю, появись эта книга у меня раньше, первая же попытка рассортировать конструктор увенчалась бы успехом!
В ходе исследования были решены задачи, сформулированные во введении. Нам удалось внедрить действующую систему сортировки и удобного хранения LEGO, которая позволяет быстро находить необходимые элементы.
Для практического вывода была разработана памятка по сортировке и систематизации конструктора (Приложение 2).
Список использованных источников и литературы
1. 150 лет со дня рождения Фрэнка Хорнби, изобретателю самого первого детского конструктора. [Электронный ресурс]. URL: http://predu.livejournal.com/427495.html (дата посещения 04.02.2017 г.)
2. Бедфорд А. пер. с англ. Лейко И. Большая книга LEGO. Москва: Манн, Иванов и Фербер, 2014. 256 с.
3. Кузнецов С.А. Большой толковый словарь русского языка. Санкт-Петербург: Норинт, 2000. 1536 с.
4. История LEGO. [Электронный ресурс]. URL: http://edubrick.ru/about/Lego/(дата посещения 05.02.2017 г.)
5. История появления конструктора Лего Lego. [Электронный ресурс]. URL: http://www.qhhq.ru/interesnoe/izobreteniya/623471.html (дата посещения 05.02.2017 г.)
6. Серии наборов LEGO. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Серии_наборов_LEGO (дата посещения 07.02.2017 г.)
7. Флэтайрон-билдинг. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Флэтайрон-билдинг (дата посещения 10.02.2017 г.)
8. LEGO. [Электронный ресурс]. URL: https://www.lego.com/ru-ru/aboutus/lego-group/the_lego_history (дата посещения 05.02.2017 г.)
9. LEGO. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/LEGO (дата посещения 03.02.2017 г.)
Приложение 1
Текст Анкеты.
1. Тебе нравится играть с конструктором LEGO?
2. Попробуй вспомнить и посчитать, сколько наборов LEGO есть у тебя дома.
3. Расскажи, как ты хранишь свой конструктор?
А) в одной большой коробке
Б) в виде собранных моделей на выставочных полках
В) в коробках из магазина
Г) сортирую в отдельные коробки по цветам
Д) сортирую в отдельные коробки по типам кубиков
Е) свой вариант
4. Как ты думаешь, ты быстро можешь находить нужную тебе для сборки деталь?
Приложение 2
Памятка по сортировке и систематизации конструктора