VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
«LEGO -полезная зарядка для ума»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
I.Введение
У современных детей есть много игрушек, ярких и красочных. У мальчиков, как правило, это разнообразные машинки, тракторы, паровозики. Эти игрушки быстро ломаются, выходят из строя, и их бывает невозможно починить. Поэтому мне очень понравилась игрушка LEGO – конструктор, которую мне подарили на день рождения.
Я очень люблю играть с конструктором, потому что можно фантазировать, придумывать что-то необычное или усовершенствовать реальные модели. Меня это успокаивает, учит терпению.
Конструируя различные модели, я задумался: кто и когда создал такую полезную игрушку и в какой стране. Я решил найти информацию об истории возникновения конструктора LEGO, а также понять, какое влияние оказывает занятие конструированием на детей.
Цель моей работы: изучение влияния конструктора LEGO на развитие детей, создание самодвижущегося вездехода с дистанционным управлением.
Задачи:
Выяснить историю возникновения LEGO-конструктора.
Узнать о развивающих возможностях LEGO-конструкторов.
Показать различные модели из конструктора LEGO.
Создать модель вездехода с дистанционным управлением.
Тема данной проектной работы актуальна для всех, кто любит собирать конструктор LEGO.
Практическая значимость моей работы заключается в том, что собранный мною материал и мультимедийное приложение можно использовать на уроках творчества, а так же на внеурочной деятельности в начальной школе.
Этапы реализации проекта:
1. Подготовительный: Формулирование вопросов, которые будут решаться в проекте.
2. Поисковый: Работа по поиску материалов к проекту.
3. Аналитический: Оформление результатов работы: создание модели вездехода с дистанционным управлением.
4. Подготовка презентации «LEGO-полезная зарядка для ума».
II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. История создания конструктора LEGO
В настоящее время на рынке игрушек для детей разного возраста представлено много товаров популярных и малоизвестных фирм. Самым популярным товаром на таких прилавках являются игрушки торговой марки LEGO.
Конструкторы LEGO пользуются невероятной популярностью не только у мальчишек и девчонок всех возрастов, но у их родителей и педагогов. И это совсем неудивительно, это захватывающий мир ярких красок и сильных эмоций, который, в отличие от мира компьютерных игр, не вызывает зависимости, не ограничивает ребенка в его развитии, а наоборот, позволяет развиваться и учиться в собственном темпе. LEGO дарит уникальную возможность для самовыражения и экспериментирования. Настолько увлекательно собирать маленькие кубики, превращать их в игрушку, воплощая фантазию играющего. Я думаю, что не найдется ни одного человека в мире, который бы ничего не слышал о конструкторах LEGO.
Компания Lego Group была основана Оле Кирком Кристиансеном (7 апреля 1891 – 11 марта 1958). Он родился в бедной фермерской семье в Ютландии, в Дании. Выучившись ремеслу плотника, в 1932 году основал компанию по производству предметов для повседневного обихода, таких как гладильные доски и лестницы. Большой прибыли компания не приносила и тогда вместе со своим сыном, Готфридом Кирком Кристиансеном, он занялся производством деревянных кубиков. Надо сказать, что эта идея не только помогла им удержаться на плаву, но и полностью изменила их жизнь. Новую компанию по производству игрушек Кристиансен назвал lego, соединив два датских слова — leg и godt (играть и хорошо).[4]
Lego расширилось до производства пластмассовых игрушек в 1947. Кубики стали пластмассовыми с идентичными штырьками, что дало возможность соединять их друг с другом. Надо сказать, что идея таких кирпичиков была уже не нова и пользовалась популярностью у британских детишек. Изучив образцы британской литейной компании, Оле изменил дизайн кирпичика и начал штамповку абсолютно новых образцов. Они были не так прочны, как деревянные, но зато соединялись без усилий и плотно прилегали друг к другу.
Так появились на свет первые конструкторы LEGO. После смерти Оле Кирка Кристиансена в 1958 году, компанию возглавил его сын Готфрид, который с большим усердием продолжил дело отца и вывел компанию на международный уровень. Но чтобы заинтересовать покупателей на внешнем рынке Готфрид решает создать целую игрушечную систему. Но у кирпичиков все еще были некоторые проблемы с технической точки зрения: их способность к захвату была ограничена, и они не были очень универсальны. В 1958 кирпичный дизайн был утверждён, но потребовались еще пять лет, чтобы найти правильный материал для него. Окончательный вариант кирпичика Lego был запатентован 28 января 1958 года. Кирпичики того года все еще совместимы с современными.
Девиз компании Lego Group – «det bedste er ikke for godt», что означает «лучшее, никогда не слишком хорошо». Этот девиз был создан Оле Кирком, чтобы поощрить сотрудников.[4]
2.2 Механизмы Lego
В 1977году Lego очень сильно шагнуло вперёд. Появляются зачатки серий, очень большое количество новых элементов, деление по возрастам. Для более старшей аудитории, в основном для мальчиков делают абсолютно новую серию техник, наборы являются не только игровыми, а так же демонстрируют работу некоторых реальных механизмов.[2]
Для наборов в производство добавляются много новых элементов. Это модификация стандартных "бриков", в них теперь есть отверстия, в которые можно вставлять оси с крестообразным профилем. Длина осей пока только чётная от 2 до 12 (число пупырышек, в них измеряется почти всё в лего). Стандартные "плейты" (тонкие пластинки) тоже обзавелись отверстиями. Для соединения осей и деталей появились (слева направо): "буши" надеваются на ось и плотно не ней сидят. "Пины" вставляются в отверстия для осей и защёлкиваются в них, могут свободно вращаться, коннектор на 90 градусов, с одной стороны можно вставить ось которая там сидеть будет плотно, не вращаясь, с другой стороны отверстие сквозное, так же выполняет функцию "пальца" для деталей поршня. Карданом можно соединить два оси, передаёт вращение на угол до 45 градусов. Первые шестерёнки были: на 8 зубов, 24 зуба прямая с отверстиями для осей, 24 зуба угловая/прямая, 48 зубов, рейка на 10 зубов. Все шестерни совместимы друг с другом.
Рис.1. «Буши», «пины», шестеренки
Рис.2 Совмещение шестеренок друг с другом
Датчик цвета — это цифровой датчик, который может определять цвет или яркость света, поступающего в небольшое окошко на лицевой стороне датчика . Этот датчик может работать в трех разных режимах: в режиме «Цвет», в режиме «Яркость отраженного света» и в режиме «Яркость внешнего освещения» .
В режиме «цвет» датчик цвета распознает семь цветов: черный, синий, зеленый, желтый, красный, белый и коричневый, а также отсутствие цвета . Эта способность различать цвета означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он сортировал цветные мячи или кубики, произносил названия обнаруженных им цветов или прекращал действие, увидев красный цвет.
В режиме «яркость отраженного света» датчик цвета определяет яркость света, отраженного света светодиода датчика излучающего красный свет . Датчик использует шкалу от 0 (очень темный) до 100 (очень светлый) . Это означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он двигался по белой поверхности до тех пор, пока не будет обнаружена черная линия, или чтобы он интерпретировал идентификационную карточку с цветовым кодом.
В режиме «яркость внешнего освещения» датчик цвета определяет силу света, входящего в окошко из окружающей среды, например солнечного света или луча фонарика. Датчик использует шкалу от 0 (очень темный) до 100 (очень светлый). Это означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он подавал сигнал утром, когда восходит солнце, или чтобы он прекращал действие, если свет гаснет.
Рис.3 Датчик света
Главное назначение ультразвукового датчика, это определение расстояния до предметов, находящихся перед ним. Для этого датчик посылает звуковую волну высокой частоты (ультразвук), ловит обратную волну, отраженную от объекта, и замерив время на возвращение ультразвукового импульса, с высокой точностью рассчитывает расстояние до предмета.
Ультразвуковой датчик может выдавать измеренное расстояние в сантиметрах или в дюймах. Диапазон измерений датчика в сантиметрах равен от 0 до 255 см, в дюймах - от 0 до 100 дюймов. Датчик не может обнаруживать предметы на расстоянии менее 3 см (1,5 дюймов). Так же он не достаточно устойчиво измеряет расстояние до мягких, тканевых и малообъемных объектов. Кроме режимов измерения расстояния в сантиметрах и дюймах датчик имеет специальный режим "Присутствие /слушать". В этом режиме датчик не излучает ультразвуковые импульсы, но способен обнаруживать импульсы другого ультразвукового датчика.
Рис.4. Ультразвуковой датчик
2.3.Развивающие возможности конструктора LEGO
Среди развивающих игрушек конструктор LEGO занимает особое место. Использовать его можно практически с самого рождения, когда малыш только начинает осваивать формы, цвета, размеры. Возрастные границы для игры беспредельны. Порой сами родители, подарившие конструктор своему ребенку, с интересом и азартом изучают инструкцию, не жалея времени на собирание того или иного сооружения. Для дошкольника и школьника конструктор становится настоящим средством развития и обучения. С помощью конструктора легко и эффективно реализуются следующие задачи:
Развитие мелкой моторики1.
Любое конструирование предполагает разнообразные манипуляции руками. Годовалый малыш учится строить пирамиду из кубиков, тренируя координацию и ловкость маленьких пальчиков. Шестилетний ребенок возводит достаточно сложные конструкции из разных по форме и размеру деталей. Все это требует активной работы рук. Развитие же мелкой моторики напрямую связано с развитием мышления и речи.
Развитие речи.
С помощью конструктора совершенствуется речь ребенка. Возьмем обыкновенный набор деталей, из которого можно построить, например, дом. Благодаря участию взрослого человека ребенок узнает новые слова (формы, названия строительных материалов, деталей) и их характеристики. Он учится правильно применять понятия в речи, составлять предложения или рассказы. Развитие мышления.
Собирание из частей целого требует сложной мыслительной деятельности. Чтобы получилось логически правильно законченное произведение, нужно хорошенько подумать. При конструировании активизируется логическое и образное мышление.
Развитие внимания
Только при внимательном изучении инструкции можно правильно собрать модель. Порой даже незначительное отклонение от задачи может испортить весь замысел. Нередко ребенку приходится переделывать, исправлять, корректировать уже собранное сооружение.
Развитие воображения
Из деталей конструктора можно LEGO собрать свое неповторимое творение: домик для медведя, гараж для машинки, необыкновенный мост. Придумывать что-то новое из однотипных кубиков, кирпичиков, бревнышек – это так интересно.
Развитие познавательного интереса
Пожалуй, одно из важных предназначений конструктора LEGO . Ведь умение из частей собирать целое непременно пригодится в будущем, например, при ремонте автомобиля. Детский конструктор благодаря своей цветовой привлекательности, разнообразию форм и размеров позволяет в игровой форме познавать окружающую действительность. Готовый результат приносит удовлетворение и желание играть дальше. [2]
2.4. Необычные постройки из LEGO [3]
Впервые торговая марка LEGO была упомянута в Книге рекордов Гиннесса2 в 1992 году благодаря своей железной дороге, протяжённость рельсов которой достигала полкилометра.
В том же году в Швеции был выстроен самый большой на тот момент замок (4,45×5,22 м), состоящий из 400 тысяч кирпичиков LEGO. (приложение 1)
Самый большой в мире корабль из конструктора LEGO был собран в 2009 году в научно-развлекательном центре в Германии. Это контейнеровоз длиной 7м и весом около 1,5 т. Строительство осуществляли 700 специалистов в течение девяти дней (приложение 2).
Удивительно, но из кирпичиков LEGO можно собрать принтер, который подключается к компьютеру и печатает (приложение 3).
А на виолончели, собранной из кубиков LEGO можно даже играть (приложение 4).
В 2009 году из кубиков LEGO сконструирована статуя Христа Спасителя3 (высота 1,8 м), авторы работы потратили на это полтора года и 30 тыс. элементов конструктора (приложение 5).
В настоящее время существуют четыре тематических парка Legoland4 в Дании, Великобритании, США, Германии. Во всех парках Legoland в естественную природу вписаны многочисленные конструкции и скульптуры, собранные из элементов фирменного конструктора. Для обустройства каждого парка использовано 35—55 миллионов кирпичиков LEGO.[1]
Ежегодно LEGO проводит фестивали для фанатов по всему миру. Первая башня, возведенная фанатами в 1980-м в Англии, была высотой 13,1 метра. В России башню возводили четыре раза. Самая большая из них, 25-метровая, собранная в конце 90-х в Москве, даже попала в Книгу рекордов Гиннесса. Сегодня самой высокой лего-постройкой считается башня в чилийской столице Сантьяго — 31 метр. На установление рекорда ушло три дня и 550 тыс. кубиков.
Интересно, что тем количеством кубиков, которые ежегодно перекочевывают с полок магазинов в детские комнаты можно опоясать Землю пять раз.
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 Магле5 написал «Симфоническую фантазию LEGO».
Сегодня конструкторы LEGO являются не только развивающими играми для детей, но и предметом вдохновения дизайнеров. С их помощью рождаются абсолютно оригинальные идеи для оформления интерьеров кухни, спальни, детской комнаты. Яркие разноцветные блоки привлекают внимание не только детей, но и взрослых(приложение 6)
2.5 Практическая часть
Над своим проектом я трудился несколько дней. Идеей проекта было создание самодвижущегося вездехода с дистанционным управлением. Детали были заимствованы из разных наборов, в которые я уже не играю. Из этого следует, что с потерей интереса к какому-нибудь набору LEGO, его актуальность не теряется, можно включить фантазию и придумать новую игрушку или даже что- то поинтересней и посерьёзней.
Процесс создания вездехода.
Сначала была создана платформа, на которую были установлены: 1.Инфракрасный датчик совместимый с энергоблоком, сигнал на который поступает с дистанционного пульта управления, имеющего функцию разнонаправленного движения и регулировки скорости.
2. Энергоблок, источником энергии в котором служат 6 батареек.
3. Электродвигатель, питающийся от энергоблока.
4. Трансмиссия, состоящая из набора шестерёнок, с помощью которой крутящий момент передаётся на 5-й элемент.
5. Колёса, на которых для лучшей проходимости установлены гусеницы, поэтому мой вездеход может легко преодолевать небольшие препятствия (приложение 7).
III.ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Конструирование данной модели помогло мне понять принцип создания и устройства настоящих современных автомобилей. И кто знает, возможно, в будущем я стану конструктором или инженером. Каких- то 30 лет назад наши папы мечтали купить такую игрушку в магазине, а сейчас мы можем сделать её своими руками. Собирая конструктор, мы создаём новую игрушку, видоизменяем её, придумываем для неё всё новые и новые возможности. Дети получают огромное удовлетворение, когда играют в то, что создали своими руками.
Я выяснил, что с каждым годом появляются всё новые и новые виды конструкторов LEGO. Их изготавливают для детей самых разных возрастов, начиная с 3-х летних и заканчивая подростками 12-16 лет.
Конструктор идёт в ногу со временем и может составить достойную конкуренцию компьютеру.
В ходе работы я многое узнал о конструкторах LEGO, и понял, что «конструктор» – это не только набор для сборки и игры, LEGO - это полезная зарядка для ума и , конечно, полезная игрушка!
Список использованной литературы:
1. Комарова Л. Г. Строим из LEGO.- М. «Линка - Пресс», 2001г.
2. Лусс Т. В. Формирование навыков конструктивно – игровой деятельности у детей с помощью LEGO. - «ЛитРес», 2005г.
3. www. lego.com
4.История создания компании Lego. https://le-go.ru/pages/lego-history.html
5.http://kubik18.ru/lego-history (история LEGO)
Приложение 1
Самый большой замок в Швеции (4,45×5,22 м), состоящий из 400 тысяч кирпичиков LEGO.
Приложение 2
Самый большой в мире корабль из конструктора LEGO был собран в 2009 году в научно-развлекательном центре в Германии.
Приложение 3
Принтер, который подключается к компьютеру и печатает
Приложение 4
Виолончель, из кубиков LEGO, на которой можно даже играть.
Приложение 5.
В 2009 году из кубиков LEGO сконструирована статуя Христа Спасителя (высота 1,8 м),
Приложение 6
LEGO -предмет вдохновения дизайнеров.
Приложение 7
Вот что у меня получилось!
Мой вездеход может легко преодолевать небольшие препятствия!
1 Моторика (лат. motus — движение) — двигательная активность организма или отдельных органов. Под моторикой понимают последовательность движений, которые в своей совокупности нужны для выполнения какой-либо определённой работы.
2 Книга рекордов Гиннеса является сборником мировых рекордов и достижений с 1955 года по настоящее время
3 Статуя Христа Спасителя – не просто достопримечательность Рио-де-Жанейро, это гордость Бразилии, а также один из популярнейших символов христианства в мире.
4 Леголенд (дат. Legoland — «Страна ЛЕГО») — группа детских тематических парков развлечений, практически полностью построенных из конструктора LEGO. Первый в мире «Леголенд» был открыт в 1968 году в городе Биллунде (Дания).
5 Фридерик Ризен Магле-датский композитор, концертный органист и пианист. Он пишет современную классическую музыку.