IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Детская площадка мечты

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шешуков М.Д. 1Вдовин Е.А. 1Кривощеков М.П. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейн"

Гончарова К.А. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейн"

Работа в формате PDF

2.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Детство – важный этап активной жизни человека, а детские игры это не только отдых и развлечения – это первая школа жизни, труда, общения, это этап развития необходимых навыков, гармонического физического развития, тем более что увлечение компьютером, занятость учёбой во многом уменьшают возможность и время общения со сверстниками, препятствуют нормальному отдыху детей.

Прогулки и активный отдых на свежем воздухе - это обязательное условие здорового образа жизни ребенка. Необходимо, чтобы дети ежедневно бывали на воздухе, не менее 3 часов [2]. Невыполнение этого правила приводит к отклонениям в состоянии здоровья. Где же ребята проводят свое время на улице? Конечно, на детской площадке.

Детская площадка — место, предназначенное для игры детей. Это территория, на которой расположены множество игровых элементов: горки, карусели, скалодром, качели.

Но даже в появившееся свободное время, ребята не всегда могут поиграть на площадке. Проблема в то, что наш город географически расположен не в самом теплом и солнечном регионе страны. Частые осадки и сильные ветра не редкость в любое время года. Грязь, лужи, мокрые горки, скользкие качели препятствует активному отдыху ребят. Поэтому мы считаем, что создание закрытой детской площадки актуально и необходимо для современных детей.

Цель исследования: изучение материалов о детских площадках и их проблемах, создание модели «Детская площадка мечты» с помощью конструктора LEGO, которая продемонстрирует закрытую площадку от осадков.

Задачи исследования:

1. Изучить историю создания детских площадок, рассмотреть современные площадки;

2. Найти информацию о проблемах детских площадок;

3. Познакомиться со способами защиты территории от плохой погоды;

4. Выбрать наиболее подходящий вариант для защиты детской площадки от осадков;

5. Создать модель «Детская площадка мечты» с помощью конструктора LegoWeDo 1.0. Запрограммировать модель.

Глава 1. Детская площадка

1.1 История создания детской площадки

Детская площадка — территория, на которой расположены наборы конструктивных сооружений, способствующих физическому и умственному развитию ребенка (Приложение, Рисунок 1.1).

Причина появления детских площадок и в России, и в Европе была одинаковой. Их создавали на деньги благотворителей для того, чтобы занять детей из необеспеченных семей, в которых у родителей не было возможности самим заниматься ребёнком или нанять домашних воспитателей. Так в городах надеялись уменьшить риск беспризорности и детской преступности.

Первые площадки появились в Европе, а только потом в России. К началу Первой мировой войны их число в стране перевалило за сотню (Приложение, Рисунок 1.2). Посещение детских площадок было бесплатным, но нужно было регистрироваться. При этом заполнялась анкета о составе и уровне доходов семьи, роде занятий родителей, состоянии здоровья ребёнка. Так собирались необходимые данные. На площадки принимали и детей дошкольного возраста, и подростков. Они проводили там по несколько часов, иногда целый день. Обычно посетителей было несколько десятков, но на крупные площадки могли ходить 100 и даже 150 человек. У каждой такой зоны был свой руководитель. Они составляли отчёты о работе, которые публиковались в виде брошюр: важно было распространить опыт и проанализировать ошибки [3]. Если бы современный ребёнок увидел те первые площадки, он мог бы очень разочароваться и удивиться. Ведь привычные сегодня карусели и качели были атрибутами ярмарок, песочницы создавались на бульварах, а спортивные объекты считались нежелательными и даже опасными для детей. Площадка состояла из деревянного выкрашенного сарайчика для хранения игрушек и инвентаря, нескольких лавочек и стола. Дело в том, что поначалу это место наделялось в большей степени педагогическими функциями. За детьми следили воспитатели: организовывали, занимались с ними спортом или рукоделием, читали. Обычно привлекались и другие преподаватели, которые организовывали экскурсии и рассказывали маленьким слушателям об окружающем мире. Такой подход оправдывал минимальное наполнение, кроме того, зимой площадку можно было просто оставить, не беспокоясь за неё. Тоже непривычная деталь — первые детские площадки работали только в тёплое время года, в частности в летние каникулы.

После введения норм ГТО на площадках начали ставить турники, брусья, конструкции для балансирования (Приложение, Рисунок 1.3) [3]. Игровые зоны появились у школ и в парках культуры, и на них теперь не обязательно было присутствие воспитателей. Площадки стали работать круглогодично, а значит появились знакомые традиции заливать на них горки, лепить снежные скульптуры и строить крепости. После войны хорошо оборудованных площадок — с качелями, горками, песочницами — стало значительно больше. Возможно, благодаря увиденному во время войны в Европе. В оформлении площадок стали появляться сказочные и патриотические образы (Приложение, Рисунок 1.4).

Советские детские площадки сильно поменялись с появлением микрорайонов: они стали больше по территории, горкам стали придавать сходство со слоном, брёвнам для балансирования — с крокодилом или поездом, "лазалки" в виде ракет (Приложение, Рисунок 1.5). Появлялись дорожки, по которым дети могли бегать и кататься на велосипеде, не рискуя попасть под машину. На короткое время получили распространение плескательные бассейны глубиной примерно по колено ребёнку, но от них быстро отказались, потому что поддерживать чистоту воды оказалось невозможным [3].

Так с каждым годом люди старались улучшить детские площадки. Добавляли в них что-то интересное, украшали деревянными сказочными фигурками, устанавливали спортивный инвентарь для физических подготовок. Поэтому современные площадки уже совсем непохожи на прошлые.

1.2 Современные детские площадки

Сегодня с появлением новых технологий, материалов стало возможно создавать и строить современные, творческие детские площадки, на которых так любят проводить время дети.

Они состоят из разнообразных элементов для лазания, домиков, крутых горок, лабиринтов, тоннелей, песочниц, лестниц, сеток-паутинок и многих других. Часто такие изделия изготавливаются с тематическим уклоном в виде кораблей, самолетов, поездов, замков, сказочных домиков (Приложение, Рисунок 1.6).

Современные детские площадки делятся на два вида:

детская площадка для конкретной возрастной группы (от 3 до 6 лет, или от 7 до 16 лет);

универсальная детская площадка, включающая в себя модули для разных возрастов. Площадки для каждой из возрастных категорий имеют свои особенности, и предназначенные для них зоны включают в себя определённые элементы. Площадки для самого младшего возраста — переход по мостику, ступеньки, песочницы; для среднего возраста — канатные сетки и дороги, спиральные спуски, извилистые горки; для старшего возраста — спортивные турники и лестницы [7].

Качели и карусели считаются подходящими для всех возрастов, при условии сопровождения старших для детей младшего возраста. Все элементы детской площадки должны соответствовать возрасту, росту, весу и физическим возможностям ребёнка.

Играя на современной детской площадке с другими детьми, ребенок готовится к взрослой жизни, учится оценивать свои и чужие поступки, управлять своим телом и эмоциями, понимать своих товарищей по и действовать в коллективе. А возможность использовать в игре сказочные мотивы и сюжеты помогает ребенку играть различные роли, сравнивать себя с их персонажами, проникаться их мыслями и чувствами. Реальные предметы детских площадок служат прекрасным фоном для сюжетно-ролевых игр.

Глава 2. Проблемы детских площадок

Горки, качели и карусели могут служить украшением любого двора и отлично развлекать детей всех возрастов. Но могут выявиться различные проблемы и трудности.

Так, например, детские игровые комплексы очень часто не учитывают интересы разновозрастных детей, а также детей с ограниченными возможностями. Ведь на площадке дети общаются друг с другом, с природой, проявляют соревновательный дух [8].

Также не везде оборудованы места отдыха для взрослых (скамейки, беседки), чтобы комфортно было наблюдать за игрой своих детей и внуков.

Ещё одна проблема - это нехватка места во дворе, поэтому игровые комплексы часто установлены по соседству с автостоянками и проезжими дорогами. Такое расположение крайне не желательно. Для безопасности игр и прогулок нужно размещать их в разных сторонах двора, изолировать с помощью зеленых насаждений, пешеходных дорожек или других сооружений (Приложение, Рисунок 2.1).

Конечно, люди стараются решить эти проблемы, но зачастую, решая, например, первую, они совсем забывают про остальные.

2.1 Влияние погодных условий на детские площадки

Существует еще одна не менее важная проблема - это различные погодные условия. Наш город Тюмень географически расположен не в самом теплом и солнечном регионе страны. Частые осадки и сильные ветра не редки в любое время года.

Многие детские площадки размещены на песке. Ведь сложно представить городской двор без песочницы. Песок — один из самых привлекательных объектов на детской площадке. Сухой и мокрый, прохладный из глубин песочницы и нагретый солнцем [10]. Из песка можно лепить куличи и строить  практически все, что угодно, в нем можно рыть ходы, возводить горные хребты, закапывать клады. Его можно пересыпать, трамбовать и придавать ему желаемую форму. Действия с песком разнообразны, они будят фантазию и создают пространство для реализации детских замыслов. Но при сильном ветре песок начинает разноситься по двору, попадает в глаза, что вызывает не самые приятные ощущения (Приложение, Рисунок 2.2).

Также во время дождя или после на детских площадках уже не поиграть. Все поверхности мокрые, кругом лужи. Особенно часто такое происходит на площадках с открытым грунтом или песком. К тому же лужи, которые могут образовываться на любых покрытиях детских площадок, не позволяют использовать их полностью. Предусмотрев наклон поверхности, можно решить данную проблему значительно быстрее. Но горки, качели все равно останутся мокрыми и непригодными для игр довольно продолжительное время (Приложение, Рисунок 2.3).

Рассмотрев детские площадки прошлого и сравнив их с современными, безусловно можно сказать, что они стали намного красочнее, разнообразнее и безопаснее. Но даже у таких, на вид, идеальных детских площадок есть недочеты.

Глава 3. Способы защиты территорий от плохой погоды

Проблема воздействия плохой погоды на различные территории заставила нас задуматься, а есть ли вообще способы защиты от нее, как укрыться от сильного ветра или дождя? Первым делом на ум пришел зонтик и плащ-дождевик, но гулять с зонтом постоянно это не выход, да и зонт защищает только человека, который его несет. А все остальное – дороги, тропинки, скамейки, качели остаются под дождем.

Проанализировав информацию в интернете, мы выяснили, что люди все же придумали несколько способов защиты, например – это навесы и козырьки. Но они не только защищают от непогоды, но и являются частью архитектурной композиции, украшают ландшафт (Приложение, Рисунок 3.1).

Навесы делятся на несколько видов:

Для хозяйственных нужд. Такие сооружения берегут от дождя и снега дрова, строительные материалы. Их устанавливают для защиты от непогоды автомобилей или садово-огородной техники.

Для отдыха. Это различные укрытия беседок, веранд, бассейнов, детских площадок; крыши над мангалом или летней кухней; декоративные навесы с вьющимися по ним растениями (Приложение, Рисунок 3.2).

Для защиты элементов дома и приусадебного участка. Обычно к ним относят козырьки над окнами, крыльцом или детскими качелями, сборно-разборные летние укрытия [11].

Также они могут быть сделаны из разного материала:

Деревянные. Обычно это отдельно стоящие конструкции, предназначенные для защиты мест отдыха.

Металлические. Используются для хозяйственных нужд. Каркас возводят из стальных труб, а для покрытия выбирают оцинкованные листы, шифер или металлочерепицу.

Из профнастила. Навесом из профнастила можно закрыть большую территорию. Например, сделать внутренний дворик или стоянку для семейных автомобилей.

Из поликарбоната. Такие покрытия подходят для навесов любого назначения. Поликарбонат хорошо пропускает свет, одновременно защищая от жесткого ультрафиолетового излучения. Материал устойчив к нагрузкам от ветра и снега.

Из оргстекла. Материал хорошо поддается различным видам обработки: сверлению, полировке, склеиванию. Не задерживает солнечные лучи, поэтому часто используется для козырьков над окнами и парадным входом, а также для теплиц [11].

Еще одно направление в защите от непогоды это оформление оконных проемов с помощью «мягких окон», оно появилось совсем недавно, но уже успело завоевать популярность (Приложение, Рисунок 3.3).

Применяя гибкие окна для беседок и террас, можно легко превратить летние сооружения из временных в круглогодичные, в которых можно укрыться от непогоды: дождя, снега, града. Мягкие окна обладают множеством положительных характеристик:

отличная светопропускающая способность;

легкий и понятный монтаж-демонтаж;

защита от ветра, дождя и грязи;

устойчивость к ультрафиолету;

эстетичный внешний вид;

малый вес;

долговечность при эксплуатации [12].

Мягкие окна невозможно разбить, а значит, нельзя порезаться острыми осколками, поэтому их выбирают семьи, в которых есть маленькие дети. В этом случае легко соблюсти безопасность малышей в загородном доме.

Покрытие не только стильное и прочное, но и достойно выдерживает различные атмосферные воздействия. Диапазон температурного режима для эксплуатации варьируется от –40 до +70°С. Причем мягкие окна для беседок даже при низких температурах сохраняют эластичность, не выгорают на солнце, выдерживают порывы сильного ветра [12].

С представленными выше способами защиты можно наслаждаться отдыхом на свежем воздухе с весны до глубокой осени.

3.1 Защита детских площадок от непогоды

Какие же способы используют люди, чтобы защитить от непогоды детские площадки.

Например, в детских садах устанавливают веранды, которые дополняют игровую площадку и предоставляют новые возможности для досуга. Такая конструкция является надёжной защитой от дождя или палящего солнца и особенно необходима для маленьких детей. Подобное оборудование легко выдержит сильные порывы ветра или ливневые дожди. Но оно ограничивает игру детей. Приходится просто пережидать дождь под крышей, а все активные игры отложить на потом (Приложение, Рисунок 3.4).

Еще для детских площадок в дошкольных учреждения и летних лагерях используют теневые навесы (Приложение, Рисунок 3.5). Благодаря своему эстетическому внешнему виду они повышают привлекательность места отдыха и развлечений для посетителей. Также они создают комфортную тень и защищают детей, играющих на улице, от перегрева и солнечных ожогов. Увеличивают долговечность и защищают оборудование для игровых, детских и спортивных площадок от прямых солнечных лучей. Теневые навесы позволяют сохранить оборудование, расположенное под теневым парусным навесом, прохладным даже при жарком солнце [13]. Но от дождя и снега они скрыться не помогут.

Рассмотрев данные способы защиты, можно сделать вывод, что не один из них не защищает детскую игровую площадку от сильного ветра и дождя. А значит современные дети в свое свободное время, которого достаточно мало, не всегда смогу на ней играть.

Глава 4. Модель «Детская площадка мечты» на базе конструктора Lego WeDo 1.0

Для создания нашего проекта мы использовали детали из набора Lego WeDo 1.0 и детали из Lego City. Также мы установили 2 коммутатора, 3 мотора и один датчик расстояния.

Наш проект мы создавали поэтапно:

Сначала построили два жилых разноцветных дома (Приложение, Рисунок 4.1);

После приступили к строительству детской площадки (Приложение, Рисунок 4.2);

Обустроили двор тротуарами, уличными фонарями и клумбами с цветами (Приложение, Рисунок 4.3);

Сначала мы хотели, чтобы крыша была встроена в стену дома. Но открытая, она закрывала все окна в квартиры, лишая их солнечного света, поэтому мы решили построить отдельные стены, а на них автоматическую крышу для детской площадки. (Приложение, Рисунок 4.4);

Сделали конструкцию «Солнце и туча», установили датчик расстояния на одном из домов, для определения погоды (Приложение, Рисунок 4.5).

Чтобы наша крыша работала автоматически, нам необходимо было создать программу, которая реагировала бы на плохую погоду. Мы долго подбирали значения, для того, чтобы обе крыши двигались одинаково и останавливались в одном положении. В итоге у нас получилась достаточно большая программа (Приложение, Рисунок 4.6).

Первая, для закрытия крыши:

Она начинала работать с нажатия клавиши «1». Солнце сменяла туча с помощью мотора №3. На это движение реагировал датчик расстояния.

Датчик расстояния передавал сигнал мотору №1 и крыша закрывалась до определенного момента.

В это же время сигнал получал и мотор №2. Он также начинал закрывать крышу одновременно с первой.

Вторая программа, для открытия крыши:

Нажав на цифру «2», мотор №3 вновь менял погоду на солнечную. Датчик расстояния принимал сигнал.

И передавал его мотору №1, который поднимал крышу вверх.

Также сигнал получал и мотор №2, он также поднимал крышу вверх. После чего на площадке вновь становилось солнечно.

4.1 Внешний вид: конструкция, особенности движения, управляемость

На нашей детской площадке много игровых зон, это и карусель, и качели, и горка, и даже зона отдыха для детей и их родителей, на которой они смогут спокойно отдохнуть на лавочке, читая книгу, или полюбоваться цветочными клумбами. Но самое главное это то, что находиться здесь можно в любое время и в любую погоду. Ведь детская площадка защищена мягкими окнами и автоматической крышей (Приложение, Рисунок 4.7).

Как это все работает? Движение начинается с конструкции «Солнце и туча». Мотор №3 передает движение маленькой зубчатой шестерне, она передает вращение средней шестеренке (понижающая зубчатая передача), после начинает вращаться «Солнце и туча». Понижающая зубчатая передача выбрана не случайно, ведь наша задача была, чтобы над детской площадкой оказалась туча, а это было сложно сделать, так как даже при минимальном времени вращении мотора (1 миллисекунда), конструкция останавливалась не в назначенном месте. Установив понижающую передачу, нам удалось отредактировать движение данной конструкции (Приложение, Рисунок 4.8).

На крыше был установлен датчик расстояния, он уже ожидал изменения в погоде, и как только солнце менялось на тучу, датчик реагировал и передавал сигнал моторам, которые были подключены к крыше.

Моторы, получая сигнал от датчика расстояния, начинали вращать червячную шестерню, а она передавала вращение средней шестерне (червячная передача). После этого, движение передавалось длинной оси, которая опускала крышу вниз до определенного участка. Рассмотрев все виды передач, мы выбрали именно червячную, потому что она является самой крепкой и сильной. Именно она безопасно поднимает и опускает крышу над детской площадкой (Приложение, Рисунок 4.9).

Таким же образом крыша открывается обратно. Понижающая зубчатая передача вновь вращает конструкцию «Солнце и туча», датчик расстояния реагирует и передает сигнал моторам, которые с помощью червяной передачи поднимают крышу.

Заключение

Изучив создание детских площадок, и сравнив прошлые и современные, мы выяснили, что площадки, которые строят в настоящее время намного разнообразнее, интереснее, красочнее и безопаснее. Но даже у современных площадок есть ряд недостатков: не всегда учтены интересы разновозрастных детей и детей с ограниченными возможностями; не везде оборудованы места для отдыха; очень часто детские площадки расположены рядом с парковками и проезжими дорогами. Также погодные условия могут помешать играм на свежем воздухе. Во время сильного ветра песок, который лежит на площадках, постоянно летит в глаза, это очень неприятно и даже больно. Во время дождя образуются большие лужи и грязь. Все качели, горки и карусели становятся мокрыми и на них уже не поиграть.

Люди придумали пару средств защиты детских площадок от погодных условий, например теневые навесы. Они хорошо помогают при палящем солнце, оберегают ребят от перегрева или солнечного удара. Но такие навесы не спасут от дождя или сильного ветра. Также они придумали веранды. На них можно отдохнуть, поиграть, и даже спрятаться от дождя или ветра. Но тогда придется играть только внутри, ведь сама площадка и все ее игровые элементы будут мокрыми.

Проанализировав данную информацию, мы пришли к выводу, что необходимо создать новое, более современное средство защиты для детских площадок от непогоды.

В итоге совместно с нашей командой мы создали проект «Детская площадка мечты» на которой можно играть со своими друзьями в любое свободное время. Ведь у современных ребят этого времени очень мало (Приложение, Рисунок 4.10).

Для проекта мы использовали конструктор из наборов Lego WeDo 1.0 и Lego City. В нашей работе были простые механизмы: ось, малая, средняя и червячная шестерни. И сложные механические передачи: понижающая зубчатая передача, червячная передача и осевая передача. Для запуска проекты мы создавали программу в среде LegoWeDo 1.0, одновременно подключая к компьютеру 3 мотора и один датчик расстояния.

Создав довольно объемный проект, мы считаем его актуальным в настоящее время и вполне применимым на современных детских площадках.

Список используемой литературы

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

Интернет источники

https://zvonzel.mskobr.ru/attach_files/proekt-obustroistva.pdf

https://strelkamag.com/ru/article/history-of-russian-playgrounds

https://dvorick.ru/istoriya-detskih-ploschadok/

https://kulturologia.ru/blogs/170217/33501/

https://www.domikigr.ru/dlya-pokupateley/stati/chto-takoe-detskiy-igrovoy-kompleks.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Детская_площадка

https://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=37339

http://www.izh.ru/res_ru/0_hfile_62252_1.pdf

http://playspaces.ru/k-voprosu-o-kachestve-peska-i-uhode-za-ni/

http://moskomplekt.ru/izgotovlenie-navesov/

https://www.ogorod.ru/ru/main/news/13601/Mjagkie-okna-bezopasnaya-i-effektivnaya-zaschita-ot-nepogody-i-holoda.htm

https://veranda-russia.ru/tenevoy-naves-dlya-detskoy-ploshchadki

Приложение