IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Безопасный путь домой
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Ежегодно на дорогах нашей страны совершаются тысячи дорожно-транспортных происшествий, в результате которых погибают дети, и десятки тысяч получают ранения. Иногда дети сами являются виновниками - неправильно переходят улицу, играют вблизи дорог, выбегают на дорогу посмотреть необычную машину или спец.транспорт с сиренами и мигалками, т.д. Высокий уровень ДТП обусловлен недостаточной организацией профилактики, воспитания и обучения детей правилам безопасности дорожного движения. Важно, как можно раньше пробудить, развить стремление к получению знаний о правилах дорожного движения, поведению на дороге и перекрестке.
Актуальность и просто жизненная необходимость обучения детей Правилам дорожного движения.
Статистика ГИБДД по России утверждает, что наибольшее количество дорожно-транспортных происшествий происходит с участием детей в возрасте до 7 лет и 8-10 лет, пешеходов пожилого возраста, людей с рассеянной памятью и конечно, владельцев сотовых телефонов.
Ребёнок – это не маленький взрослый, его организм находится в состоянии развития и роста, и не все психические функции, необходимые для адаптации в окружающем мире, полностью сформированы. Дети очень динамичны и возбудимы, и в то же время рассеяны, не умеют предвидеть опасность, правильно оценить расстояние до приближающегося автомобиля, его скорость и свои возможности, поэтому необходимо привлекать внимание средств массовой информации, общественности, работников автотранспортных предприятий, родителей к этой проблеме. По этой причине обеспечение безопасности движения на дороге становится всё более важной государственной задачей.
Обучение детей правилам дорожного движения и профилактика детского дорожно-транспортного травматизма – неотъемлемая часть воспитательного и образовательного процесса, как в школе, так и в дошкольных образовательных учреждениях. С каждым годом всё интенсивнее становится дорожное движение. В числе проблем, на первом месте стоит аварийность и дорожно-транспортный травматизм, поэтому обучению детей Правилам дорожного движения необходимо уделять особое внимание.
Проблема в том, что многие ученики нашей школы при переходе улиц Таганская и Фрезеровщиков не всегда дожидаются зеленого сигнала светофора. Некоторые на перекрестке не снимают наушники или продолжают разговаривать по мобильному телефону, не заботясь о собственной безопасности.
Цель: Разработать и создать макет безопасного пешеходного перехода на перекрестке.
Задачи:
знакомство с основными правилами дорожного движения;
изучение аналогов безопасных пешеходных переходов в России и за рубежом;
изучение дорожной статистики в Свердловской области и г. Екатеринбурге;
знакомство с возможностями конструктора 3D моделирования и основами программирования;
активизация пропаганды правил дорожного движения и безопасного поведения на дороге;
активизация работы по пропаганде безопасного образа жизни и соблюдению правил дорожного движения среди учащихся и родительской общественности.
Гипотеза:
Пешеходный переход нужен для того, чтобы не было аварийных ситуаций на дорогах.
Методы исследования:
- Чтение познавательной и художественной литературы;
- Просмотр материалов в интернете и мультфильмов;
- Беседа с детьми и со взрослыми;
- Наблюдения за участниками дорожного движения;
- Изготовление макета пешеходного перехода;
Изучая аналоги безопасных пешеходных переходов, выяснили:
в Голландии пешеходный переход, оснащенный лазерными красными лучами, просуществовал всего около полугода. Затем его отключили, так как дисциплинированные пешеходы – не нарушали правила перехода улицы.
в России подобный опыт был в Домодедово. На пешеходном переходе установили шлагбаум. При загоревшем красном сигнале светофора (для пешеходов) шлагбаум опускался. Жители обходили шлагбаум, часто вместе с детьми, и тем самым создавали опасную ситуацию на дороге.
Проанализировав уже имеющийся опыт, было решено создать прототип безопасного пешеходного перехода для близлежащего перекрестка Таганская – Фрезеровщиков.
Основная часть
Легко ли научить ребенка правильно вести себя на дороге?
На первый взгляд легко. Надо только познакомить его с правилами дорожного движения и никаких проблем.
На самом деле очень трудно. Ведь мы, взрослые, на глазах детей нарушаем эти правила, и не задумываемся, что ставим перед ребенком неразрешимую задачу: Как правильно? Как говорят или как делают?
Когда же ребенок попадает в дорожное происшествие, то виноваты все: водитель, школа, детский сад. Почему не научили, не показали, не уберегли? Забывая при этом, что в первую очередь родители своим примером должны научить и уберечь.
Физиологические и психологические особенности ребенка также являются причиной попадания детей в ДТП. Дети быстро запоминают правила дорожного движения и так же быстро их забывают. У детей, особенно у мальчишек, потребность в движении преобладает над осторожностью, и дети в игре забывают об опасности.
Дети 6-10 лет намного медленней оценивает ситуацию, чем взрослый. Например, чтобы определить, стоит или движется машина, взрослому необходимо четверть секунды, а ребенку - четыре секунды. Ребенок имеет небольшой рост, и водителю сложнее заметить маленького пешехода. У ребенка короткий шаг – следовательно – длительное пребывание в зоне риска. Центр тяжести у ребенка расположен выше. Во время бега ему сложно остановиться, но проще потерять равновесие и упасть. По данным физиологов, ребенок с опозданием реагирует на сигнал взрослого, так как не сразу слышит информацию. Ребенок по-разному реагирует на разные транспортные средства: с опаской относится к большим грузовым машинам и недооценивает опасность легковых автомобилей, мотоциклов и велосипедов.
Безопасность детей на улице зависит от того, насколько они хорошо знают и выполняют правила дорожного движения.
В 2012-2013 учебном году в МАОУ СОШ №167 создан отряд ЮИД. Занимаясь изучением ПДД, дети обратили внимание на статистику ДТП с участием дошкольников и младших школьников. Возникло желание выяснить причины и найти способы уменьшить процент нарушений правил пешеходами.
Проведя анкетирование среди учащихся 1-2 классов нашей школы (Приложение 1), получились следующие результаты:
1 . Как располагаются основные цвета светофора?
1. Красный, синий, зеленый.
2. Красный, желтый, зеленый.
3. Красный, зеленый, желтый
2 . Что означает слово «тротуар»?
1. Элемент дороги, предназначенный для движения пешеходов и примыкающий к проезжей части.
2. Элемент дороги, разделяющий проезжую часть и газон, предназначенный для движения пешеходов.
3. Элемент дороги, предназначенный для движения пешеходов, велосипедистов и примыкающий к проезжей части.
3. Как может быть обозначен пешеходный переход?
1. Обозначенный только дорожными знаками «Пешеходный» переход, а летом линиями дорожной разметки («Зебра»).
2. Только линиями дорожной разметки («Зебра»).
3 . Дорожными знаками «Пешеходный» переход и линиями дорожной разметки («Зебра»).
4. Сколько сигналов у пешеходного светофора?
1. Один. 2. Два. 3. Три. 4. Два основных и один дополнительный
5. Где можно переходить дорогу, если пешеходного перехода по близости нет?
1. Только на перекрестках по линии тротуаров или обочин.
2 . Только где она хорошо просматривается в обе стороны, и на ней нет ограждений и разделительной полосы, и только под прямым углом.
3. Во всех перечисленных случаях.
8. Почему опасно разговаривать при переходе проезжей части?
1 . Можно заговориться (по сотовому телефону), споткнутся, упасть и разбить коленку или руку.
2. Можно заговориться (по сотовому телефону) и опоздать в школу.
3. Можно заговориться (по сотовому телефону), не заметь быстро едущий автомобиль, и попасть в аварию.
9. Как Вы оцениваете свои знания правил дорожного движения?
1 . Плохо.
2. Хорошо.
3. Отлично.
4. Не очень хорошо.
Некоторые ребята не различают светофор для автомобилистов и пешеходный светофор, не понимают опасность разговоров по сотовому телефону во время перехода через проезжую часть. Поэтому возникла необходимость в реализации данного проекта, так как в начальной школе, когда учебно-познавательная деятельность становится ведущей, то есть определяющей развитие школьника, важно расширять его представления о культуре поведения на дорогах города. Так же необходимо знакомить детей с особенностями движения в нашем микрорайоне, привлекать к пропагандистской деятельности, как на уровне школы, так и уровне дошкольных учреждений, повышать уровень ответственности и дисциплинированности.
Статистика ДТП по России и Свердловской области
Статистика говорит о том, что количество ДТП с каждым годом становится все больше.
С чего начать?
Для работы над проектом был выбран конструктор «Роботология» - мобильный, программируемый, легкий в использовании, из него уже было создано несколько макетов – подвижных – программируемых и неподвижных. Разработав несколько идей, было решено, что шлагбаум и лазерный луч – не подходят. Следовательно, переход должен закрывать всю площадь перехода (4 метра) и быть вандалостойким. Под шлагбаум можно наклониться и попасть на проезжую часть или перепрыгнуть, если он не высокий. Наш перекресток не оборудован звуковым сигналом для слабовидящих, который мог бы привлекать внимание невнимательных пешеходов.
От идеи с конструктором «Роботология» пришлось отказаться из-за недостаточно хорошего качества работы программатора. На помощь пришла торговая марка программных средств Arduino. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.
Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы.
Ограждение смоделировано вертикальными линиями-направляющими – для того, чтобы подростки или спешащие пешеходы не могли использовать горизонтальные направляющие в качестве лесенки. В любом случае – если пешеход пожелает перелезть через ограждение, водитель заметит нарушителя и у него будет время затормозить или принять другое решение.
Ограждение вдоль дорог во всем городе восстанавливают или ставят новое, поэтому пешеходы реже стали перебегать улицу, где захочется - т.к. нужно преодолеть ограждение.
Для создания перехода было рассмотрено несколько вариантов.
Вариант 1. Открывающиеся как распашные ворота. Ворота в открытом виде перекрывают дорогу транспорту, который поворачивает на перекрестке. Но в любом случае пока идут пешеходы на зеленый сигнал светофора, транспорт обязан стоять.
Вариант 2.
Шлагбаум перекрывает дорогу, опускаясь и поднимаясь. Шлагбаум можно обойти или пройти под ним, а можно повисеть и сломать.
Вариант 3.
Идею откатных ворот на колесах, выезжающих и перекрывающих пешеходный переход на красный сигнал светофора для пешеходов не стали рассматривать из-за сложностей в зимний период.
Выбор был сделан в пользу первого варианта.
Работа над реализацией идеи
Используем возможности 3 моделирования. В программе «Компас 3D» создаем 4 составные части дороги с пешеходным переходом. Для движения, перекрывающего дорогу пешеходам ограждения части используем сервоприводы с двух сторон дороги. Если написать программу по времени, может произойти сбой, и тогда ограждение перестанет нести нужную и важную функцию. Значит, движение сервоприводов необходимо запрограммировать и соединить с самим светофором, на переключение сигналов светофора:
Красный – закрыто,
ж елтый – открывание или закрывание,
зеленый – открыто.
У пешеходного перехода два сигнала. Следовательно, необходимо добавить время на движение ограждения. Но, в данном варианте, нет пешеходного светофора.
Для создания большей реальности на «дороге» рисуем «зебру».
На 3D принтере были распечатаны необходимые детали – ограждение дороги, корпус светофора, закрывающие решетки. Для наглядности используется прозрачный пластмассовый ящик. Основная составляющая всей конструкции – электроника. С помощью проводов соединены светодиоды светофоров и сервоприводы.
На Arduino записан код работы светофора.
Сложность работы заключалась в расчетах макета. Необходимо было учесть все допуски, высоту светофора скорость открывания и закрывания ограждения.
При печати необходимо учитывать скорость печати, толщину стенок, качество пластика для печати. Используя возможности научно-технической творческой лаборатории M-LABS – осуществилась печать необходимого оборудования.
В ходе испытания и демонстрации возникли вопросы, которые необходимо доработать.
Если пешеход, например, бабушка, не успел перейти дорогу, а ограждение уже закрылось?
Если светофор отключился от источника питания во время красного сигнала пешеходам? Ограждение закрыло переход пешеходам.
Зима. Снежные заносы могут помешать работе пешеходного перехода?
Программа работы светофора
int led_red =2;
int led_yellow =3;
int led_green =4;
voidsetup(){
pinMode(led_red, OUTPUT);
pinMode(led_yellow, OUTPUT);
pinMode(led_green, OUTPUT);
}
voidloop(){
Led (led_red, HIGH);
delay(10000);// Ждем
Led (led_yellow, HIGH);
delay(2000);// Ждем
Led (led_green, HIGH);
Led (led_red, LOW);
Led (led_yellow, LOW);
delay(10000);// Ждем
Led (led_yellow, HIGH);
Led (led_green, LOW);
delay(2000);// Ждем
Led (led_yellow, LOW);
}
void Led (uint8_t pin, byte status)
{
digitalWrite(pin, status);
}
Ожидаемые результаты
Создание прототипа пешеходного перехода;
социальная активность учащихся, привлеченных к работе в проекте;
уменьшение количества детей, нарушающих ПДД (данные показатели будут получены при анкетировании);
проявление у детей негативного отношения к нарушениям ПДД и наличие устойчивой позиции сопротивления нарушениям ПДД;
наличие положительных откликов на проведение конкурсов рисунков, выступления агитбригады ЮИД и другой деятельности;
распространение опыта работы в школе и в сети Интернет.
Приложение 1
Анкета для учащихся по правилам дорожного движения
(для 1-2 классов).
Уважаемый участник дорожного движения!
Внимательно прочтите вопрос и перечисленные ниже варианты ответов. Подчеркните или обведите пожалуйста ответ (или несколько ответов), наиболее близкий (близкие) Вашему мнению. Напишите свое мнение, если предложенные варианты ответов Вас не устраивают.
1. Как располагаются основные цвета светофора?
1. Красный, синий, зеленый.
2. Красный, желтый, зеленый.
3. Красный, зеленый, желтый
2. Что означает слово «тротуар»?
1. Элемент дороги, предназначенный для движения пешеходов и примыкающий к проезжей части.
2. Элемент дороги, разделяющий проезжую часть и газон, предназначенный для движения пешеходов.
3. Элемент дороги, предназначенный для движения пешеходов, велосипедистов и примыкающий к проезжей части.
3. Как может быть обозначен пешеходный переход?
1. Обозначенный только дорожными знаками «Пешеходный» переход, а летом линиями дорожной разметки («Зебра»).
2. Только линиями дорожной разметки («Зебра»).
3. Дорожными знаками «Пешеходный» переход и линиями дорожной разметки («Зебра»).
4. Сколько сигналов у пешеходного светофора?
1. Один. 2. Два. 3. Три. 4. Два основных и один дополнительный
5. Где можно переходить дорогу, если пешеходного перехода по близости нет?
1. Только на перекрестках по линии тротуаров или обочин.
2. Только где она хорошо просматривается в обе стороны, и на ней нет ограждений и разделительной полосы, и только под прямым углом.
3. Во всех перечисленных случаях.
6. Как правильно обходить автобус?
1. Только сзади. 2. Дождаться пока он уедет.
3. Сзади или спереди, но, когда нет машин.
7. Какие машины нужно пропускать в любом случае?
1. Только «пожарную» и «полицию».
2. Специальные автомобили с включенным синим маячком и специальным звуковым сигналом.
3. Автомобили Скорой помощи, МЧС и полиции.
8. Почему опасно разговаривать при переходе проезжей части?
1. Можно заговориться (по сотовому телефону), споткнутся, упасть и разбить коленку или руку.
2. Можно заговориться (по сотовому телефону) и опоздать в школу.
3. Можно заговориться (по сотовому телефону), не заметь быстро едущий автомобиль и попасть в аварию.
9. Как Вы оцениваете свои знания правил дорожного движения?
1. Плохо.
2. Хорошо.
3. Отлично.
4. Не очень хорошо.
12. Сколько Вам лет?
Спасибо.
Перспективы дальнейшего развития проекта:
Изучив правила оформления Патента на полезное изобретение – будем подавать заявку.
Обратимся в ГИБДД с предложением установить «безопасный пешеходный переход» на перекрестке Таганская – Фрезеровщиков.
Будем стараться выиграть Грант и реализовать свой проект.
20