Марина Иванова
Творческий проект «Роботы-экоспасатели»
Весь текс можно увидеть в самой инженерной книге "Роботы - Экоспасатели".
Авторы работы: Воспитанники:
Тренер: воспитатель подготовительной группы № 11
Иванова Марина Анатольевна Елисеева Алиса, Храбрый Матвей
Родители:
Долженкова Яна Геннадьевна
Елисеева Ксения Ринатовна
Команда: «Гениаторы»
Девиз: Скорость, точность и расчет,
Гениаторы, вперёд!
Нам преграды не помеха,
Наш проект, залог успеха!
1. Идея и общее содержание проекта
Публикация «Творческий проект „Роботы-экоспасатели“» размещена в разделах
«Птицы и звери, цветы и деревья взывают к человеку: сбереги, сохрани, где стоишь, где живёшь, - на расстоянии взгляда и голоса, хотя бы на расстоянии вытянутой руки».
Д. С. Лихачёв
Наша планета Земля очень велика в сравнении с каждым человеком, а он так мал в сравнении с ней! Но тот, же человек, идущий по лесной поляне, опушке, лугу, превращается в огромного великана. Во-первых, потому, что на полянах и опушках живут существа, которые гораздо меньше человека: жуки и муравьи, гусеницы и бабочки, пч лы и шмели, пауки и улитки и многие, многие другие. Во-вторых, потому, что даже большие обитатели Земли, например вековые деревья, не говоря уже о маленьких существах, чаще всего перед человеком беззащитны. Прич м могущественным Великаном на поляне может быть не только взрослый, но и реб нок. Как хорошо, если этот великан добрый. Он не наступит нарочно на скрытый в траве муравейник, не обидит неповоротливую гусеницу, сидящую на листке, не сорв т напрасно цветок, не оставит после себя мусора. И как печально, если великан окажется недобрым, равнодушным, а то и жестоким к тому, что его окружает.
С проблемой жестокого отношения в природе мы столкнулись, прогуливаясь с ребятами в небольшом лесу, расположенном в черте города. Мусор, разбросанный по периметру леса, сломанные ветки у елей и сосен, и много вытоптанных тропинок, на которых уже ничего не растет, и эти тропинки соединяются в целые участки, оставшиеся без травы.
Чтобы избежать жестоко отношения в дальнейшем, необходимо создать условия для формирования у детей экологической грамотности, бережного отношения к природе, чтобы они стали залогом выживания человека на нашей планете. Дети должны знать и понимать о ценностях природы для общества и человека, овладевать нормами поведения в природной среде. Это достигается путем решения задач воспитания экологической культуры дошкольников.
Воспитание экологической культуры – долгий путь формирования правильных способов взаимодействия с природой. Понимание элементарных связей, существующих в природе, чувство сопереживания всему, действенная готовность его созидать, восприятие красоты природы – вот составляющие экологической культуры. Детям необходимо прививать навыки экологически грамотного отношения в быту, в частности, научить детей не мусорить и не загрязнять тем самым природу. Обратить их внимание на то, что даже обычный фантик от конфеты, таит в себе много вреда для экологии.
Вот мы с детьми и решили создать и представить на «Городе Мастеров» свой «товар» - «Роботов - Экоспасателей», которые помогут сохранить природу не только в Нижней Туре, на бескрайнем Урале, но и на всей Земле.
Идея проекта : вовлечь детей в активное освоение окружающего мира, помочь им овладеть способами познания связей между предметами и явлениями. Развитие любознательности в процессе активной познавательно – исследовательской деятельности, при помощи конструктора Lego Wedo.
Данный проект позволит дать возможность детям, не просто сделать открытие, а придумать и создать что-то новое: то, что можно потрогать, показать, описать и сконструировать. Большие возможности для этого открывает использование конструктора Lego Wedo и специальных компьютерных программ по 3D моделированию. Дети не просто изучают – они создают. Овладевая конструкторскими навыками, воспитанники развивают мелкую моторику, пространственные представления, математические и дизайнерские способности. Представляя и защищая свой проект, дети совершенствуют коммуникативные умения и навыки, учатся отвечать на вопросы, проходят успешную социализацию, развивают лидерские качества, повышают самооценку, снимают эмоциональное напряжение.
2. История вопроса и существующие способы решения проблемы.
Расширяя знания об особенностях леса на Урале, мы с детьми изучили детскую литературу.
В особенности обратили внимание на книгу «Великан на поляне», автора А. А. Плешакова, А. А. Румянцева.
Из книги узнали, как лучше вести себя в природе, что можно в ней делать, а чего нельзя и почему. Ведь природа страдает не только от дыма заводов и фабрик, от грязных отходов, постоянно выливающихся в реки и моря, от вырубки лесов. Природе плохо и оттого, что многие люди, собирая грибы, ловя рыбу, просто гуляя и отдыхая, нередко вредят ей, порой и сами того не замечая. Ведь многих взрослых, когда они были маленькими, почти совсем не учили беречь природу. А многие дети ещ не успели этому научиться.
Вторым шагом была экскурсия в библиотеку, где ребят познакомили с множеством книг о природе. Чтобы увидеть картину всей природы, следует всего лишь вспомнить о народных приметах. Мы узнали множество народных примет о природе:
• частые дожди осенью обещают лить и по весне;
• ранний снегопад — свирепая зима.
Узнаём, как раньше оберегали природу
Также мы узнали, что наши предки очень бережно относились к природе. Они не ломали ветвей (даже на пастбище брали прутик – мёртвую ветку из сухого дерева, не рвали зря цветков, потому что они тоже хотят жить.
Детей с детства учили бережно и с уважением относиться к матушке – природе. Они использовали дары природы в лечебных целях, тем самым не разрушая её, а созидая. Люди знали, что природа даёт им свою живительную силу.
В гости к ребятам для дальнейшего изучения природы, была приглашена, Клочева Екатерина Валентиновна, Эколог, с отдела экологии и природопользования Администрации Нижнетуринского городского округа в Нижней Туре.
Ребята узнали для чего деревьям и кустарникам нужны корни, почему листья осенью желтеют и опадают, зачем нужно защищать и оберегать лесных насекомых и животных и еще много чего интересного.
Дети совместно с Екатериной Валентиновной нарисовали картину «Дерево дружбы», каждый ребенок изобразил части дерева, из которого оно состоит, с помощью наклеек в виде листочков, насекомых, птиц и зверей, украсили пространство вокруг него.
Подготовишки поняли, что состояние окружающей среды полностью зависит от человека, и пообещали, любить, беречь, и охранять природу на нашей маленькой и хрупкой планете!
3. Описание процесса подготовки проекта
3.1. Исследование и решения на основе исследования.
Наше исследование началось с вопроса «А действительно ли так уж нужны и полезны будут «Роботы – Экоспасатали», которые будут следить за лесными тропинками, за озеленением леса и мусором, который оставляет человек после себя?»
Мы с ребятами составили план проекта :
• Теоретическое исследование: сбор информации о роботах – помощниках из разных источников;
• Просмотр мультфильма «Роботоп»;
• Просмотр презентации «Роботы в жизни человека»; «Лесные тропинки»;
• Чтение детских познавательных энциклопедий;
• Рисование, лепка по теме;
• Беседа «Роботы – спасатели», «Детям о экологии», «Полезные машины»;
• Экскурсии;
• Выставка творческих работ из конструкторов различной модификации «Гаджеты для современного специалиста»;
• Акция «Лесная тропинка», «Поможем птицам»
Расширяя знания детей о роботах, воспитанники с родителями искали информацию о «Роботах-пощниках» в интернете.
В реализации плана совместно с детьми решили провести ряд исследовательских мероприятий. Во время экскурсий и прогулок около территории детского сада и в лесу наблюдали за состоянием тропинок, сравнивая, что их гораздо больше у территории детского сада, чем лесу, который расположен за городом. Также что в лесу деревья выглядят более здоровыми, чем в городе. Выявили, что и мусора вблизи города больше, чем в лесу за городом.
Детям стало интересно, почему так происходит. И почему человек не может предотвратить эти проблемы.
Просмотрев видеоролики на эту тему, мы сделали вывод, что с каждым
годом леса редеют от рук человека, это касается незаконной вырубки леса, люди собирают цветы и ягоды вместе с корнями, грибы вместе с грибницей и на этом месте уже ничего не вырастет. Сделали вывод, что защитить природу в принципе и некому.
Прежде чем начать создавать какую – либо конструкцию, важно освоить теоретическую часть.
В беседе с детьми группы мы выявили проблему: как можно помочь природе и сохранить её? И мы с ребятами выдвинули гипотезу: «Роботы-Экоспасатели» - это мечта или реальность?
Цель проекта : получение и усвоение новых знаний о роботах-помощниках и робототехники, применение этой науки в жизни людей.
Для достижения цели определили ряд задач:
Обучающие: создать условия для развития конструктивных творческих способностей и овладения ребенком моделирующими видами деятельности через овладение техникой чтения элементарных схем, конструирование различных моделей и их частичное программирование. Расширять представления детей о роботах и проблемах экологического масштаба.
Развивающие: развивать инженерное мышление, внимание, память, пространственные представления. Развивать творческий потенциал старших дошкольников.
Приступили к работе! Ведь в нашей группе и в 3D кабинете имеется центр конструирования «Легострой», где имеется богатый выбор конструкторов!
Дети самостоятельно или при небольшой помощи взрослого читали схемы, конструировали из различных видов конструктора, а также программировали механизмы, через специальные программы, установленные в компьютере.
Была организована выставка «Спецмашны», ребята усовершенствовали известные им виды техники.
Опираясь на полученные в ходе бесед, экскурсий, занятий знания, ребята рассказали, чем полезны будут эти машины людям и природе.
1. Вездеход без колес, пройдет в труднодоступные места
2. Кормушка на колёсах для животных
Пробовали создавать роботов помощников в лаборатории LigroGame.
Первым шагом ребята определили из каких геометрических фигур будет состоять робот, затем спроектировали его на виртуальной платформе, а затем распечатали его на 3D принтере.
У нас получился «Робот-Ухо», который чувствует, когда природе грозит опасность
Конструировали роботов из геометрических фигур
На занятиях по художественно-эстетическому развитию изготавливали коллективные картины
После была собрана одна модель робота машины, но без движущего элемента.
Мы долго трудились над поиском решения постройки, пытались её механизировать, но у нас ничего не получалось. Тогда было решено сходить на экскурсию, где происходит непосредственная работа коммунальных служб.
3.2. Взаимодействие с социальными партнерами.
Позвонив в Единую диспетчерскую службу, выяснили, что у центральной аптеки устраняет порыв, компания с города Екатеринбург, с одноименным названием фирмы «Екатеринбург».
Не раздумывая, мы отправились на место порыва. Где нас встретил начальник смены Николай, рассказал нам, что в их фирме много различной техники, но каждая машина имеет свое назначение. Например, Экскаватор JCB предназначен для работы с замерзшими или нет грунтами, он усилен ковшом, который выполняет непосредственную работу по раскопке. Он может поднимать около 3 тонн и копать ковшом землю на глубину более 5метров. Наблюдая за работой экскаватора, мы узнали, что за счет электордвигателя, кабина может поворачиваться на 360 градусов, а также что основной двигатель приводит в действие насосы, которые создают избыточное давление масла в гидроцилиндрах, и при этом вытягивается стрела. Водитель в кабине с помощью рычагов управляет движениями ковша. Взяли на заметку что в работе ковша для его движения используются шестерёнки.
Также мы наблюдали за работой экскаватора HYUNDAI с гидромолотом. Он работает от энергии удара, этот удар обеспечивает давление насоса. Гидромолот позволяет откалывать от массива куски большого размера и пробивать более толстые слои дорожных покрытий.
Мы увидели эти машины в работе и были удивлены, как много они умеют! И что не одна машина не обходится без механизированных деталей и теперь мы знали, какими деталями можно усовершенствовать нашего робота.
Возвращаясь в детский сад нам встретились рабочие по уборки территории, которые чистили снег у музыкальной школы. Мы заметили, что лопаты кторыми они убирают снег, разные, нам стало интересно и мы спросли рабочих в чем разница. Оказалось, что одна лопата простая, без механизмов и ей сложнее убирать снег, приходиться толкать лопату, что бы продвинуть снег дальше, а на второй лопате, прикручены колёса, и загоебая снег, её легче толкать вперёд. Мы сделали вывод, что механизмы облечают жизнь человеку.
4. Технологическая часть проекта
4.1. Описание конструкций «Роботов-Экоспасателей»
Сложной задачей было определить, с чего же все – таки начать. Было принято выполнять постройки из конструкторов Lego Wedo, Lego Wedo 2/0. По общему согласию, рассмотрев схемы, выбрали конструкции, необходимые для нашего проекта, начали подбирать детали, подходящие для выполнения самих механизмов. Ребята пошагово собирали конструкции, на помощь детям пришли родители.
Команда «Гениаторы» приступила к воплощению идеи.
Так как дети очень заинтересовались темой «Роботов-Экоспасателей» и проблемой связанной с гибелью леса, было решено сконструировать «Робота-Хранителя природы» и «Робота-Зелёный патруль» для помощи людям и лесу, мы не могли ограничиться постройкой одного робота-помощника. И решили использовать несколько конструкторов, которые ранее использовали в играх и на занятиях. А для всех наших роботов-Экоспасателей нужен макет, где мы могли бы с ребятами продемонстрировать наши изобретения.
Сообща с детьми решили объекты построек изготовить коллективно. Я взяла на себя изготовление основы для макета и её оформление. Проговорили о технике безопасности при работе с конструктором.
Этапы сборки
«Робот-Хранитель природы»
1. 2
3 4
1этап - сборка каркаса, колёс, установка осей, шестерёнок и мотора.
2 этап - сборка лопастей для восстановления почвы и травы и насыщением ее кислородом.
3 этап – установка кабинки для сбора мусора и перерабатывания его в кислород.
4 этап-установка Смарт - Хаба.
Этапы сборки
«Робот-Зелёный патруль»
1 2
1этап-установка мотора и движущего механизма
2 этап-установка кабинки –засееватля и легокаммутатора
4.2. Создание движущего механизма
Чтобы привести в движение наших роботов мы использовали легокаммутатор и смартхаб, а также моторы, они обеспечивают работу всех механизмов.
Кабель предназначен для передачи сигналов между блоком центрального процессора и других блоков в цепи. С помощью выставленной цепи на компьютере, (в них заложена программа по активации робота) – наши роботы запрограммированы.
Программирование «Робота - Хранителя природы»
Программирование «Робота – Зелёный патруль»
Трудности при создании моделей «Роботов – Экоспасателей»
Трудности Решение проблемы
Выбор конструктора Сконструировав модель из конструктора Лего Дупло, поняли, что его невозможно механизировать и запрограммировать. Создали модели из конструкторов Лего Ведо и Лего Ведо 2.0.
При установки движущихся деталей, было трудно подобрать их наклонность, взаимодействие деталей между собой при программировании. Многократная замена деталей и замена блоков в цепи.
Программирование темпа режима работы у рычага «Робота – Зелёный патруль». Опробировали все варианты скоростных режимов и выбрали самый оптимальный.
Социальная направленность проекта
«Робот-Хранитель природы» предназначен для восстановления почвы и тропинок в лесополосе. После того как человек прошел по тропинке, робот идет по его следам, две лопасти попеременно поднимают замятую травку, увлажняя её или взрыхляют уплотненную почву земли, насыщая кислородом. Датчики, в виде травинок установленные на передней части видят мусор, и также при помощи лопастей загребают его и перерабатывает в кислород.
А «Робот-Зелёный патруль», при помощи датчиков видит пустое место на территории, подъезжает к нему и высаживает семена деревьев, цветов, или трав, тем самым восстанавливает природные ресурсы леса.
Наша команда сплотилась во время общей работы!
Мы готовы решать новые задачи, воплощать в жизнь новые идеи!
Заключение
В результате реализации данного проекта созданы необходимые условия для расширения и обогащения знаний по данной теме. Сформировалось представление о роботах-экомпасателях, о сохранности экологической культуры. Дети обучены: работать в команде; конструировать модели из разных конструкторов; программировать модель с помощью компьютерной программы.
Одно из важных мест занимает сотрудничество с родителями. Для этого используем совместные мероприятия: детские творческие выставки из образовательных конструкторов, где дети совместно с родителями принимают активное участие.
В процессе данной работы дети узнали об истории возникновения «роботов», что означает слово «робот». Мы с ребятами-мастерами, будущими инженерами, надеемся, что в скором будущем такие «Роботы - Экоспасатели» появятся в каждом городе.
В результате выполненной работы нам удалось доказать свою гипотезу «Роботы - Экоспасатели» - это реальность, а не мечта! Узнали о роботах и их назначении. Данный проект имеет практическую и методическую ценность – его можно создавать в любом детском саду с использованием конструкторов различного вида.
