Темы проектов робототехнике в школе. Чтобы данный проект был успешно реализован, необходимо выполнить некоторые шаги. Всё для изучения основ робототехники

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

основная общеобразовательная школа № 3 г. Вяземского

Вяземского муниципального района Хабаровского края

Социальный проект:

«Робототехника в современной школе»

Работу выполнила :

Лобачева Н.В. - учитель нач. классов

дошкольная группа;

1 - 4 классы;

5 - 7 классы.

г. Вяземский

2018 г.

Актуальность выбранной темы

«Уже в школе дети должны получить возможность

раскрыть свои способности, подготовиться к жизни

в высокотехнологичном конкурентном мире».

Д.А. Медведев

Создание современных условий для развития технического творчества детей становится особенно актуальным в связи с ускоряющимся внедрением в производство высоких технологий.

В настоящее время наше государство испытывает огромный дефицит инженерно-технических работников и квалифицированных кадров. Развитие производства, приумножение достижений в науке и технике возможны лишь при условии раннего развития творческих технических способностей у детей и подростков, выявления одарённых ребят, создания необходимых условий для их творческого роста.

Робототехника в школе — это отличный способ для подготовки детей к современной жизни, наполненной высокими технологиями.

В настоящее время обществу необходима личность, способная самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку. Современный человек должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового в постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться.

Школа, как социальный институт, призвана помочь учащимся само реализоваться.

В чем же состоит актуальность этого проекта. Изучив и проанализировав опыт других образовательных учреждений, можно сделать вывод, что больше всего уделяется внимание «талантливой» молодёжи.

В нашей школе основная задача — охватить как можно больше детей с целью привлечения её к науке и инженерному делу.

Обоснование необходимости проекта:

Необходимостью проекта является сплочение детей группы риска и талантливых детей общими интересами в области робототехники.

Целью проекта является вовлечение детей группы риска, а так же талантливых иувлеченных детей в объединение «Робоклуб» имеющее направление научно-технического творчества.

Задачи:

1. Расширить объединение по робототехнике в школе, с целью организации условий развития технического творчества и формирования начальных навыков технического мышления среди учащихся школы.

2.Приобщить детей к общественным ценностям, овладению культурнымнаследием через техническоетворчество.

3. Подготовить детей к самостоятельной жизни в современном мире и дальнейшему профессиональному самоопределению.

В чем польза робототехники

Робототехника является одним из главных направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

В современном обществе идет активное внедрение роботов в нашу жизнь, они заменяют очень многие процессы: робот ˗ игрушка, робот - сиделка, робот - нянечка, робот - домработница, робот ˗ пылесос и т.д.

Робототехника входит в тройку наиболее перспективных направлений техники и технологии. Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, геодезия, метеорология, космос и т.д.

Специалисты обладающие знаниями в этой области сильно востребованы и вопрос внедрения робототехники в учебный процесс начиная с дошкольной группы актуален. Если ребенок интересуется этим с самого младшего возраста, он может открыть для себя новый удивительный мир, и в будущем, возможно, свяжет свою профессиональную деятельность с робототехникой.

Изучение основ робототехники помогает детям осваивать школьные дисциплины с большим интересом и осознанностью. Создавая роботов, каждый ребенок понимает на практике, почему так важно изучать базовые предметы — математику, физику, информатику. Кроме того, при таких занятиях тренируется логика, мелкая моторика пальцев рук, память.

Дети учатся концентрировать внимание, работать с мелкими деталями. Развивается фантазия и пространственное мышление.

Конечно, все занятия должны строится от простого к сложному. Сначала нужно научиться собирать простые конструкции, затем познакомиться с блок-схемами, основами программирования. Программы усложняются постепенно. Ребята создают мобильных роботов, а затем и сами устанавливают алгоритмы их перемещений.

В школе, где я работаю, данный процесс непрерывно реализуется на трёх ступенях: дошкольное образование, начальное общее образование, основное общее образование.

Главную роль в становлении самых маленьких будущих инженеров играет не электроника, а творчество. На занятиях для дошкольников на первом плане — свобода мыслить и создавать. Поэтомудля детей 6 лет активно используем простые конструкторы и кубики.

На первом этапе работы в дошкольной группе происходит знакомство с конструктором иизучение технологии соединения деталей.

На втором этапе дошколята учатся собирать простые конструкции.

В начальной школе рассматриваются конструирование и начальное техническое моделирование. Для этого используется конструктор LEGO “WeDo”, который даёт возможность построить 12 моделей по инструкции, а также разрабатывать собственные. Программируя через компьютер, ребенок наделяет интеллектом свои модели.

В целях сохранения преемственности дошкольного, начального и основного образова ния, а также в рамках реализации ФГОС ООО было решено ввести данное направление для учащихся основной школы.

Здесь усложняется как уровень моделирования, так и уровень программирования роботов, предполагающий более сложные языки программирования. В качестве базового оборудования используется LEGO конструктор Mindstorms EV 3.

Чтобы привлечь большую часть детейзаниматься робототехникой, кроме желания и интереса, нужныразные виды конструкторов Lego , а так же дополнительные детали, которыхна данный момент очень не хватает.

ЛинейкаLego Technic состоит из наборов реалистичных транспортных и технических моделей, обладающих различными функциями. Это достаточно сложные конструкторы самолетов, автомобилей, лодок, бульдозеров и другой рабочей и транспортной техники.

Все школьные наборы на основеLego конструктора предназначены для работы в группах. Поэтому, учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями.

Данные конструкторы показывают обучающимся взаимосвязь между различными областями знаний. Модели конструкторов Lego дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и

скорости, производить математические вычисления. Данные наборы помогают изучить разделы информатики - это моделирование и программирование.

Подобная работа поможет учащимся уже в школе сориентироваться в инженерно-технической направленности, для этого и необходимо приобрести конструктор Lego Technic.

Проект педагогически целесообразен, так как способствует болееразностороннему раскрытию индивидуальных способностей ребенка, которые не всегда удаётся рассмотреть на уроке, развитию у детей интереса к техническому творчеству, желанию активно участвовать в продуктивной, одобряемой обществом деятельности, умению самостоятельно организовать своё свободное время.

План мероприятий

Чтобы данный проект был успешно реализован, необходимо выполнить некоторые шаги:

З акупитьконструктор Lego Technic;

Разработать дополнительные общеразвивающие программы для учащихся различных возрастных категорий;

Набрать группы учащихся на обучение;

У частвовать в районных и краевых соревнованиях по робототехнике;

Организовывать и проводить выставки по робототехнике.

Материально-техническое обеспечение

Для реализации проекта необходимо следующее оборудование:

Конструктор Lego Technic.

Смета проекта

Мельников Константин Александрович

Руководитель проекта:

Кучер Лариса Петровна

Учреждение:

ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7»

В данном исследовательском проекте по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" ученик 4 класса школы дает определение робототехнике и роботу, описывает их значение, а также излагает информацию о развитии робототехники в России.

Созданный учащимся проект на тему "Что такое робототехника?" направлен на реализацию поставленной цели создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним одноклассников своей школы. Исследовательская работа посвящена как теоретическому изучению машиностроения, так и практической деятельности.

Предложенный автором проект по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" будет интересен для учеников 3, 4 и 5 класса школы, увлекающихся робототехникой и лего-конструированием, поможет выявить у них интерес к роботостроению, программированию и конструированию.

Введение
1. Анкетирование о роботах.
2. Что такое робот и робототехника?
3. Значение робототехники.
4. Всё для изучения основ робототехники.
5. Развитие робототехники в России.
Заключение
Список литературных источников
Приложение

Введение

Некоторые идеи, положенные позднее в основу робототехники , появились ещё в античную эпоху. Найдены остатки движущихся статуй, изготовленных в I веке до нашей эры. Примерно к 30-м годам XX века появились андроиды, реализующие элементарные движения и способные произносить по команде человека простейшие фразы.

К 1960-му году были проведены разработки дистанционно управляемых колёсных платформ с манипулятором, телекамерой и микрофоном для обследования и сбора проб в зонах повышенной радиоактивности.

Итак, робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.

• механика и вычислительная техника,
• электроника и энергетика,
• измерительная техника,
• теория управления.

• 1975 год - 8 000 роботов;
• 1991 год - 300 000;
• 2000 год - 800 000.

Объект исследования:

Предмет исследования: робот.

Цель проекта : создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят.

Задачи проекта:

1. Узнать, что такое робот.
2. Создание роботов.
3. Где применяется робототехника?
4. Как робототехника помогает человеку?

Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.

Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.

План исследования:

1. Сбор и изучение информации о робототехнике.
2. Анкетирование.
3. Практическая работа (создание роботов в кружке).
4. Оформление полученных результатов в виде презентации.
5. Защита проекта.

Что такое робот и робототехника?

Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.

Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, телемеханика, мехатроника, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, медицинскую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Слово «роботика» (или «роботехника», «robotics») было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 году.

В основу слова «» легло слово «робот », придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом для научно-фантастической пьесы Карела Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей.

Робот – это техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.

Можно использовать несколько подходов к классификации роботов - например, по сфере применения, по назначению, по способу передвижения, и пр. По сфере основного применения можно выделить промышленных роботов, исследовательских роботов, роботов, используемых в обучении, специальных роботов.

Важнейшие классы роботов широкого назначения - манипуляционные и мобильные роботы.

Манипуляционный робот - автоматическая машина (стационарная или передвижная), состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления, которая служит для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

Такие роботы производятся в напольном, подвесном и портальном исполнениях. Получили наибольшее распространение в машиностроительных и приборостроительных отраслях.

Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами. Такие роботы могут быть колёсными, шагающими и гусеничными (существуют также ползающие, плавающие и летающие мобильные робототехнические системы).

По последним данным, сегодня в мире работают 1,5 млн. самых различных роботов.

Значение робототехники

• в промышленности;
• в сельском хозяйстве;
• в транспорте и машиностроении;
• в медицине;
• в исследовательских работах;
• в космосе.

• тушить пожары,
• выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий,
• устранять аварии на атомных электростанциях,
• в борьбе с терроризмом.

Пробудить интерес и выявить склонности и пристрастия учащихся к тем или иным направлениям информатики можно только через организацию современной, постоянно обновляющейся как программной, так и технической базы. Для этого запланировано открытие нового раздела в робототехнике - конструирование беспилотных летательных аппаратов. А изучение веб-дизайна, двухмерной и трехмерной компьютерной графики, создание презентаций и видеороликов требуют модернизации имеющихся компьютеров через приобретение дискретных видеокарт и широкоформатных мониторов.

По итогам обучения планируется провести соревнования по робототехнике и творческий конкурс среди обученных школьников.

Мы уже имеем заявки от городских школ на обучение в Академии, проведенные презентации продемонстрировали имеющийся интерес и желание учиться новому не только у школьников, но и у более взрослого контингента.

Наш проект направлен на помощь школьникам с самоопределением и выбором будущей профессии, чтобы они не тратили свое время и здоровье на online-игры и социальные сети, он позволяет приобщить к современным компьютерным технологиям и продемонстрировать возможности технологий будущего. Грамотный контингент из числа обучившихся станет в будущем движущей силой для развития отечественных информационных и инженерных технологий.

Цели

1. Популяризация инженерно-технических и информационных специальностей среди учащейся молодежи города и создание соответствующих условий.
2. Профессиональная ориентация и начальная подготовка кадров информационной и технической направленности.
3. Обеспечить доступ к обучению передовым технологиям заинтересованных учащихся независимо от финансового положения родителей.

Задачи

1. Разработать образовательные программы и модернизировать имеющееся оборудование, поскольку в пространстве компьютерных технологий и технического творчества требуется постоянное обновление. Провести информационную кампанию и сформировать группы обучающихся с учетом склонностей и интересов.
2. Организовать практические занятия, обучить конструированию и программированию мобильных роботов по заданным функциональным требованиям на базе конструкторов Lego WeDo и Lego EV3.
3. Повысить компьютерные компетенции школьников с целью дальнейшего выбора профессии через изучение различных модулей: программирования, компьютерного дизайна и веб-технологий.

Обоснование социальной значимости

В настоящее время информатика и робототехника становятся важнейшими направлениями научно-технического прогресса, в которых проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта и виртуальной (дополненной) реальности.
В современном мире роботы активно включаются в нашу повседневную жизнь, технические процессы и даже профессии заменяются роботами. Специалисты, обладающие знаниями в сфере современных информационных технологий, программирования и робототехники, становятся все больше и больше востребованы на рынке труда.

Но самое главное, на что наша организация планирует использовать средства гранта - это обеспечить финансовую доступность занятий в «Академии робототехники и информационных технологий» для всех желающих в условиях закрывающихся угольных предприятий – то есть фактически ликвидации градообразующей отрасли моногорода Инта, при повсеместной невыплате зарплат и отсутствии в школах подобных кружков и факультативов. В этом году только наш город не смог выставить ни одной команды на республиканские соревнования по робототехнике.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 24 р.п. Юрты

Мастер-класс

Формирование метапредметных результатов через метод проектов с использованием конструктора LEGO

Учитель: Щербелева Полина Владимировна

учитель информатики

р.п. Юрты – 2016 г.

Цель

• продемонстрировать

практические навыки учащихся

школы в робототехническом

направлении;

• развить информационную культуру.

Задачи

1. Привлечение внимания молодого поколения к инженерным профессиям.

2. Развитие интереса детей к научно-техническому творчеству, технике, высоким технологиям, развитие алгоритмического и логического мышления.

3. Выявление талантливой молодежи и дальнейшая их поддержка в области исследовательской работы и технического творчества.

4. Создание условий для мотивации школьников к научной и творческой деятельности по пространственному конструированию, моделированию, автоматическому управлению роботами.

5. Популяризация и развитие робототехники как одного из направлений современных технологий в образовании детей.

6. Развитие способности учащихся творчески подходить к проблемным ситуациям, самостоятельно находить решения.

7. Разработка и внедрение в образовательно-воспитательную среду инновационного содержания в исследовательской, научно-технической, проектно-конструкторской направленности.

Группа младшее звено (первый год обучения)

Проект «Движение робота

по черной линии»

Этапы проекта:

• Изучить блоки движение, звук, экран, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Осуществить движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Объединить раннее составленные программы в одну и осуществить поиск и движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Создание поля для проекта;
• Отладка программы.

Группа среднее звено (первый год обучения)

Проект «Робот - математик»

Этапы проекта

• Сконструировать робота, добавив в него датчик освещённости;
• Научиться осуществлять калибровку датчика освещенности;
• Осуществить обнаружение черты роботом в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Осуществить движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Осуществлять подсчет черных полос и вывод на дисплей ответа в программе MINDSTORMS NXT 2.0;
• Объединить раннее составленные программы в одну и осуществить поиск, движение робота по черной полосе и подсчет результатов в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, счет, цикл, переключатель, ожидание;
• Создание поля для проекта;
• Отладка программы.

Группа среднее звено (второй год обучения)

Проект «Робот – Чертежник»

Этапы проекта

• Изучить блоки движение, экран, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Сконструировать робота;
• Создание поля для демонстрации проекта;
• Разметить при помощи линейки направление движение робота;
• Осуществить движение робота на поле от точки до точки в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Объединить программы в одну и осуществить движение робота по полю в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Отладка программы.

Проект «Робот на лабораторной работе по физики»

Этапы проекта

• Сконструировали наклонную плоскость;
• Закрепляем динамометр;
• Устанавливаем двигатель для движения динамометра по наклонной плоскости;
• Привешиваем груз на динамометр;
• Изучить блоки движение, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Программируем робота;
• Запускаем программу на тестирование;
• Вводим полученные данные в главный компьютер NXT;
• Осуществляем проверку программы вывода данных.

Группа старшее звено (второй год обучения)

Проект «Умное отопление на платформе Arduino»

Этапы проекта

• Изучить набор Arduino старт;
• Сформулировать план проекта
• Схематичное изображение проекта;
• Подготовить детали к сборке;
• Сборка модулей и программирование в среде Arduino на языке java;
• Проверка программы и устранение неисправностей;
• Размещение освещения в кабинете;
• Отладка программы.

Результаты мастер – класса

Регулятивные:

− систематизировали и обобщили знания для успешной реализации алгоритма работы собранного робота;

− научились программировать роботов.

Познавательные:

− создали собственного робота, и сумели его запрограммировать

Коммуникативные :

Развили коммуникативные умения при работе в группе или команде.

Личностные :

Развили память и мышление, получили возможность изучения робототехники на старших курсах.

Проекты учащихся по робототехнике

Переутомление школьника часто связано с неправильной осанкой, и, если не принять меры, то искривление позвоночника испортит жизнь учащегося на многие годы. Невнимание сейчас приводит к проблемам в будущем: неправильная осанка - это не только некрасиво, но и вредно для здоровья, ведет к ущемлению нервов, повреждениям позвонков, препятствует правильному развитию и работе внутренних органов. Какие меры может предпринять? На этот вопрос мы постараемся сегодня вам ответить. Учащиеся младших классов не могут удержать осанку сидя более 5-7 минут. Вместе с тем статическая выносливость у школьников невелика, утомление организма развивается относительно быстро, что связано с возрастными особенностями двигательного анализатора. Этим и объясняется актуальность темы исследовательского проекта ««Робототизированная подставка «RoboHolder» для электронной книги, как средство сбережения здоровья учащихся». Поэтому тема здоровьесбеоежения сегодня очень важна для рассмотрения.

11.11.16 14-46-01

Мы как будущие инженеры понимаем, что будущее науки лежит в слиянии научных дисциплин и заключается в их внедрении. Наш проект основан на взаимосвязи биологии и робототехники. Мы воплотили в жизнь модель растения, которое двигается за солнцем или другим источником света, что бы процесс гелиотропизма мы могли наблюдать, не нанося вред настоящим живым растениям. С учителем биологии (Калугин С.Г.) мы выбрали растение, движения которого мы будем демонстрировать (Подсолнечник). Из различных источников информации мы узнали, что подсолнечник в период цветения обращен своим соцветием к солнцу. Мы занялись конструированием и программированием при поддержке преподавателя робототехники (Гришко К.Е.) и убедились, насколько хорошо нам удалось реализовать поставленную задачу, при создании «робота подсолнечника» на первом этапе нашей научно-исследовательской работы. Демонстрация гелиотропного движения «робота подсолнечника».

11.11.16 14-46-58

13.11.16 14-36-59

Нам хотелось бы представить групповой проект: Проект «Смарт-теплица». Проект «Смарт-теплица» Значительная часть нашей страны является счастливыми обладателями дачных участков и многие бы из них хоте ли бы иметь на даче теплицы. По причине того, что дачи удалены от жиля сложно поддерживать необходиый температурный режим, говоря более простым языком - утром открыть теплицу а вечером ее закрыть. Возникает потребность в приборе который регулировал бы температуру воздуха в теплице в автономном режиме. Рассмотрим на распространенном и всеми любимом томате. Немного расскажем о конструировании и моделировании смарт-теплицы: Презентация: Смотреть презентацию "ПРЕЗЕНТАЦИЯ_Прототип смарт-парника на базе LEGO MINDSTORMS EV3.pptx". Макет теплицы собрали Дима Козырчиков и Саша Рощин. Интеллектуальной начинкой смарт-теплицы является образовательный набор ев-3, а именно блок ев-3, большой мотор, обеспечивающий подьем форточки, средний мотор - вращение лопастей вентилятора, датчик температуры, датчик освещенности. Мы из интернета узнали, что оптимальная температура для прорастания семян томата 26 градусов Цельсия. Продемонстрируем как наша смарт-теплица может уберечь наши прорастающие томаты от перегрева. Для демонстрации явления перегрева используем обыкновенную лампу накаливания. В нашем парнике благодаря парниковому эффекту быстро поднимается температура выше допустимого значения в 26 градусов. Автоматически открывается форточка а так же начинает работать вентилятор, что значительно ускоряет циркуляцию воздуха и плавное понижение температуры до допустимого значения. Возникает проблема!!! Томатам на разных этапах развития необходима разная температура!!! Смоделируем тепловой режим для томатов!!! Необходимо смоделировать следующие условия: От посева до появления семядолей и листьев(20-22 дня) необходима температура 24-26 °C С момента появления семядолей и листьев до образования бутонов необходима температура днем 20-22 °C и 16-18 °C ночью(20-22 дня до 52 дней приблизительно) . С момента образования бутонов до момента созревания томатов требуется температура 17-18 °C днем и 16 °C ночью Сроки перехода от одного этапа к другому могут меняться в зависимости от сорта, состава почвы. Смарт-теплица автоматически переходит с одного теплового режима на другой после подтверждения человеком. Для оповещения выводится сообщение на экран и голосовое сообщение. Мы видим перспективу развития проекта в создании аналогичного функционирующего устройства смарт-форточка, которую можно будет использовать в настоящих теплицах Спасибо за внимание!!! Смотреть видео "Защита проета" Смотреть презентацию "ПРЕЗЕНТАЦИЯ_Прототип смарт-парника на базе LEGO MINDSTORMS EV3.pptx" Смотреть проект "Прототип смарт-парника на базе LEGO MINDSTORMS EV3.docx"

13.11.16 14-40-09

Представление проекта «Изучение процессов формирования условного рефлекса и динамического стереотипа при помощи модели робота «Собака-Павлова» на базе LEGO MINDSTORMS EV3». Здравствуйте, уважаемые участники конференции и судьи, я учащийся Ощепковой школы рабочего поселка ПышмаЗемнухов Данил хотел бы представить вашему вниманию научно-исследовательский проект«Изучение процессов формирования условного рефлекса и динамического стереотипа при помощи модели робота «Собака-Павлова» на базе LEGO MINDSTORMS EV3». Я хотел бы представить вам промежуточные результаты долгосрочного научно исследовательского проекта. Идея моделирования процессов формирования условного рефлекса возникла у меня при повторении материала за курс 8 класса «Анатомия человека». Значительная часть учащихся затруднялась в понимании процессов формирования условных рефлексов. Данный опыт достаточно сложно выполнить, по скольку необходимо привлекать животных, и он требует достаточно много времени. Я высказал желание, создать модель робота собаки, на которой можно было бы проделать опыты Павлова, по изучению условного рефлекса. В последствии в процессе изучении материала я пришел к выводу, что изучив механизм формирования условного рефлекса можно будет смоделировать динамический стереотип и дрессировку. Проконсультировавшись на уроке биологии у учителя биологии Калугина С.Г я направился к преподавателю робототехники Гришко К.Е для воплощения своей идей в жизнь. Я поставил следующую цель и определил задачи. Цель: создание модели собаки, изучение процессов формирования условных рефлексов через моделирование физиологических процессов при помощи образовательного конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV3. Для достижения цели были выдвинуты следующие задачи: 1. Изучить теорию классического обусловливания И. Павлова 2. Познакомиться с понятиями условный, безусловный рефлекс, динамический стереотип 3. Обобщить полученные данные, представить их в конечном виде для создания модели «Собака Павлова» и написания программ. 4. Сборка модели собаки из конструктора LEGO MINDSTORMS EV3, написание программы. 5.Изучение на модели «Собаки Павлова» ключевых понятий физиологии: условный рефлекс. 6. Защита проекта перед аудиторией; 7. Систематизация полученного опыта, для последующей работы) При изучении ненаследственных программ поведения рассматривают классический пищевой условный рефлекс. Коротко его рассмотрим. Собаке, находящейся в камере и в станке, автоматически подавалась пища (безусловный раздражитель), затем появлению пищи начинал предшествовать «условный раздражитель», или «условный сигнал», в виде звонка, вспышки лампочки или звука метронома. Реакция собаки на безусловный раздражитель в виде пищи сопровождается безусловно-рефлекторным отделением слюны. Предъявление безусловного стимула вслед за условным в процессе эксперимента, называется «подкреплением». Если при выработке условного рефлекса применяется подкрепление, соответствующее имеющейся у животного мотивации (например, пищевое подкрепление у голодного животного), то оно называется «положительным». В результате опыта собака начинает реагировать на «условный раздражитель» как на «безусловный раздражитель (пища)» выделением слюны. Итак, давайте познакомимся с получившимися результатами. Я предлагаю вам демонстрацию «формирования условного пищевого рефлекса при помощи модели робота «Собака-Павлова» 1. «Собака Павлова» стоит в одном положении, при приближении объекта (моделируем прием пищи, безусловный рефлекс) открывает пасть (заменяем рефлекс выделения слюны за невозможностью выполнения) - безусловный рефлекс. 2. Перед приближением объекта, включаем яркий свет (на приближение объекта робот реагирует открытием пасти) , строго соблюдаем очередность сначала включение яркого света, затем приближение объекта. При условии выполнения последовательности включение света перед приближения объекта от 3до 8 разробот начинает реагировать на свет как на приближающийся объект, и открывать пасть раньше. (Смоделирован классический опыт И. Павлова. Перед приемом пищи зажигается лампочка. Выделение слюны при кормежке безусловный рефлекс. При многократном повторении, слюна выделяется на загорающуюся лампочку - условный рефлекс). 3. Разрушение сформированного условного рефлекса(торможение). Рассмотрим на базе сформированного рефлекса открывания пасти на свет (аналогия слюноотделительного рефлекса Павлова). Внешнее торможение. «Собака Павлова» имеет сформированный «рефлекс». При нажатии кнопки на туловище робота (моделируем действие раздражителя на кожный покров собаки), он прекращает осуществлять открытие пасти на свет (под влиянием нового раздражителя, который действует одновременно с условным сигналом.Внешний раздражитель более сильный — доминантнымболевое раздражение кожи у собаки резко затормозит пищевые условные рефлексы). На данном этапе мы успешно справились с задачей моделирования формирования условного рефлекса, далее планируем усовершенствовать программу и достигнуть максимальной достоверности и запрограммировать еще запредельное и условное торможение условного рефлекса. Доказать приспособительное значение рефлекса достаточно просто на «Собаке Павлова». После формирования «рефлекса» модель начинает реагировать заблаговременно, тем самым вероятность более удачных действий выше. Если рефлекс теряет свою актуальность, или появляется более сильный раздражитель, то «условный рефлекс» разрушается, не мешая организму действовать адекватно условиям окружающей среды. Итог проекта, первоначально интерес к предмету биология и запас знаний и навыков по робототехнике помог нам сделать робота, который поможет при изучении формирования условных рефлексов. В процессе научно-исследовательской работы мы выявили перспективы развития проекта -В ближайшей перспективе мы усовершенствуем программу для реализации динамического стереотипа. В дальнейшей перспективе, используя принцип реализации условного рефлекса смоделируем дрессировку собаки. Работать начата, надеемся в следующем учебном году представить вам модель «Собаки Павлова», способной моделировать дрессировку. Спасибо за внимание!

13.11.16 14-48-09

Слайд 1 Здравствуйте, Моделирование и изготовление умной вытяжки для помещений с повышенной влажностью на основе языка программирования Arduino и проводников Amperki. Слайд2 Ванная комната является помещением, постоянно подвергающимся воздействию повышенной влажности и перепадам температуры — как результат, в нем с легкостью может поселиться плесень и грибок. Основной способ борьбы — вентиляция помещения. Вентиляция может быть как естественной, так и принудительной. Если естественная вентиляция монтируется еще на стадии строительства здания, то принудительная система вентиляции может быть реализована в любой момент времени. Слайд3 Рассмотрим виды включения вытяжки: 1. Включается вместе со светом в ванной одним общим выключателем. Но вытяжка обычно нужна только во время принятия душа, когда влажность в ванной повышена. Значит, остальное время электроэнергия расходуется впустую. Чтобы проветрить ванную после душа также приходится оставлять свет включенным. Опять лишний расход электроэнергии 2. Вручную включать вентилятор вытяжки во время или после принятия душа. Нужен отдельный выключатель. Неудобно. Можно забыть выключить вентилятор, если оставить его включенным для проветривания ванной после принятия душа. В общем, такой подход к делу не очень правильный, поскольку в этом случае вентиляция помещения производится только тогда, когда в помещении находится человек. Слайд3 В итоге выходит проблема: Как наиболее эффективно организовать вытяжку для помещений с повышенной влажностью при этом сэкономить электроэнергию. Подумав на данной проблемой, я нашел решение это речь пойдет о том, как путем нехитрых манипуляций сделать автоматизированное включение вентиляции в ванной комнате, чтобы она не превращалась в парную баню и продолжала радовать нас чистотой и свежестью. Цель моего проекта: Создание модели умной вытяжки для помещений с повышенной влажностью на основе языка программирования Arduino и проводников Amperki. Задачи вы можете увидеть на слайде! Автоматическая вытяжка от обыкновенной отличается только наличием электроники, контролирующей ее работу. Такие устройства либо оснащены таймером выключения (включаются они, как и обыкновенная вытяжка, с помощью клавиши выключателя), либо специальными датчиками, контролирующими влажность в ванной комнате. Как только она превышает допустимое значение, вентилятор включается, после того как влажность приходит в норму, он отключается. Такие вытяжки есть готовые, но можно доработать и уже установленную. В качестве примера мы приводим решение на основе модулей:. Для решения данной задачи были выбраны следующие модули: *цифровой датчик влажности; Необходимое оборудование можно увидеть на слайде: Цифровой датчик температуры и влажности DHT11 интерфейс 1WIRE представляет собой модуль, построенный на цифровом датчике влажности DHT11 работающий по интерфейсу 1Wire. Схема подключения получилась несложной. Ее можно увидеть на эскизе ниже: Как проверить работу всей системы: с помощью горячего душа поднимите влажность в ванной, контролируя показания на дисплее, при 41% должен включиться вентилятор вытяжки. Отключите душ. Через несколько минут, когда влажность понизиться, вентилятор отключится. Демонстрация работы схемы в режиме контроля влажности: Теперь ванной комнате нестрашен грибок, плесень и не будет перерасхода электроэнергии. Возможно, кто-то захочет реализовать данное решение. А может быть, предложит свое?

14.11.16 17-24-40

Одни из ключевых направлений, на которые держит курс наше общество это сбережение здоровья и внедрение новых технологий. Что может быть лучше, нежели чем человек, следящий за условиями собственного труда, в особенности, если мы говорим о нас как о школьниках. Используя данный анализатор «РобоРомашка» любой школьник, сможет самостоятельно контролировать «среду своего обитания», и при необходимости ее изменять. В случае отклонения уровня освещенности или температуры от нормы «РобоРомашка» даст сигнал, имитируя заведание. Что должно побудить ученика к самостоятельной деятельности по нормализации условий обучения. К примеру, в зимний период достаточно сложно контролировать температурный режим в кабинете. Несмотря на установленный порядок проветривания, температура в классе поднимается выше нормы, а подобное приспособление могло бы побудить ребят внимательнее относиться к проветриванию и при необходимости принимать самостоятельные решения. Проблема исследования заключается в том, что в иной раз не учитель, или учащиеся забывает проветрить класс или учесть освещение в кабинете, где занимаются учащиеся, это способствую ухудшению здоровья, так же влияет на работоспособность учащихся в урочное время. Цель: на основе микрокомпьютера MINDSTORMS Education EV3 и деталей конструкторов LEGO создать анализатор условий освещенности и температуры воздуха классного кабинета. Помимо этого создать регистрацию данных в отдельный компьютер для отслеживания рационального использование электрического освещения и температурного режима в кабинете.

16.11.16 17-32-55

Самым известным из клиентов IRC стал mIRC; благодаря простой и эффективной системе команд для него было написано множество скриптов, которые также позволяют выполнять широкий спектр действий. Боты и mIRC-боты используются для различных игр в каналах - «Мафия», «Викторина» и других. Проблема исследования заключается в том, что ни почта, ни телеграф не позволяли общаться в реальном времени, и не были доступны в домашней обстановке. Объект исследования: программа «Локальный чат» позволяющая передавать текстовые сообщения в реальном времени. Предмет исследования: передача текстового сообщения в защищенной локальной сети с помощью программы VB 6.0. Цель проекта: создание локального чата для мгновенного обмена как простых, так и защищенных сообщений. Задачи проекта: 1. Рассмотреть историю появления локальных чатов и приложений общего назначения для пользователей локальной сети 2. Изучить программную среду Visual Basic 6.0. . 3. Написать приложение «Локальный чат». 4. Провести апробацию продукта в МБОУ ПГО «Ощепковская СОШ» Гипотеза: если правильно подобрать алгоритм для локального чата, то сообщения будут отправляться мгновенно по защищенному каналу Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. В ведении раскрыты цель и задачи исследования, определены объект и предмет исследования. В заключении сделан основной вывод по работе.

05.03.17 18-33-39

Работа Пульниковой Елизаветы посвящена созданию на основе языка программирования VB 6.0., локального чата как одно из эффективных средств передачи текстовой информации в образовательных учреждениях. Актуальность данной темы не вызывает сомнения. С развитием информационных стали возможными глобальные коммуникации. Историческим «докомпьютерным» предшественником чатов, несомненно, был телефон. Ни почта, ни телеграф не позволяли общаться в реальном времени, и не были доступны в домашней обстановке. Изобретение и распространение локальных чатов по планете вызвало настоящую революцию в средствах и способах общения. Основной целью создания сетевого чата - является мгновенный обмен как простых, так и конфиденциальных сообщений. Этим и объясняется актуальность данной темы. Елизаветой проведена серьёзная работа по изучению данного проекта, Елизавета самостоятельно изучила язык программирования VB 6.0., это язык высокого уровня с графическим интерфейсом, немаловажным является и то, что данный язык не изучается в школьной программе, т.е это является неким хобби в программировании. Исходя из беседы с ученицей: «Мне очень захотелось написать программу, которая действительно принесет пользу. Зная язык программирования PascalABC, и уже определенную логику программирования я решила для себя реализовать программу Локальный чат» Программа имеет название «Сетевой чат», и состоит из двух модулей: 1 сервер. 2. Клиент. Разработана для людей плохо знающих ПК, программный продукт не требует никаких инструктажей по использованию и понятен на интуитивном уровне. Интерфейс очень удобен и приятен на визуальное восприятие. В своей работе Елизавета подробно описывает исследования шаг за шагом и на конкретных примерах показывает решение поставленных задач. Рецензируемый проект представляет собой серьезную и интересную работу. Он выполнен на высоком уровне, содержит ряд выводов, представляющих интерес. Материал в работе изложен последовательно и чётко. Выводы и заключение сделаны правильно. Считаю, что исследовательский проект Пульникойвой Елизаветы может быть представлен на научно-практической конференции и заслуживает высокой оценки. Руководитель проекта: Гришко Константин Евгеньевич, учитель информатики и ИКТ МБОУ ПГО «Ощепковская СОШ» «20» Января 2017 г.

06.03.17 20-33-03

Работа Пульникова Родиона посвящена Моделирование и изготовление умной вытяжки для помещений с повышенной влажностью на основе языка программирования Arduino и проводников Amperki. Актуальность данной темы не вызывает сомнения. Ванная комната является помещением, постоянно подвергающимся воздействию повышенной влажности и перепадам температуры - как результат, в нем с легкостью может поселиться плесень и грибок. Основной способ борьбы - вентиляция помещения. Родион придумал, как наиболее эффективно организовать вытяжку для помещений с повышенной влажностью при этом сэкономить электроэнергию. Речь в проекте о том, как путем нехитрых манипуляций сделать автоматизированное включение вентиляции в ванной комнате, чтобы она не превращалась в парную баню и продолжала радовать чистотой и свежестью. В настоящее время умные вытяжки не производят в России, так как нет технологии и точных заводов, есть зарубежные, но они очень дорогие и сложны по установке. Этим и объясняется актуальность данной темы. Родионом проведена серьёзная работа по изучению данного проекта, он самостоятельно изучила язык программирования Arduino., это язык высокого уровня на уровне C++, javaScript немаловажным является и то, что данный язык не изучается в школьной программе, т.е это является неким хобби в программировании. Исходя из беседы с учеником: «Сам замысел проекта возник тогда, когда учитель Третьякова Н.М. на уроке физики в теории объясняла материал по изучению проводников и тока. Так же в нашей школе есть кружок по робототехнике Arduino, где учитель информатики Гришко К.Е. ведет данный кружок. В данном кружке я узнал, что можно собрать и запрограммировать, так как я захочу. Пришла идея сделать что-нибудь полезное?! При этом данные знания, которые я получу в проектной деятельности, помогут мне в дальнейшем по учебе в техническом колледже» В своей работе Родион подробно описывает исследования шаг за шагом и на конкретных примерах показывает решение поставленных задач. Рецензируемый проект представляет собой серьезную и интересную работу. Он выполнен на высоком уровне, содержит ряд выводов, представляющих интерес. Материал в работе изложен последовательно и чётко. Выводы и заключение сделаны правильно. Считаю, что исследовательский проект Пульникова Родиона может быть представлен на научно-практической конференции и заслуживает высокой оценки. Руководители проекта: Третьякова Н.М., учитель физики. Гришко К. Е., учитель информатики и ИКТ МБОУ ПГО «Ощепковская СОШ» «20» Января 2017 г.

06.03.17 20-34-05

В 21 веке человек становиться все более мобильным. Люди перемещаются в городских условиях пешком и на транспорте на десятки километров от работы до дома, до места учебы. Современному человеку постоянно необходимо иметь под рукой десятки жизненно важных вещей начиная от средств связи - мобильный телефон, заканчивая медикаменты(аптечка). Для здорового мужчины не составит особого усилия перемещать сумку весом 8-12 килограмм, для женщин это является тяжелой задачей, для человека с ограниченными возможностями или ребенка эта задача фактически не посильна. Самым ярким примером является жесткое противоречие между физиологическими способностями младших школьниками и весом их рюкзаков. По физиологическим нормам его вес не должен превышать 10% массы тела. А при низком весе учащегося учебные принадлежности занимают 2,5-3 кг, не давая возможности положить в рюкзак не сменную обувь и другие нужные вещи. Я поставил следующую цель и задачи. Цель: создание модели многофункционального модульного устройства. Для достижения цели были выдвинуты следующие задачи представлены на слайде(не читать), он: 1.Изучить опыт создания многофункциональных устройств. 2. Проанализировать социальные запросы современного общества предложить варианты комплектования модулей робота помощника(провести мини социальный опрос). 3. Обобщить полученные данные, создание модели робота помощника. 4. Изучить возможности создания конструкторов LEGO MINDSTORMS EV3, написания программы в среде LabVIEW. 5. Сборка модели робота помощника из конструктора LEGO MINDSTORMS EV3, написание программы. 6.Апробация модели робота помощника. 6. Защита проекта перед аудиторией; 7. Систематизация полученного опыта, для последующей работы Мною было проведено исследование, а именно опрос 55 респондентов. Респондентами выступили учащиеся 8-9 класса. Им были предложены вопросы с вариантами ответов и предполагающие свой ответ. 1. Всегда ли вам удобно носить все необходимые вещи с собой в сумке или рюкзаке? Да/Нет 2. Вы бы хотели обладать устройством, способным перевозить ваши вещи? Да/Нет 3.Какие вы дополнительные функции хотели бы включить в приспособление 1) ячейку для зарядки телефона или ноутбука 2) отсек для хранения пищи и напитков(термос) 3) отсек для одежды и сменной обуви 4) ячейка для перевозки домашнего животного 5) Наличие встроенной аудиосистемы 4. Какая форма защиты для вас более удобная 1) замок на ключе 2) замок с паролем 5. Вы бы приобрели устройство помощника для себя или для престарелых родственников? Да/Нет В ходе опроса были получены следующие результаты: Первый вопрос. Из 55 респондентов 50 (90%) считают не комфортным переносить все необходимые вещи в сумке. Второй вопрос. Из 55 респондентов 55(100%) захотели обладать роботом-помощником. Третий вопрос. Из 55 респондентов за размещение зарядного устройства проголосовало 55(100%), за размещение отсека для хранения продуктов 40 (72%), за размещение отсека для одежды и сменной обуви 55(100%), за размещение переноски для животных 25 (45%), за наличие встроенной аудиосистемы проголосовало 55(100%) респондентов. Четвертый вопрос. Из 55 респондентов за размещение замка с паролем проголосовали 50 (90%), за замок с ключом 5(10%). Пятый вопрос. Из 55 респондентов 54 (98%) захотели бы приобрести аналогичное устройство. Результаты опроса показали, что создание такого устройства вполне актуально. Поскольку мы не располагаем средствами для создания данного устройства создадим модель отражающую главные черты на базе образовательного конструктора лего ев 3. Одной из задач данной работы видим потенциальное привлечение инвесторов для финансирования создания данного устройства. По приблизительным расчетам создание полноразмерной модели обойдется в сумму приблизительно около 25 тысяч рублей включая покупку или пошив дорожной сумки – корпуса, оборудование ее интеллектуальной начинкой на базе ордуино и так же отсеком термосом и внешним аккомулятором. Прототип за неимением финансовых возможностей, мы создаем из конструктора легоев 3. По форме робот напоминает тележку с расположенным сверху коробкой, разделенной на отдельные отсеки, описанные выше. В последующем в реальной модели роль коробки выполнять будет тканевой материал. На корпусе размещены датчики обеспечивающие следование за хозяином и успешныйобьезд препятствий. На нижней поверхности робота имеются 4 относительно крупные колезика. Передние два колесика – ведущие, задние свободно вращающиеся. В передней части расположена раздвигающаяся ручка, для погрузки робота в транспорт или преодоление бордюров или поребриков (робота поднимать не нужно хозяин выдвигает ручку и катит робота на задних колесиках как дорожную сумку). При движении робот следует за хозяином на небольшой дистанции(пол метра) у нашей модели эта дистанция сокращается до 15 сантиметров. При остановке хозяина робот догоняет хозяина стоновится от него справа. При появлении непреодолимой преграды робот подает звуковой сигнал и хозяин транспортирует его аналогично дорожной сумке. В результате работы над проектом нами создана модель робота-помощника «Электронный СанчаПанса». Мы выявили реальную потребность в создании подобного робота помощника в особенности для школьников, людей преклонного возраста и людей с ограниченными возможностями здоровья. Провели мини-социальный опрос, подтвердив необходимость создания такого устройства. Мы узнали чем его нужно оборудовать(зарядным устройством, термосом, местом для хранения одежды и обуви, аудиосистемой). Сконструировали модель, запрограммировали ее в соответствии с требуемыми действиями, заимствовав типы движения из живой природы(движение волчьей стаи). Одним из результатов своей работы видим общественное представление своего продукта, который возможно послужит в качестве стар тапа в создании устройств упрощающих жизнь для людей с ограниченными возможностями.

09.12.17 10-37-36

Слайд №2. История часов насчитывает более 4 тысячи лет, человек способен следить за временен, но в современной стремительной жизни, когда событие налаживается на событие человеку тяжело рационально распределить время. Слайд №3. На современном этапе человеку нужен прибор который не только способен измерять время, ему нужен помощник, способный дать совет каким образом организовать свой день с учетом потребностей своего организма. А особенно сложно решение данной задачи если это устройство должно вызвать интерес. Мы поставили следующую цель и задачи. Слайд №4. Цель: создание модели устройства «биологических часов», способных помочь человеку(школьнику) организовать свой день в соответствии со своим биологическим ритмом. Задачи представлены на слайде (не читать) Объект: использование образовательного конструктораLEGO MINDSTORMS EV3 в проектной деятельности. Слайд №5. В своей работе я рассмотрели эволюцию часов. Начиная от наиболее примитивных солнечных часов до изобретения Брегетурбийона. За время существования часов им были свойственны разные функции начиная от точного измерения времени, но устройство помогающее человеку придерживаться его потребности в отдыхе и возможностей к эффективной работе. Я считаю важным что бы часы удовлетворяли потребности человека, помогая ему правильно распределять свое время в соответствии с биологическими ритмами. Организм живет по своему индивидуальному распорядку – биологическим часам. И эти часы являются самыми точными и неизменными. Давайте попробуем разобраться в том, что происходит с организмом во течение дня, внимание на слайде Слайд №6. Как же работают наши внутренние часы, хотя бы на протяжении суток? Вот их ход: 7 часов утра. В это время резко возрастает иммунологическая защита организма. Шанс заражения при контакте с вирусами минимальный. 8 часов утра. Мы отдохнули. Печень полностью освободила наш организм от ядовитых веществ. и т.д на слайде Слайд №7. Итак, на основе имеющейся информации о биологических ритмах человека постараемся составить оптимальный распорядок который будут помогать соблюдать «биологические часы». Итак опишем нашего робота «Биологические часы». Наш робот «биологические часы» имеет дисплей микрокомпьютера, на который будет выводиться основная информация а так же будут подаваться голосовые команды. Данное устройство – настольное, достаточно мобильное, для того, что бы его можно было взять его с собой. Голосовые команды робота носят рекомендательный характер и исполнены в форме забавных цитат из любимых мультфильмов. Для обратной связи предусмотрена кнопка – датчик касания. На устройстве расположены датчики температуры (контролирует соблюдение комнатной температуры(от 20-25 градусов Цельсия), датчик освещенности, который контролирует соблюдать режим сна и бодрствования (присутствие света с 6.30 до 22.00). Слайд №8. Составим режим дня дляшкольник среднего звена на период летних каникул, когда сложно придерживаться режима дня. 1. Подъем – 7.00. мелодия. 2. Время утренней гигиены – 7.10. и т.д на слайде В результате работы над проектом нами создана модель робота «Биологических часов», которая должна помочь школьнику в период летних каникул соблюдать правильный режим дня. Слайд №8. Главным достоинством считаю то, что, школьник положительно будет реагировать на знакомые фразы из любимых мультфильмов. При создании данного проекта я познакомился с историей создания часов, познакомился с понятием биологических ритмов человека, так же я подобрал цитаты из лучших мультфильмов, для того, что бы оповещения робота не были скучными. Всю полученную информацию я проанализировал и применил при сборке и программировании своего робота.