Лего исследовательская работа

XIII городская научно-практическая конференция школьников «Открытие»

секция естественных наук

«Лего» – не только конструктор

Исследовательская работа

Выполнена учеником

6 класса А МБОУ «СОШ №3 с УИОП»

Поповым Дмитрием Александровичем

Научный руководитель:

учитель МБОУ «СОШ №3 с УИОП»

Баева Наталия Ивановна

Котовск 2020

Содержание

Введение

«Лего» – умная игра,

Завлекательна, хитра.

Интересно здесь играть,

Строить, составлять, искать!

Приглашаю всех друзей

«Лего» собирать скорей.

Там и взрослым интересно:

В «Лего» поиграть полезно!

«Лего» - это моя самая любимая игра.  Еще с самого младшего возраста больше всего я люблю собирать этот конструктор. Фирма «Лего» дала нам возможность для экспериментирования и самовыражения. Производители конструктора радуют нас великим многообразием. Через игру конструктор помогает познать мир, в котором мы живём. Конструкторы «Лего» по своей цветовой гамме очень красочны и многофункциональны, их части взаимозаменяемы, так как они не меняли размер с середины прошлого века.

Конструкторы развивают мелкую моторику, так как все модели мы собираем собственными руками; речь, а эстетическому воспитанию способствует цветовая гамма конструктора. Конструирование помогает развиваться творческим способностям человека. Это гармоничный комплексный игровой подход для изучения самых различных областей и предметов! Во время конструирования с помощью «Лего», ребенок использует свои навыки решения задач. Он должен подобрать нужную деталь, которая точно подойдет при воплощении его идеи. Он получает опыт использования многих элементов конструктора, используя его в планировании и воплощении следующих построек.

Конструктор «Лего» помогает развивать пространственное мышление и осведомленность в пропорциях и формах. При конструировании школьник практикуется в счёте, подсчитывая количество используемых деталей. Разделяя целое на части, ребенок учится математическому делению, даже не осознавая этого. Так же ребенок получает физические знания и инженерные навыки при строительстве конструкций учитывая их устойчивость, баланс, вес и размер.

Всем известно, что эта игра очень популярна во всем мире. Мне стало интересно, действительно ли игра в этот конструктор развивает способности, помогающие изучению математики, а также помогает освоить большинство основных действий и понятий в ней. Поэтому тему исследовательской работы я озаглавил: «Лего - не только конструктор» Хотелось в ходе исследования этого вопроса убедиться и убедить других, что конструктор развивает способности, помогающие изучению математики.

Гипотеза исследования: если в результате исследования будет выявлено, что этот конструктор настолько полезен, то необходимо его использование в играх детей разного возраста.

Проблема моего исследования состоит в том, чтобы понять насколько полезно влияние игры в этот конструктор на развитие математических способностей ребенка.

Актуальность: Данная тема актуальна, потому что это самый популярный детский конструктор в мире. Он является комплексным игровым подходом для изучения самых различных областей и предметов.

Цель исследования: выяснить, как конструктор Лего помогает в изучении математики.

Для достижения этой цели были сформулированы задачи:

• узнать историю возникновения конструктора;
• узнать интересные факты о «Лего» связанные с цифрами;
• найти примеры полезного применения конструктора;
• Выяснить полезные свойства конструктора, которые можно применить для изучения математики;
• сформулировать вывод о подтверждении или опровержение гипотезы;
• обзор моего конструктора «Лего Техник: Роторный экскаватор»

Во время выполнения поставленных задач мной были использованы следующие методы исследования: наблюдение, изучение и анализ литературы и материалов сети Internet.

Основополагающий вопрос: Какую роль играет игра «Лего» в изучении математики?

Объект исследования - математика.

Предмет исследования - конструктор «Лего»

Глава 1. История возникновения конструктора «Лего»

История компании «Лего» начинается в 1932 году в Дании. Плотник из бедной фермерской семьи Оле КиркКристиансен занялся производством деревянных лестниц и мелких предметов обихода, но прибыли это дело не приносило. Чтобы удержаться на плаву, сын Готфрид предложил изготовить деревянные кубики. Эта идея и стала решающей в их жизни. Новую компанию Оле назвал «lego», совместив слова leg (играть) и godt (хорошо).К производству пластмассовых кубиков с идентичными штырьками компания пришла в 1947 году. Принцип новым не был: с такими кубиками уже играли британские дети. Кристиансен изучил образцы из Британии, изменил дизайн своих и начал штамповать совершенно новые модели. Они уступали деревянным в прочности, зато легко соединялись и плотно друг к другу прилегали. Это и стало началом большой истории конструктора «Лего».

В конце 50-х после смерти отца, Готфрид возглавил компанию и вывел семейное дело на международный уровень. Стоит отметить, что история «Лего» стала частью истории всей страны, в честь конструктора в 1968 году открыли целый парк «Лего», который состоит из сорока пяти миллионов частичек конструктора «Лего». Этот парк привлекает и детей, и взрослых со всего мира. Не стоит упоминать о том, что конструктор «Лего» получил не один десяток наград, премий, мирового масштаба, а также попал в двадцатку наиболее значимых изобретений двадцатого столетия. Управление бизнесом переходило от отца к сыну, и сейчас его возглавляет правнук Оле Кирка – КилдКирк. Пик популярности «Лего» пришелся на начало 90-х годов, и до настоящего времени это один из самых желанных детских подарков. Но и в наши дни история «Лего» не заканчивается, ведь мы можем наблюдать постоянное расширение ассортимента игрушек. Они выпускаются целыми сериями, на их основе создаются мультфильмы, которые становятся любимыми среди малышей и подростков. Производство игрушек постоянно совершенствует свои идеи, дорабатывает фрагменты и детали, расширяет количество вариаций. Еще одним поистине удивительным фактом является то, что все кубики конструктора, начиная с тех, которые создавались еще в сороковых годах, и, заканчивая произведенными в этом году, можно совместить между собой.

Так что вы можете построить все что угодно, используя любые конструкторы, и наборы, которые были куплены с моменты появления первой игрушки. Наборы конструкторов различаются в зависимости от возраста детей, для которых он предназначен, но это не значит, что деталь из набора для трехлетних малышей не сможет присоединиться к детали конструктора для семилеток. Все эти элементы сопоставимы, так что вы вполне можете собрать свои детские конструкторы «Лего», добавить их к комплекту ваших малышей и построить настоящий Лего-город.

Глава 2. Интересные факты о «Лего» связанные с цифрами.

• Главный завод находится в Дании. Ежедневно на нем используют 60 тонн пластика для производства деталей. Общая площадь фабрик и офисов составляет 210 тыс. кв. м., а в 37 компаниях работает более 8 тысяч человек. Половина из них работает в Дании, остальные сотрудники находятся в США, Швейцарии, Южной Корее и Бразилии.
• За все время существования компания выпустила более 485 000 000 000 деталей.
• Если из всех деталей конструктора «Лего», которые продаются за год, сделать цепочку, она обогнет Землю около 10 раз.
• Компания LEGO – крупнейший производитель игрушечных шин. Ежегодно она выпускает более 300 млн. миниатюрных колесиков.
• Выпущенными за всю историю человечками можно заполнить 170 бассейнов стандартных размеров.
• Если все выпущенные элементы разделить среди жителей планеты, каждый бы получил не менее 64 деталей.
• Дети всего мира проводят около 5 млрд. часов за игрой с «Лего».
• Конструктор «Лего» множество раз попадал в Книгу рекордов Гиннеса. Башня из «Лего» высотой 34.76 м попала в Книгу рекордов Гиннеса в 2014 году. Любители «Лего» побили этот рекорд, построив из 550 тысяч кубиков башню высотой 35.05 метров. Самая длинная железная дорога из конструктора «Лего» была построена в Дании. Для строительства дороги было потрачено порядка 100 тысяч элементов и 6 часов времени. Ее длина составила 4 км. Самый большой дом на колесах из 3,3 миллионов деталей конструктора «Лего» создали 1000 человек в Великобритании. Конечно же, такое событие не осталось незамеченным и попало в Книгу рекордов Гиннеса.

Глава 3. Примеры полезного применения конструктора.

Конструктор «Лего» давно перестал быть лишь развивающей игрой для детей. Из десятков миллионов кубиков выстраиваются полноценные парки развлечений для малышей и их родителей. «Лего» проник в кино и игровую индустрию. Творческие личности используют детальки для создания картин и скульптур, а увлеченные инженеры делают из них корпуса автомобилей. Выглядит впечатляюще! Одним из примеров необычного применения «Лего» является история про черепаху Шилди. Удивительно, но маленькая черепашка по имени Шилди является не первым животным этого вида, которому поставили протез-колесо. Предпосылкой к этой истории стало то, что Шилди привезли к ветеринарам в крайне плачевном состоянии - у животного практически отсутствовала одна лапа, а та часть, что осталась, была сильно изранена. Ветеринары приняли решение ампутировать конечность, что помогло спасти жизни бедной черепахи, сообщает издание TheLocal. В 2011 году самцу огромной сухопутной черепахи поставили протез вместо ампутированной передней конечности. Однако, в случае с Шилди, необходимый протез не пришлось изготавливать - его позаимствовали из конструктора «Лего». Известно, что сначала черепахе поставили двухколесный протез, но ей было очень неудобно передвигаться и протез заменили на одноколесный. В настоящее время Шилди чувствует себя хорошо, она находится в приюте для домашних животных, откуда ее возят на процедуры и проверки к врачам!

Действительно, пределы применения знаменитых фигурок ограничены лишь человеческой фантазией, а она не знает границ. Так же наборы «Лего» зарекомендовали себя во всем мире, как образовательные продукты. Всем известно, что занятия в игровой форме помогают лучше усвоить материал и провести весело время с пользой. Кирпичики «Лего» создают учебную среду для моделирования широкого круга математических задач. Наглядный подход, применяемый в заданиях, позволяет детям в ходе творческого процесса самостоятельно увидеть, как именно «работает» математика.

Глава 4. «Лего» и математика.

Естественный интерес ребят к разработке и постройке различных механизмов подсказал, что с использованием «Лего» - конструирования можно реально показать практическое применение математических знаний. Математика – это не просто сложение и вычитание. Обучение математике с помощью материалов «Лего» выходит далеко за рамки простого использования кубиков в качестве подручного счетного материала для сложения и вычитания. Кубики «Лего» обеспечивают развивающую среду для моделирования широкого круга математических задач. Дети могут использовать моделирование для: решения проблем тождества; понимания арифметических действий и формирования математического мышления; построения и разделения геометрических фигур; измерения и представления данных; отработки всех навыков выполнения математических заданий.

Числа.

Можно собирать числа на платах и объемные цифры.

Вычитание и сложение, умножение и деление.

Также кубики могут использоваться для изучения вычитания, умножения и деления. Считаем и складываем шипы. Таблица умножения на деталях «Лего»: Кубик 4x2 имеет 8 шипов на верхней части. Плита 8x6 имеет 48 шипов.  Можно попробовать составить диаграмму умножения «Лего» (хотя найти кирпичики для некоторых примеров умножения будет невозможно).

Дроби, статистика.

Чтобы объяснить наглядно, строим башню из необходимого количества деталей. Чтобы объяснить, что такое одна третья - из трех, одна четвертая - из четырех. Или же представляем, что каждый из шипов на детали обозначает одну часть. Еще наглядно, если использовать детали разных цветов и с разным количеством шипов.

Чтобы показать результаты какого-нибудь исследования, отсортировать кубики по размеру и разместить их на плате столбцами.

Площадь, периметр и объём.

Умножив количество шипов по бокам кубика, учимся находить «площадь" кирпичиков. Можно анализировать периметр и объём, выкладывать геометрические фигуры.

3D формы

Собирать различные 3D формы (например, кубики, кубоиды, призмы, пирамиды), используя кубики «Лего».

Симметрия

Взять базовую плату и выложить линию кубиков сверху вниз по центру. Это линия симметрии. Выложить узор с одной стороны и повторить его с другой в симметричном отражении.

Соотношение и пропорция.

Взять кучку цветных кубиков и определить соотношение, например, красных кирпичей к синим кирпичам (или выяснить долю красных кирпичей). Распределять кубики в соответствии со специфическими коэффициентами / пропорциями. Понимать во сколько раз одних больше, чем других.

Координаты

Поместить кубики на координатную сетку и использовать их, чтобы играть в игру в стиле Морского боя или Крестиков-ноликов.

Глава 5.  Популярность и польза «Лего»

Изучив материал по данной теме, я решил выяснить, действительно ли «Лего» так популярен. Является ли он просто игрой, или используется для более интересных творческих задач. Чтобы получить ответы на данные вопросы, было проведено анкетирование среди моих одноклассников.

Я исследовал следующие показатели:

Есть ли у тебя конструктор «Лего»?

Любишь ли ты играть в конструктор?

Что ты предпочитаешь: конструктор «Лего» или компьютерные игры?

Участвуют ли твои родители в сборке «Лего»?

Какие способности в тебе развивает конструктор «Лего»?

В анкетировании приняли участие 20 одноклассников, из них 10 мальчиков и 10 девочек.

Проведя обработку данных, я получил следующие результаты

(Приложение 1.):

• 60% одноклассников имеют конструктор «Лего».
• 75% одноклассников любят играть в конструктор.
• 80% одноклассников предпочитают компьютерные игры.
• 15% одноклассников ответили, что родители собирают с ними «Лего».
• 50% одноклассников считают, что «Лего» развивает у них фантазию
• 35% одноклассников считают, что у них развивается внимательность
• 15% одноклассников приобретают в игре логику.

Несмотря на огромную популярность компьютерных игр, я все-таки убедился, что «Лего» очень известная игра. Все знают про нее, даже девочки. Многим нравится игра в конструктор. Хотя в мире очень много взрослых людей, играющих и коллекционирующих «Лего», родители нашего класса не очень любят это занятие, может это связано с отсутствием свободного времени. Много было сказано о влиянии данной игры на способности и развитие детей. Большая часть одноклассников считает, что прежде всего конструктор помогает им в развитии творческих способностей, хотя есть, и дети, получившие от игры логическое мышление и внимательность, что немаловажно в изучении предметов и других сферах деятельности.

Заключение.

В своей работе я показал, что конструктор «Лего» является популярной и давно известной во всем мире игрой. Мне было интересно узнать историю «Лего», впечатляющие факты о «Лего», а также о нестандартных применениях «Лего» в быту и образовательном процессе.

Работа над исследовательской работой добавила мне знаний о любимом конструкторе, я понял, что «Лего» - это не только игра, но и материал, который можно использовать в обучении.

В процессе выполнения исследовательской работы, в соответствии ее цели и задачам, получил важные для себя выводы и результаты:

• Конструктор «Лего» - это не только игра
• Конструктор «Лего» самый известный конструктор в мире, он существует много лет
• «Лего» используют в обучении и развитии ребенка
• С помощью «Лего» - конструирования можно реально показать практическое применение математических знаний.

Полученные результаты исследования подтверждают гипотезу, выдвинутую в начале исследования о том, что конструктор очень полезен:

1. Дети развивают моторику рук.
2. Учатся правильно и быстро ориентироваться в пространстве.
3. Получают математические знания о цвете, форме, пропорции, симметрии.
4. Расширяют свои представления об окружающем мире - об архитектуре, транспорте, ландшафте.
5. Развивают внимание, способность сосредоточиться, память, мышление.
6. Учатся воображать, фантазировать, творчески мыслить.
7. Овладевают умением мысленно разделить предмет на составные части и собрать из частей целое.
8. Учатся общаться друг с другом, устраивать совместные игры, уважать свой и чужой труд.

Именно это подтверждает, что «Лего» необходимо использовать в играх детей разного возраста.

Итоговый готовый продукт исследования обзор моего конструктора, который был собран недавно. (Приложение 2)

Математика серьезная и сложная наука, для многих детей непонятная. Объясняя темы при помощи конструктора можно в игровой форме и наглядно разобрать некоторые темы. Начать изучать математику можно уже с детского сада. Трудовые и интеллектуальные навыки, которые вырабатываются в процессе занятий математикой, необходимы в различных профессиях. Выполнение школьниками творческих работ, затрагивающих прикладные аспекты математики, способствует развитию интереса к математике как области практической деятельности и влияет на процесс профессионального самоопределения, способствует повышению мотивации школьников к выбору инженерных специальностей.

Предложение по практическому использованию результатов работы: материал, собранный и исследованный мной при работе над проектом очень полезно использовать для расширения кругозора, а также для усвоения некоторых тем по математике, увеличения интереса к этой игре для дальнейшего развития своих способностей.

Информационные источники

1. Большая энциклопедия открытий и изобретений, Москва, «Росмен», 2000г.
2. В. Волина «Веселая математика», Москва, 1999г.
3. Комарова Л. Г. Строим из LEGO. М. «Линка  Пресс», 2001г.
4. Литвиненко В.М. «Лего» мастер.
5. Лусс Т.В. Формирование навыков конструктивно – игровой деятельности у детей с помощью «Лего». - «ЛитРес», 2005г.
6. Тихонова Л.И., Селиванова Н.А. Математика в играх «Лего» -конструктором - М.: Владос, 2003.
7. «Я познаю мир. Математика. Детская энциклопедия», Москва, 2002 г.
8.  https://ru.wikipedia.org/wiki/LEGO
9. www.cubeonline.ru
10. www.interesno.name
11. www. lego.com
12. www.lego.ucoz.ru
13. www.luchik.okis.ru

                                                                        Приложение 1.

Результаты анкетирования

        Социологический опрос одноклассников

1. Есть ли у тебя конструктор «Лего»?

2. Любишь ли ты играть в конструктор?

3. Что ты предпочитаешь: конструктор «Лего» или компьютерные игры?

4. Участвуют ли твои родители в сборке «Лего»?

5. Какие способности в тебе развивает конструктор «Лего»?

Приложение 2

         С «Лего» я знаком с самого младшего возраста.  Как мы знаем, компания не перестает развиваться и каждый раз в продаже появляются все более сложные модели конструктора, в которых используются разные технические приспособления.  Одним из последних моих «Лего» был собран «Лего» Техник: Роторный экскаватор». Сложный набор покоряет своей продуманностью и блестящим результатом, практически досконально копирующим оригинальную технику. Ковши, гусеничные колеса, транспортер для приведения машины в движение — все как настоящее! Даже маленький грузовик для перевозки грунта впечатляет точным повторением мельчайших деталей и в любой момент готов к работе, послушно подчиняясь командам оператора. Конструктор «Лего» "Техник" - Роторный экскаватор» самый большой среди всех наборов «Лего» "Техник", за все время существования этой серии! В его комплектации почти 4 тысячи деталей, при более близком знакомстве с сетом - это не удивительно. Ведь модели из комплекта - прототипы гигантских машин, предназначенные для работы в карьерах, где они разрабатывают породу, удаляют ее в отвал, роют длинные многокилометровые траншеи. Сбоку лего - экскаватора даже есть наклейка, на которой указаны характеристики настоящей модели высотой 74 метра, длиной 29 метров, весом 3 200 тонн и диаметром колеса 26 метров. Мотор обеспечивает вращение ротора с ковшами и 2х ленточных транспортеров. Надстройка поворачивается относительно гусеничных шасси, а вся конструкция двигается на гусеницах вперед или назад и все маневры происходят медленно и очень натурально, как у настоящих землеройных машин. В качестве бонуса – лего - самосвал на рулевом управлении. Он нужен для транспортировки отработанной породы из карьера.

С помощью подробных инструкций, размещенных на официальном сайте, можно из этих же деталей собрать другую установку: конвейер, сортирующий куски породы по размеру. Этот процесс тоже моторизирован.

Мне пришлось как следует потрудиться и найти свое место для каждой из деталей. В помощь мне была наглядная инструкция и безупречное качество элементов, точно подходящих друг к другу. Я собрал этот конструктор за осенние каникулы. Я почувствовал себя настоящим юным инженером. Мою коллекцию пополнил экземпляр, достойный стать ее главным украшением.