Зачем нужен детям конструктор

Обновлено: 02.05.2024

Сейчас мы готовим новую площадку для детских занятий. В процессе подготовки стал вопрос выбора платформы, на которой будем обучать. По такому случаю мы подготовили обзор имеющихся платформ с обоснованием выбора. Документ, вроде, интересный получился, решил его здесь опубликовать. Некоторые вещи изложены сильно упрощенно, поскольку текст предназначен не только для хардкорных технарей.

Большая методическая база на русском языке;
От преподавателя требуется не очень высокая квалификация;
Конструктор очень прочный, детям редко удается что-то сломать.

Изначально это все-таки детский конструктор, для серьезных задач не предназначенный;
Конструктор закрытый, ни с чем не совместим, производитель искусственно создает препятствия к тому, чтобы можно было цеплять к нему компоненты других конструкторов и разрабатывать собственные компоненты;
Программировать можно либо в визуальных средах программирования, либо на С++.

Fishertechnic

Есть и другие конструкторы, основной смысл которых — демонстрировать детям какие-то отдельные интересные инженерные элементы. Они имеют достаточно узкое применение, мы их особо не изучали.
Стоимость Fishertechnic примерно соответствует стоимости Лего.

Arduino

Arduino — самая распространенная платформа для взрослой робототехники и электроники, вторая по распространённости среди детей. Разработка полностью открытая, у нее есть множество ответвлений.

Raspberry Pi и аналоги

Raspberry Pi — это компьютер под управлением операционной системы Linux, имеющий размеры баковской карты. На нем можно запускать те же программы, делать те же вычисления, что и на настольном компьютере (есть видеовыходы, аудиовыходы, USB). Малые размеры вкупе с низким энергопотреблением позволяют устанавливать его на подвижных роботов.

Raspberry поддерживает язык программирования Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования. На западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы. Поддержка этого языка, по нашему мнению, является главным достоинством Raspberry.

По сравнению с Ардуино, Raspberry имеет примерно в два раза более высокую стоимость;
Подключать внешние устройства (датчики, моторчики) к ней существенно сложнее, если не использовать специальные модули расширения.

Например, может быть реализован следующий сценарий использования: сначала, когда ребенок только начинает заниматься робототехникой, он работает с Ардуино в графической среде программирования; далее, когда он вырастает из графической среды, подключаем к ардуине Raspberry, и ребенок начинает программировать на Python, использовать различные дополнительные возможности. Если дорогая Raspberry недоступна, ребенок может программировать имеющуюся ардуину на С++.

Механические конструкторы для Arduino и Raspberri

На наш взгляд, наиболее перспективным является недавно появившийся конструктор Multiplo. В отличии от других конструкторов у него основные детали не металлические, а вырезаны из трехмиллиметрового пластика. Благодаря этому их можно вырезать самостоятельно на специальном станке (тем более, что 3Д-модели деталей выложены в открытый доступ, проект опенсорсный). Если специальный станок недоступен, детали можно вырезать руками с помощью лобзика и дрели.
Помимо винтов в Multiplo широко используются пластиковые заклепки, благодаря этому собирать конструктор гораздо интереснее и быстрее.

Стоимость Huna с Ардуино на борту примерно соответствует стоимости Лего. Стоимость Multiplo с Ардуино на борту примерно в полтора раза ниже.

У детей развивается мелкая моторика;
Нигде на производстве не используются крепления как в Лего, везде крепеж на винтах.

Заключение

Мы остановились на варианте arduino + Raspberry Pi + конструктор Multiplo.

До седьмого класса нужно что-то другое, этот вопрос мы пока мало изучали.

Если стоит задача привить интерес к каким-то узким отраслям промышленности, то нужен Fishertechnic или аналог.

Если стоит задача научить детей самих нарезать и печатать детали, то за основу лучше брать Multiplo.

Ребенок постоянно играет. Ведь игра – это основной способ восприятия информации, окружающей реальности, моделей поведения.

Через игру ребенок понимает, как все должно быть устроено. Одним из вариантов увлекательной, обучающей и развивающей игры является детский конструктор.

Игра в конструктор, способствует развитию мелкой моторики, представлений о цвете и форме и ориентировки в пространстве. Такое сочетание различного рода воздействий благоприятно отражается на развитии речи, облегчает усвоение ряда понятий и даже постановку звуков, так как развитие мелкой моторики оказывает стимулирующее влияние на развитие речедвигательных зон коры головного мозга.

Игры с конструктором могут быть организованы по типу конструктивно-творческой игры, сюжетно-ролевой игры и других типов игр. Тип и особенности игры зависят от степени подготовленности группы детей, ее особенностей, а также дидактических и речевых целей.

При обращении в процессе работы к возможностям конструктора, мы можем отметить некоторые преимущества его использования перед другими, традиционными видами работ, развивающих мелкую моторику, как то: рисование, лепка или аппликация.

- Во-первых, только с поделками из конструктора ребенок может играть, ощупывать их, не рискуя испортить, тогда как рисунки, аппликации или фигурки из пластилина не могут быть пригодны для организации игры.

- Во-вторых, при использовании конструктора у ребенка получаются красочные и привлекательные поделки вне зависимости от имеющихся у него навыков. Ребенок уже испытывает психическое состояние успеха. А вот рисунок, аппликация или поделка из пластилина могут «не получиться», так как рисование, лепка или аппликация являются более сложными видами работы.

- В-третьих, поскольку конструктор можно расположить не только на столе, но и на полу, на ковре, ребенку во время занятия нет необходимости сохранять статичную сидячую позу, что особенно важно для соматически ослабленных детей.

- И наконец, конструктор безопасен, а убрать поделки можно легко и быстро.

Работу с конструктором и, в частности, игры можно использовать с различными целями :

- Развитие мелкой моторики рук.

- Развитие речи в рамках определенных тем.

- Автоматизация звуков в ходе игры.

- Развитие представлений о цвете, форме, пространстве.

- Развитие количественных представлений.

- Создание условий естественного полноценного общения детей в ходе совместной работы.

- Сплочение коллектива детей, формирование чувства эмпатии друг к другу.

Конструирование – одно из самых любимых детских занятий. Оно является не только увлекательным, но и полезным для ребенка. Конструирование создает необходимый фундамент всестороннего развития ребенка. Оно способствует формированию образного мышления и чувства красоты, воображения и ловкости, внимания и целеустремленности.

Прежде всего, конструирование считается одним из важнейших средств умственного воспитания. Оно ориентирует на целостное восприятие будущей постройки, учит наблюдательности, умению обобщать, сравнивать, анализировать. Игры с кубиками расширяют математические представления ребенка о форме, величине, пространственных и количественных отношениях предметов. Занятия с конструктором способствуют развитию ценностных качеств личности, таких как целеустремленность, аккуратность, организованность и ответственность. Конструктор станет верным помощником при подготовке детей к школе, развитии у них речи, памяти и самостоятельности. Еще важно то, что ребенок начинает осознавать необходимость знаний о предмете для успешного конструирования его модели. Так, появляется очень важная для детей потребность - в новых знаниях об окружающем мире.

Конструирование – это созидание, а оно, в свою очередь, подразумевает творческий поиск. Даже построение модели по схеме, как утверждают психологи, помогает развитию творческих способностей детей. Процесс соотнесения модели и оригинала требует усилия, труда мысли, побуждает искать новые решения, будит воображение. «Строительные игры» позволяют воплотить в жизнь любую детскую фантазию. Умение видеть целое раньше частей вместе с творческим подходом к конструированию воспитывают в ребенке чувство красоты и композиции, формируют понимание пропорции, масштаба, ритма и меры.

Конструирование также имеет большое значение для формирования правильной речи и письма в будущем, ведь оно способствует развитию мелкой моторики рук. Для развития моторики ребенка очень полезно собирать из блоков детского развивающего конструктора различные предметы. Думаю, что не нужно объяснять, что от мелкой моторики зависит, насколько хорошо будет развита не только речь и мышление ребенка, но даже его почерк. Красивый почерк бывает только у тех, чьи ручки способны ловко владеть мелкими деталями.

Детские конструкторы позволяют научиться всему: от названия предметов до создания этих самых предметов.

Благодаря конструктору ребенок развивает предметную деятельность – производит действия с предметом согласно прямому назначению. При помощи взрослого у ребенка усваиваются названия различных фигур и предметов, которые остаются неизменными и не зависят от различных жизненных ситуаций. В тоже время ребенок может пробовать использовать эти предметы не только по их прямому назначению, но и экспериментировать, таким образом, ребенок еще развивает и творческие способности. В этой игре он учится практически овладевать представлением о геометрических фигурах, формах, размерах, соотношении разных по размеру, но, например, одинаковых по форме фигур. Благодаря конструктору у ребенка развивается координация, а также мелкая моторика рук, которая способствует развитию речи. Через соприкосновение предмета с рукой, ребенок учится чувствовать разницу в предметах, развивая кинестетическую чувствительность.

Консультация для родителей «А есть ли польза от телепередач?» Просмотр познавательных телепередач расширяет кругозор ребенка, помогает освоить знания из различных областей науки, способствует всестороннему.

Консультация для родителей «Большая польза от мелкой моторики» Почему одни дети говорят лучше, а другие хуже? Сложно дать однозначный ответ. Однако абсолютное большинство ученых, педиатров и учителей.

Консультация для родителей «Какая польза для детей от игры с песком» Лето прекрасная пора, чтобы проводить больше времени на улице, гуляя со своими детьми. Ребята с удовольствием качаются на качелях, катаются.

Консультация для родителей «Компьютерные игры. Польза или вред?» Мир, в котором развивается современный ребёнок, коренным образом отличается от мира, в котором выросли его родители. Вследствие ускоряющегося.

Консультация для родителей «Польза для детей от игры с песком» Песок - природный материал, доступный каждому в любое время года. Игры с песком – увлекательный процесс, посредством которого у ребенка.

Консультация для родителей «Польза мозаики» для детей раннего развития Роль мозаики в развитии воображения ребенка Для родителей всегда непросто принять решение, какая игрушка принесет больше пользы маленькому.

Консультация для родителей «Польза мозаики в развитии ребенка» Мозаика – это не просто детская игра, а своего рода интересное превращение, в процессе которого из маленьких различных форм единичных кусочков.

Консультация для родителей «Польза сухого бассейна» КОНСУЛЬТАЦИЯ ДЛЯ РОДИТЕЛЕЙ " ПОЛЬЗА СУХОГО БАССЕЙНА " Сухой бассейн, наполненный яркими разноцветными шариками,- прекрасный вариант.

Консультация для родителей «В чём польза кроссвордов для детей» в подготовительной к школе группе Прежде всего - тренировка памяти. Это эффективная методика наращивания словарного запаса, а значит, воспитания ребёнка-интеллектуала.

Консультация для родителей старших дошкольников «Мандалы и их польза для детей» Мандалотерапия – одно из направлений арт-терапии (исцеление искусством).Это естественный и радостный способ улучшения эмоционального состояния,.

- И наконец, конструктор безопасен, а убрать поделки можно легко и быстро.

Работу с конструктором и, в частности, игры можно использовать с различными целями:

- Развитие мелкой моторики рук.

- Развитие речи в рамках определенных тем.

- Автоматизация звуков в ходе игры.

- Развитие представлений о цвете, форме, пространстве.

- Развитие количественных представлений.

- Создание условий естественного полноценного общения детей в ходе совместной работы.

- Сплочение коллектива детей, формирование чувства эмпатии друг к другу.

Несмотря на растущую популярность компьютерных игр, конструктор незаменим для развития детей. Ребенок действует с деталями строительного материала, конструкторов, многократно их сравнивает, отбирает, примеряет, манипулирует, ошибается и исправляет ошибки. Через практическое экспериментирование получается результат. И чем больше ребенок совершает пробующих действий, тем быстрее он начинает опираться на зрительное восприятие и обходиться без постоянных предварительных примеривающих действий, находит новые приемы для достижения результата.

В настоящее время конструированию в дошкольных учреждениях уделяется особое внимание.

Конструирование – это созидание, а оно, в свою очередь, подразумевает творческий поиск. Даже построение модели по схеме, как утверждают психологи, помогает развитию творческих способностей детей. Процесс соотнесения модели и оригинала требует усилия, труда мысли, побуждает искать новые решения, будит воображение. «Строительные игры» позволяют воплотить в жизнь любую детскую фантазию. Здесь уместно вспомнить слова известного русского педагога К. Д. Ушинского: «…лучшая игрушка для дитяти та, которую он может заставить изменяться самым разнообразным образом…». Умение видеть целое раньше частей вместе с творческим подходом к конструированию воспитывают в ребенке чувство красоты и композиции, формируют понимание пропорции, масштаба, ритма и меры.

На сегодняшний день существует масса различных видов конструкторов :

1. Самым простейшим конструктором в жизни детей являются кубики. Они не только очень увлекают детей, но и помогают развиваться пространственному воображению, знакомят с формами предметов, и формируют цветовое восприятие. Для начала строить из кубиков будет взрослый, а ребенок будет просто с удовольствием рушить эти постройки. Но это только поначалу. Стоит чуть-чуть подождать и постройки становятся все более сложными.

2. Детский конструктор в виде фигурок – вкладышей представляет собой пластиковые или деревянные наборы, в которых каждую фигурку вставляют в свое отверстие. Этот вид достаточно труден для ребенка. Он помогает развивать логическое мышление, так как пред сборкой ребенку необходимо в уме сопоставить различные фигурки и понять, что куда относится.

3. Конструктор для детей в форме мозаики бывает двух видов: крупная мозаика, в форме больших пластмассовых шестигранников, под которые имеется форма со специальными выемками и второй вариант – обычная мозаика, лучше, чем первая способствует развитию координации движений, но более сложна для детей. Такой конструктор учит ребенка работать с небольшими предметами, развивает цветовое восприятие и фантазию.

4. Большие блочные конструкторы имеют детали самой разнообразной формы и расцветки, встречаются даже детали с колесами, вагоны и т. д. Из него можно построить практически все, что угодно: дома, корабли, самолеты. Ваш ребенок растет, и вместе с ним растут и усложняются его конструкции. Помогает развиваться творческому мышлению, цветному восприятию, комбинаторике, пространственному воображению и многим другим навыкам.

5. Конструктор для детей «Лего» выпускается самых разнообразных видов, для детей всех возрастов. Он никогда не надоест ребенку, так как из него можно собирать самое разнообразное: дома, машины, трансформеров, игрушки на микроскопических чипах и многое другое. Помогает развитию мелкой моторики и умственной деятельности.

6. Также бывают деревянные и магнитные конструкторы. Для деревянных используются только очень качественные сорта древесины, собирать их очень сложно и увлекательно, очень часто необходимо использование клея. Из него ребенок сможет собрать себе деревянные игрушки или постройки. Помогают развитию инженерно – конструкторских способностей, аккуратности и внимания. Магнитные представляют собой различные палочки, пластинки и металлические шарики. Они помимо интересной игры помогают познакомиться со свойствами магнитов.

Все они помогают ребенку развить воображение, тренировать пространственное мышление и мелкую моторику, культивировать в себе усидчивость и концентрацию внимания.

Ребенок идет от простого, к сложному, создает новые здания, корабли, летательные аппараты и роботов. Детский конструктор тренирует усидчивость, развивает воображение, приучает к созидательному труду.

Детские конструкторы позволяют научиться всему: от названия предметов до создания этих самых предметов.

Роль игры во всестороннем развитии ребёнка 2–3 лет Огромная роль в развитии и воспитании ребенка принадлежит игре- важнейшему виду детской деятельности. Она является эффективным средством.

«Роль семьи в развитии речи у ребёнка» Консультация для родителей на тему: «РОЛЬ СЕМЬИ В РАЗВИТИИ РЕЧИ РЕБЕНКА» Физическое, психическое и интеллектуальное воспитание ребенка начинается.

Роль дидактических игр в формировании личности ребёнка Ведущая деятельность дошкольника — игра, с помощью неё малыш познаёт окружающий мир. Общепризнанно, что игровой дефицит отрицательно.

Консультация для родителей «Роль взрослых в жизни ребёнка 2–3 лет» Для ребенка третьего года жизни главной фигурой является взрослый. От него зависит появление у малыша ощущения защищенности или тревоги,.

Консультация «Оригами. Роль в развитии ребёнка» Оригами ухолит своими корнями в Китай. Но постепенно оно перешло в Японию, где уже массово завоевало популярность. Перевод этого слова означает.

Консультация для родителей «Роль игрушки в жизни ребёнка» «Роль игрушка в жизни ребёнка» Развитие богатого эмоционального мира ребёнка немыслимо без игрушек. Именно они позволяют ребёнку выразить.

Консультация для родителей «Роль отца в воспитании ребёнка» Роль отца в воспитании ребенка. Отец и мать, папа и мама - два самых родных и самых важных человека в жизни каждого ребенка. И если роль.

Роль семьи в физическом воспитании ребёнка Большое значение для правильного физического воспитания детей в семье имеет отношение родителей к вопросам здорового быта. Понятие «здоровый.

Консультация «Роль сказки в жизни ребёнка» «И нельзя без сказки нам прожить друзья, Ведь со сказкой проще верить в чудеса. Ведь со сказкой легче, отыскать нам путь. В маленькое сердце,.

Консультация «Роль театра в жизни ребёнка» Театрализованная деятельность – это самый распространенный вид детского творчества, где дети сами могут выбирать себе роли, быть «режиссером»,.

Сегодня мы подготовили небольшую подборку электронных конструкторов, с помощью которых ребенок сможет сделать собственные первые эксперименты и совершить первые шаги в программировании.

Опыты с электроникой в последнее время стали довольно популярны: даже в розничных магазинах можно встретить большое количество однотипных, локализованных разными поставщиками, подарочные коробки, внутри которых инструкции для коротких проектов.

Один из самых простых примеров — это «Картофельные часы», "Природное электричество" и т. п.

Последний — это не совсем электронный конструктор, хотя и грань между ними довольно тонкая: набор простых компонентов — есть; схема для сборки, или активации простых элементов — есть; провода, инструкция… В общем, пытаются соответствовать.

Честно говоря, при довольно-таки богатой коробке — весьма незамысловатое наполнение. В комплекте несколько медных и цинковых пластин, провода, крышки, для которых придется самостоятельно искать бутылки, диод на подставке и очень просто сделанные цифровые часы.

Чем может привлечь? Для того, чтобы активировать что-либо, необходимо приложить какие-то усилия сверх набора: найти соленую воду, цветок в горшке или пару яблок. В этом смысле маленькому ребенку может быть любопытно и полезно узнать, что некоторые вещи, которые нас окружают немного необычны.

Надолго такой игрушки не хватит, но часы, подключенные к маминому фикусу вполне могут простоять какое-то время и даже показывать его же, если не забывать вовремя поливать. Стоимость 790 рублей.

Похожим на этот набор можно назвать "Мастерскую электричества", о которой мы не так давно писали. Набор также кому-то кажется слегка переоцененным, но у него есть ряд достоинств.

Две цветные инструкции: текстовая и визуальная, несложная платка с удобным пружинным креплением проводов, что не требует от ребенка сверхчетких действий. И, также как и в описанном выше наборе, некоторое пространство для творчества вместе с соленой водой и т. п. Всего же «Мастерская» электричества предлагает свыше 20 экспериментов.

В наборе моторчик, динамик и несколько лампочек. При, опять же, некоторой «бедности» комплектации сама коробка оформлена весьма приятно и тянет на хороший сувенир ребенку на время школьных каникул.

Микроник — пожалуй, наш самый любимый образец.

Это проект «Амперки» хорошо знакомого вам производителя наборов для программирования на базе Arduino.

Микроник же стоит особняком: ничего программировать тут не надо. Это начальный набор для первых опытов.

В наборе свыше сотни компонентов, которые последовательно должны занять свое место на маленькой плате.

Плата действительно миниатюрная, за что данный конструктор некоторые критикуют, мол, ребенку трудновато работать на таком пространстве. Тут есть и рацзерно. Но одна из задач, вероятно, и была «конструктор для маленьких» сделать маленьким.

Некоторые эксперименты, а также комплектацию «Микроника» мы уже описывали в одном из давних обзоров аж за 2015 год.

Сильно фантазировать тут не получится: все двадцать моделей, которые предусмотрены, собираются из предложенных в наборе компонентов, то есть без соленой воды, фруктов и пластиковых бутылок можно обойтись.

Простейшие эксперименты собираются довольно легко, так как отсчитать нужное количество клеточек для подключения в относительной пустоте не очень сложно.

Иные же модели потребует большего усердия и внимательности.

Из относительно недорогих проектов «Амперки» также хотелось бы упомянуть "Технокуб". Он любопытен тем, что поможет создать ребенку первое смарт-устройство самостоятельно.

Работает он на базе платформы Iskra Neo с микроконтроллером ATmega32U4, что, как уточняют авторы, аналог Arduino Leonardo.

Всего в наборе не так много компонентов, из которых предлагается собрать куб с диодной нотификацией о разных событиях.

С учетом того, что многие подобные вещи нас окружают, начиная от умных браслетов, которые оповещают о звонках, до датчиков движения, смарт-камер с многочисленными пушами, такое занятие кажется очень своевременным.

Вернемся к обычным конструкторам. Из аналогов «Микроника» следует упомянуть конструкторы "Знаток". Главное их отличие — большая наглядность, упрощенный и более надежный способ закрепления элементов.

Безусловно, некоторая атмосфера «серьезного» взрослого конструктора теряется, но для постижения простых законов физики и электроники, возможно, она и не нужна. Элементы конструктора крепятся к плате с помощью «кнопок».

Все выполнено из жестких элементов, и значит конструкция не развалится, не рассыпется: это довольно надежно и прагматично. Сама же «плата» в разы больше и «Мастерской электричества», и уже «Микроника» подавно.

Что-то не доделал? Легко убрать с доской и отложить до следующего раза.

Раз уж мы коснулись темы электронных робототехнических конструкторов, то уместно упомянуть пару примеров. Во-первых, электронные конструкторы «ЛАРТ».

Компания известна на рынке аналогичными наборами электронных экспериментов, типа «Природного электричества» и несколькими моделями программируемых простых моделей. Среди них, например: «Робот-скиф», который управляется блоком R-5 с контроллером Arduino nano.

В комплекте вы получаете:

Несущая пластина – 1 шт.
Мотор-редуктор – 4 шт.
Колесо пластиковое – 4 шт.
Батарейный отсек на 6 шт. батареек АА – 1 шт.
Блок управления R-5 – 1 шт.
Контроллер совместимый с Arduino Nano – 1 шт.
Инфракрасный датчик ЛМ1-940 – 2 шт.
Ультразувковой датчик HC-SR04 – 1 шт.
Сервомотор SG90 – 1 шт.
Пластиковый держатель УЗ датчика – 1 шт.
USB кабель – 1 шт.
Стойка латунная 10 мм – 2 шт.
Стойка латунная 20 мм – 4 шт.
Винт М3 х 25 мм – 8 шт.
Винт М3 х 6 мм – 14 шт.
Винт М2 х 6 мм — 2 шт.
Гайка М3 — 2 шт.
Гайка М2 — 2 шт.
Комплект проводов – 1 шт.
Трубка пластиковая для ИК диодов — 2 шт.
CD диск с описанием конструктора — 1 шт.

Чуть более простой и чуть более дешевый «ЛАРТ» — «Робот, следующий по линии».

Несущая пластина.
Ходовая часть: 2 электромотора с колесом 42 мм, держателем моторов и крепежных винтов с гайками М2. И шариковая опора
Батарейный отсек с 6-ю батарейками типа АА и крепежными винтами с гайками М3.
Блок управления R5 с контроллером Arduino Nano, металлическими стойками 25 мм и крепежными винтами М3 х 6мм.

Набор пластиковых деталей робота.
Крепежные элементы
Батарейный отсек для 6-ти батареек АА
Батарейный отсек для 4-х батареек АА
4 сервомотора SG90
Блок управления R-5M
Контроллер Arduino Nano
Резиновые ножки

Всего есть несколько наборов. Например, «Стартовый набор» первого уровня призван объяснить основы электроники.

Он построен по принципу обучающих уроков: всего их 30, каждый из которых последовательно включает и теоретическую часть и практические навыки.

Урок №1. Основные понятия электричества.
Напряжение, сопротивление, мощность, сила тока, закон Ома.

Урок №2. Светодиод.
Особенности применения и подключения

Урок №3. Тактовая кнопка.
Использование в электрической цепи

Урок №4. Работа с мультиметром.
Методика измерения электрических характеристик

Урок №5. Переменное сопротивление.
Реостат и потенциометр, их назначение и применение.

Урок №6. Транзисторы.
Описание и разновидности. Построение цепи на основе биполярного транзистора

Урок №7. Последовательное соединение проводников.
Характеристики и особенности. Расчет электрической цепи.

Урок №8. Терморезистор и фоторезистор.
Описание и особенности использования.

Урок №9. Делитель напряжения.
Принцип деления напряжения. Расчет параметров цепи.

Урок №10. Вольт-амперная характеристика.
Определение и функциональное предназначение.

Урок №11. RGB-светодиод.
Особенности подключения полноцветного светодиода.

Урок №12. Параллельное соединение проводников.
Характеристики и особенности. Расчет электрической цепи.

Урок №13. Конденсатор.
Разновидности, характеристики и применение.

Урок №14. Однопереходный транзистор.
Принцип работы и практическое использование в схемах.

Урок №15. Создание простого колебательного контура.
Мигающий светодиод.

Урок №16. Начало работы с микросхемами.
Микросхема счетчика импульсов в мини-проекте «Бегущий огонёк».

Урок №17. Применение микросхемы триггера Шмитта в цифровых системах.
Мини-проект «Автоматический бегущий огонёк».

Урок №18. Особенности работы с 7-сегментным цифровым индикатором.
Мини-проект «Змейка».

Урок №19. Знакомство с логическими элементами.
Микросхема с элементом «НЕ» в мини-проекте «Автоматический ночной светильник»

Урок №20. Микросхема с логическим элементом «И».
Понятие обратной связи и мини-проект «Код доступа».

Урок №21. Триггеры в электронике.
Микросхема D-триггера в мини-проекте «Пластификатор цифр».

Урок №22. Изучение 555-го таймера.
Моностабильный режим работы. Мини-проект «Таймер для домофона».

Урок №23. Работа 555-го таймера в режиме генератора непрерывных колебаний.
Мини-проект «Полицейский маяк».

Урок №24. Принципы создания звука. Звуковой динамик.
Мини-проект «Музыкальный синтезатор».

Урок №25. Расширенное управление таймером.
Мини-проект «Спецсигналы».

Урок №26. Применение драйвера 7-сегментного индикатора.
Мини-проект «Секундомер».

Урок №27. Разновидности электродвигателей.
Коллекторный двигатель и управление им с помощью реле.

Мини-проект «Привод автомобильного стеклоочистителя».
Урок №28. Управление электродвителем с применением Н-моста.
Мини-проект «Лебедка».

Урок №29. Микросхема-драйвер для управления электродвигателем.
Мини-проект «Повелитель мотора».

Урок №30. Управление сервоприводом.
Мини-проект «Сервометроном».

В основе каждого урока один или несколько экспериментов для улучшения восприятия и закрепления знаний. Все, как в школе, в общем. В процессе этой «занимательной физики» ребенку объяснят принципы создания колебательных систем, формирования цифровых сигналов, научат создавать собственные устройства из предложенных микросхем и элементов.

Учебное пособие по основам электроники
Часть 1 — 1 шт.
Часть 2 — 1 шт.

Набор светодиодов:
Красный — 5 шт.
Желтый — 5 шт.
Зеленый — 5 шт.

Набор резисторов:
120 Ом — 20 шт.
240 Ом — 20 шт.
1 кОм — 20 шт.
10 кОм — 20 шт.
100 кОм — 20 шт.

Набор тактовых кнопок с колпачками:
Тактовый кнопки — 3 шт.
Цветные колпачки — 3 шт.

Биполярный транзистор — 5 шт.

Переменный резистор (потенциометр) — 2 шт.

Фоторезистор VT93N1 — 1 шт.

Набор перемычек для макетной платы — 1 шт.

Болтовой клеммник — 3 шт

Макетная плата
82х53 — 2 шт.

Соединительные провода
«папа-папа» длиной 20 см — 40 шт

Батарейный отсек на 4 батарейки АА — 1 шт.

Мультиметр цифровой — 1 шт.

Набор электролитических конденсаторов:
1 мкФ — 5 шт.
47 мкФ — 5 шт.
4,7 мкФ — 5 шт.
100 мкФ — 5 шт.
220 мкФ — 5 шт.

Термистор 10 кОм — 1 шт.

RGB светодиод — 1 шт.

Однопереходный транзистор — 5 шт

Батарейки АА — 8 шт.

Серводвигатель — 1 шт.

Бузер — 1 шт.

Соединительные провода
«папа-мама» длиной 20 см — 20 шт

Мотор-редуктор — 1 шт.

Диод выпрямительный — 5 шт

Отвертка — 1 шт.

Набор микросхем (18 шт):
74hc4017 — 1 шт.
74hc14 — 1 шт.
74hc08 — 2 шт.
74hc04 — 2 шт.
74hc02 — 2 шт.
CD4026 — 2 шт.
L293D — 1 шт.
NE555 — 3 шт.
CD4013 — 4 шт.

7-сегментны индикатор — 2 шт.

Набор керамических конденсаторов:
0,1 мкФ — 5 шт.
0,01 мкФ — 5 шт.

Светодиод синий — 5 шт.

Реле одиночное — 1 шт

Динамик — 1 шт.

Батарейный отсек 1хАА — 1 шт

Батарейный отсек 2хАА — 1 шт.

Стабилизатор напряжения — 2 шт

Датчик наклона — 1 шт.
Модуль с тактовыми кнопками — 2 шт.
DVD диск — 1 шт.

Стоимость такого комплекта — 6999 рублей.

Также в линейке есть похожий конструктор, который отчасти решает аналогичные задачи, с более богатой комплектацией на базе контроллера Arduino.

Их давали нам, ~~чтобы не мешали старшим~~ чтобы котелок и мелкая моторика шли рука об руку. Но фишка конструкторов не только в этом.

Для начала, что называть конструктором? Например, пирамидки, паззлы, сортеры (когда детальке надо найти формочку), матрешки — это не конструкторы. Они называются «дидактическими игрушками» и учат работать по шаблону. Это, конечно, полезно и важно, но как тренировка. Поэтому иногда так хочется ~~дать по рукам~~ подтолкнуть ребенка, чтобы «закончили упражнение».

Настоящие конструкторы задумывались такими, чтобы человек работал в своем темпе и не до конца следовал шаблону.

Например

Первый массовый металлический конструктор «Меккано» (Англия) исходно вообще не содержал определенных схем.

«Меккано» — это тот самый «металлический конструктор» из детства. Просто в СССР он был известен под общим именем «Конструктор». И креативный подход в нем был — помните альбомы с самоделками, которые можно было собирать из комплектов таких вот деталей?

Давайте посмотрим, как мог повлиять на вас такой набор. Для тех, кто рос уже в эпоху Lego — тоже будет много интересного.

Говорят британские ученые и педагоги

Исследования, доказывающие практическую пользу конструкторов для человека (скажем, влияние на развитие моторики), проводились много где начиная с 1970-х. Чаще всего в них применялись блочные пластмассовые конструкторы по типу «Лего». Мы отобрали несколько интересных, а иногда просто забавных фактов из них.

1. Интерес к конструкторам влияет на способности к математике

Связаны ли развитие пространственного мышления, которое происходит с помощью конструкторов, и развитие способностей к математике и STEM вообще? То, что увлечение конструкторами в дошкольном возрасте влияет на дальнейшие успехи в математике, смогли показать сразу несколько специалистов.

А) В 1982 году группа исследователей наблюдала за четырехлетними детьми и тем, как и во что они играют. В 1998 году ученые взяли и проанализировали школьные ведомости тех детей. Оказалось, что с возраста 11-12 лет наблюдалась прямая корреляция между тем, как ребенок успевал по математике, и его детским интересом к конструкторам.

Результаты этой работы были опубликованы в 2001 году — их можно найти по запросу: «Block play performance among preschoolers as a predictor of later school achievement in mathematics».

Б) Джулия Буллард из университета Западной Монтаны пришла к аналогичным выводам. Своими исследованиями она занимается с 1989-го, фокусируясь на воспитании детей до 8 лет.

Вопросу развития математических способностей через игры и конструкторы она посвятила целую главу в своей научно-популярной книге «Creating Environments for Learning: Birth to Age Eight».

В) Если брать малый возраст, есть интересное исследование про связь между умением собирать конструктор и умением оперировать с числами у детей 3-4 лет. Если коротко, чем лучше ребенок управляется со сборкой, тем лучше знает счет.

На скрине результирующая таблица из исследования. Полностью исследование на 12 страниц доступно в онлайне, как невычитанная копия (uncorrected proof — могут быть пропущены запятые, например).

Г) Похожее исследование проводилось в более старшем возрасте. Ученые наблюдали за группой шестиклашек (это 10-11 лет) в голландской школе. И нашли связь между тем, сколько времени дети играли в конструкторы и способностью решать математические задачки.

2. Помимо моторики и математических способностей, конструктор развивает:

А) Логику и самостоятельность при решении задач, способность находить разные пути.

Б) Речь и навыки социализации — конструкторы используют даже при лечении речевых нарушений и аутизма: дети в процессе объясняют, что делают, отвечают на вопросы, начинают чаще использовать прилагательные. О том, как конструкторы работают с обычными детьми — в пункте 3 (“А что в России?”).

В) И наше любимое — интерес к технике и творчеству. Об этом мы тоже еще поговорим.

3. А что в России?

О пользе строительных игр, в которых можно что-то конструировать, писала еще Крупская, жена Ленина (Н.К. Крупская, “О дошкольном воспитании”). Её, естественно, много цитировали.

А если серьезно, чтобы получить актуальный и полезный список книг о влиянии конструкторов на развитие ребенка, сегодня достаточно зайти в любой нормальный детский садик (для интересующихся, список в первом комментарии).

Штука в том, что с 2010 года есть целая рекомендованная программа «Конструирование и ручной труд в детском саду». И по ней в садиках делают свои исследования. В феврале 2016-го, например, закончился эксперимент в одном из садиков в Ямало-Ненецком округе. У них очень структурированное исследование. Почитайте как-нибудь (ссылка в первом комментарии), а мы пока расскажем результат.

Исходно педагоги выявили в группе большой процент детей с низким уровнем социально-коммуникативного развития (41%) и «недостаточным уровнем сформированности конструктивных умений» (45%).

Так было. Показатель “социально-коммуникативные навыки” замерялся по 10 параметрам (далее для группы “низкий” будет оцениваться снижение параметра, для остальных — его рост).

Педагоги предложили детям 13 коротких занятий с простым пластмассовым конструктором — помогали собрать робота, ракету или домик, причем часть времени дошкольники работали самостоятельно. По итогам, показатели улучшились в среднем на 12%. Т.е. почти на 1 пункт лучше за каждые полчаса игры.

Всего лишь возня с конструктором, Карл!

4. Ученые говорят сами за себя

А вот пример из серии: «Совпадение?! Не думаю!» В 1880-х немцы стали выпускать «каменный», из смеси кварца и мела, конструктор. Он был как “Лего”, только реалистичней: из блоков нужно было собирать копии зданий, но в то же время — и делать что-то свое. В детстве такой конструктор был у Альберта Эйнштейна, Макса Борна и Роберта Оппенгеймера.

«Конструктор как у Эйнштейна» назывался Anker-Steinbaukasten. Оригинальное производство прекратилось в 1963 году, но торговая марка используется до сих пор.

То есть, конструкторы делают из нас «я у мамы инженера»?

А) Индийские психологи считают, что да:

Подчеркнуто красным: «Увлечен конструкторами и читает инженерные журналы — технарь!» — Спасибо, кэп! (скрин из книги General Psycology, 2003)

Б) Советский педагог Макаренко считал аналогично: «Игра в жизни ребенка имеет то же значение, какое у взрослого имеет деятельность, работа, служба. Каков ребенок игре, таким во многом он будет в работе, когда вырастет». Звучит логично, но…

В) На самом деле, мы не знаем. И ради интереса провели мини-исследование у себя. Опросили где-то треть сотрудников. Половина — разработчики и системные администраторы (20 человек), половина — управленцы, маркетинг, дизайнеры, юристы и бухгалтерия (20 человек).

Задавали четыре вопроса. Два в анкете были обязательными. Выше ответы на первый обязательный вопрос.

А вот ответы на второй обязательный вопрос:

Перейдем к разбивке “технари” и “не технари”.

В «технической» группе 16 человек в детстве часто играли с конструктором. Десять уверены, что на выбор профессии это повлияло («начал с конструкторов, потом стал собирать компьютеры, сайты и т.д.»), трое — что точно нет. Остальные не определились.

В «нетехнической» группе конструкторы в детстве любили почти так же — 15 человек. Пятеро видят связь «начал с конструкторов, стал собирать компьютеры, сайты и т.д.» — это дизайнеры и менеджеры проектов. Семеро не видят связи между выбором профессии и детскими увлечениями.

Г) Интересно, а вы чувствуете связь между тем, во что играли в детстве, и кем стали? Расскажите, пожалуйста — мини-опрос в конце поста.

Что делать, когда вы выросли

Конструкторы полезны для детей. Иногда это даже сказывается на их будущем. А что делать, если вы испытываете недостаток в конструировании после 18? Мы собрали несколько советов, проверенных собой, временем и Гиктаймсом.

Играть с детьми. Это беспалевный способ попробовать кучу конструкторов. Кстати, говорят, что конструирование — это хорошая профилактика болезни Альцгеймера.

Завести хобби. Инженер Apple Эндрю Кэрол сделал рабочую копию «Антикитерского механизма», воспользовавшись все тем же Lego.

И не скажешь же, что потратил время зря.

Сделать бизнес. Это отличный вариант конструктора с непредсказуемым результатом.
Можно даже сделать свой конструктор — и продавать его.

Если останетесь в нише малого бизнеса, мы придумали конструктор сайтов для вас.

Конструировать сайты. Вариант хорош тем, что с нынешним уровнем развития технологий подходит многим — знать тот же HTML больше не обязательно.

Завести Ардуино. Этот метод описывается на Гиктаймсе в среднем раз в сутки.

Ностальгировать. Когда мы делали опрос внутри компании, люди вспоминали, как хранили и передавали по наследству детские конструкторы, мастерили из палок и веревок и… как “любая вещь после разборки превращалась в конструктор”.

Читайте также: