«Green capsule», «Безопасность детей», «Роботизированная автоматическая парковка» и другие научные проекты школьников Карагандинской области
Любознательность, страсть к экспериментам, инновациям часто проявляются уже в раннем возрасте. Именно эти детские качества могут стать зачатками серьезной научно-исследовательской деятельности в будущем. Поэтому важно их развивать уже со школьной скамьи.
Учащиеся образовательных учреждений Карагандинской области выполняют научные проекты, которые помогают расширить кругозор и развить аналитические способности. Об этой важной профессионально ориентирующей и развивающей работе в школе нашему журналу рассказала руководитель отдела дошкольного воспитания и общего среднего образования региона Гульдана Ерболатовна Нурсултан.
Проект «Green capsule» («Экокапсула для растений») был создан учениками специализированной школы-лицея-интерната «Дарын» города Караганды Нурасылом Толеубаевым и Варварой Давыдовой совместно с Карагандинским университетом имени академика Е. А. Букетова.
Целью этого проекта стало создание нового направления по переработке бумажного мусора. Ребята поставили перед собой несколько взаимосвязанных задач: разработать методы переработки бумаги, добиться лучшей приживаемости растений к новой среде, а также уменьшить потребление воды за счёт использования гидрогеля.
Актуальность проекта заключается еще и в экологической переработке бумаги, которая в больших количествах утилизируется как бытовой мусор в школьных учреждениях и высших учебных заведениях,
и использовании ее повторно, но уже в качестве стаканчиков для выращивания растений.
Для создания стаканчиков бумага размачивается в воде, измельчается в блендере, а затем отжимается, и из «бумажного теста» уже вылепливаются горшочки для растений (размер горшочков выбирается в зависимости от того, для каких растений используется изделие).
В будущем учащиеся планируют увеличить масштаб переработки, чтобы в большинстве образовательных учреждений бумажный мусор перерабатывали именно этим способом, а также планируется открыть новые свойства и возможности «Green capsule».
А в школе № 83 Г. Мустафина разработали проект «Безопасность детей». Его авторами стали ученики 8 «Д» класса Александр Шаймуратов и Алан Тусупбеков.
Целью этого проекта стало создание системы сигнализации, оповещающей о воспламенении.
В каждом здании есть места, в которых существует повышенный риск возгорания, при этом не всегда в таких местах можно заметить пожарную опасность. Возгорание обнаруживается слишком поздно. Именно в таких случаях и нужна система, предупреждающая о пожаре.
Такая сигнализация позволит максимально быстро оповестить людей и таким образом обеспечить их безопасность.
Учащиеся специализированной школы-лицея-интерната «Информационные технологии» города Караганды Джамиль Аманканов и Альжан Сембаев разработали проект под названием «Роботизированная автоматическая парковка».
Цель данного проекта – создать модель роботизированной автоматической парковки. Тема имеет большую актуальность, учениками проделана огромная работа по классификации парковки, выбрана элементная база, произведено сопряжение различных роботизированных наборов, применены элементы интернет вещей IOT.
Учащиеся изучили литературу по сопряжению Raspberry pi и Ардуино, освоена работа с экраном, Ethernet Shieldом, программирование на языках Python и С++.
При работе над проектом Джамиль и Альжан правильно расставили акценты, поставили задачи, смогли реализовать его в виде действующего прототипа, поставили задачи на будущее.
Достоинство проекта – сопряжение различных роботизированных платформ, применение элементов IOT, более продвинутого набора Raspberry Pi, что значительно расширяет возможности парковки. К недостаткам можно отнести то, что не использованы элементы технического зрения, не раскрыт потенциал работы с базой данных в сети, но у ребят ещё всё впереди, всё можно доработать и улучшить. В целом же, работая над проектом, ученики показали высокий уровень саморегуляции, умение выбирать стратегию и тактику, работать с информационными ресурсами, правильно распределять время.
Ученик 4 «Б» класса гимназии имени К. Сатпаева г. Караганды работает над проектом «Космическая еда сегодня и завтра».
Представленная работа Алана Амалатова посвящена исследованию космического питания. Высокая значимость и недостаточная практическая разработанность проблемы питания космонавтов определяют несомненную новизну данного исследования.
Актуальность работы обусловлена, с одной стороны, большим интересом к теме «Космическая еда сегодня и завтра» в современной науке, а с другой стороны – ее недостаточной разработанностью.
Во введении к работе юный исследователь сформулировал цель и задачи проекта, охарактеризовал методы исследования, сделал обзор источников информации.
Рассмотрение вопросов, связанных с данной тематикой, носит как теоретическую, так и практическую значимость.
А вот на Станции юных техников города Сарани с 2019 года работают над новым направлением деятельности, которое сочетает в себе ботанику и техническое творчество – кружок «Биотехнология».
Целью деятельности кружка стало изучение особенностей размножения и выращивания различных видов растений, а также проектирование, конструирование и автоматизация современных систем для их произрастания.
В нынешнем учебном году в данном кружке учатся 33 ребенка, причем 17 из них посещают его уже второй год.
Кружковая деятельность осуществляется на базе школы-гимназии № 17 города Сарани, на придворовой территории которой осенью 2019 года был разбит дендрологический сад, осенью 2020 года открыта опытно-экспериментальная теплица, а весной 2022 года – биологическая лаборатория.
На первоначальном этапе свой деятельности кружковцы засыпали плодородным слоем почвы территорию будущего дендрологического сада, которая изначально представляла собой технозем, состоящий в основном из строительного мусора. Затем там были разбиты небольшие питомники для выращивания из семян и желудей сеянцев туи, березы, сосны и дуба. После этого были посажены саженцы ценных лиственных и хвойных пород деревьев и кустарников, таких как различные виды елей, лип, берез, кленов, можжевельников, барбариса и пр., а также посеяна газонная трава.
После открытия опытно-экспериментальной теплицы кружковцы начали осуществлять эксперименты по выращиванию в ней рассады культур, применяемых для озеленения придворовых и парковых зон – крупноцветковых петуний, бархатцев, виол и астр. Кроме того, в теплице стала проводиться опытно-экспериментальная работа по черенкованию различных видов растений (в первую очередь чайно-гибридных сортов роз и пирамидальных тополей) и выращиванию из семян сеянцев деревьев и кустарников, не требующих стратификации семян.
В биологической лаборатории кружковцы стали размножать и выращивать рассаду различных видов комнатных растений и растений для открытого грунта, а также проводить эксперименты, связанные с конструированием, функционированием и автоматизацией установок для выращивания культур в искусственном грунте.
В этом получило свое воплощение второе, техническое направление деятельности кружка. Детьми были сконструированы аэропонная (на 4 растения) и трехуровневая гидропонная установка для выращивания растений в искусственных видах грунта (керамзите, кокосовом субстрате, минеральной вате, вермикулите и пр.). Эти установки были собраны из подручных материалов, таких как канализационные трубы, аквариумные помпы и компрессоры, садовые разбрызгиватели для растений и пр., и оборудованы системой освещения, состоящего из фитоламп полного спектра света. Далее кружковцами была осуществлена работа по автоматизации работы этих установок – аэропонная установка была оборудована программируемым таймером включения и выключения, а гидропонная установка – системой Arduino, полностью автоматизировавшей систему подачи воды, аэрации и освещения.
В настоящее время кружковцами ведется работа по сбору семян лиственных и хвойных пород деревьев и кустарников, начинается осуществление экспериментальной деятельности по выгонке тюльпанов, расширяется видовое разнообразие в дендрологическом саду. Также планируется автоматизация системы орошения, освещения и проветривания в теплице, продолжение проведения опытов по выращиванию растений в условиях искусственного грунта и многое другое.
За время работы кружка «Биотехнология» кружковцы были удостоены призовых мест в областных этапах республиканского конкурса исследовательских работ и творческих проектов «Зерде», а также в малой академии наук школьников. Кроме того, сконструированные детьми установки участвовали в городских и областных выставках технического творчества.
Николай КРАВЕЦ,
Карагандинская область
АННОТАЦИЯ
Қарағанды облысының білім беру мекемелерінің оқушылары адамның ой-өрісін кеңейтуге және талдамалық қабілеттерін дамытуға көмектесетін ғылыми жобаларды орындайды. Мектепке дейінгі тәрбие және жалпы орта білім беру бөлімінің басшысы Нұрсұлтан Гүлдана Ерболатқызы біздің журналға осы маңызды кәсіби бағдарлау және дамыту жұмысы туралы айтып берді.