В рамках семинара «Развитие социально-ориентированного детского технического проекта в контексте формирования современной техносферы образовательной организации» 16 января 2025 года была проведена I Научно-практическая конференция школьников «Первые шаги в науку и технику. Цифровые технологии», на которой ребята с 1 по 10 классы представили свои проектные работы, а также обучающие (информационные, носящие просветительский характер) презентации по следующим направлениям:
Программирование роботов;
Программирование;
Основы управления БПЛА;
Разработка VR/AR-приложений;
Кибергигиена и работа с большими данными;
Микро- и наноэлектроника, наноматериалы, нанотехнологии;
Химическое конструирование материалов.
С приветственным словом к участникам конференции обратилась Виткалова Татьяна Юрьевна, отметив актуальность выбранных направлений (тем) конференции.
Первоклассник из 1А класса наглядно показал ребятам как можно проводить исследования микромира с помощью фолдскопа, представляющего из себя лёгкий бумажный микроскоп, который помещается в кармане и весит всего 10 грамм, но позволяет рассмотреть объекты размером от десятых до тысячных долей миллиметра, от ворсинок на крылышке мухи до инфузории-туфельки.
Ребята, которые находились в актовом зале, могли подержать в руках фолдскоп из картонной развертки, магнитных держателей и крошечной круглой линзы и рассмотреть лапку мухи, оканчивающуюся двумя подушечками-щетинками, выделяющими особую липкую жидкость, способную удерживать муху на любой поверхности.
Юные проектировщики из 2А и 2Б классов продемонстрировали созданный ими проект «Сенокосилка для начинающих», а из 3Г класса – проект «Вилочный погрузчик» (модель специального напольного транспорта для работы на складе, предназначенная для поднятия, перемещения, разгрузки (погрузки), штабелирования и системной укладки различных грузов, товаров и материалов) с использованием набора по робототехнике R:Ed X EDU+, включающего многофункциональное устройство на основе 32bit микроконтроллера, моторов, набора цветных деталей (для сборки роботов и конструкций), которые соединяются друг с другом и имеют вертикальный, горизонтальный и диагональный тип позиционирования. Для программирования роботов использовали программное обеспечение R:Ed Code.
Ученицы 2Б и 4А класса представили созданную модель робота, сочетающую в себе функции робота-пугало и робота-почвообрабатывателя, а также модель подъемного крана для подъема собранного урожая, мешков с кормом, с удобрениями и для погрузки тяжелых грузов в модель робота-самосвала.
Ученик из 4А класса показал презентацию о спасении краснокнижных животных и птиц с помощью беспилотных летательных аппаратов, обладающих высокоточными камерами для фотографий и видео; сенсорами для измерения температуры, звука; GPS-трекерами для наблюдения за перемещениями животных, отслеживания миграционных путей птиц; встроенными программным обеспечением и искусственным интеллектом.
Учащийся из 8Б рассказал о своем проекте «Умная теплица», которая настраивается с помощью программирования. Устройство способно самостоятельно поливать рассаду, поддерживать необходимую температуру внутри теплицы, следить за такими показателями, как влажность почвы и воздуха, уровень освещения. Таким образом, для различных растений можно создавать разные микроклиматы.
Молодые ученые из 9Б и 9В классов приводили результаты исследования образцов на кафедре микро- и наноэлектроники (МНЭ) Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») с помощью сканирующей зондовой микроскопии, основанной на регистрации взаимодействия сверхострого зонда (радиус закругления острия зонда 5-10 нм) с поверхностью образца и позволяющей регистрировать рельеф образца, локальные электрические, магнитные свойства, а также проводить манипуляции с образцом, в том числе и литографию.
Нужно отметить, что в июне 2024 года учащиеся 9 классов посетили Центр сканирующей микроскопии в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» https://sch435.spb.ru/organizatsiya-proforientatsionnoj-deyatelnosti-obuchayushchikhsya/poseshchenie-tsentra-skaniruyushchej-mikroskopii-leti и узнали, что этот Центр оснащен самым передовым оборудованием всемирно известной группы компаний НТ-МДТ, а спустя примерно полгода девятиклассники смогли представить данные исследованных ими образцов на данной конференции с помощью этого оборудования под руководством доцента кафедры МНЭ. Приводились результаты атомно-силовой литографии, основанной на локальном химическом изменении поверхности проводящего образца. В качестве подложек были выбраны ситалловые подложки с напыленным слоем титана. Локальное химическое изменение проводилось посредством создания на поверхности такой подложки диоксида титана, а также оксида цинка с использованием электрохимических реакций. Окисление титана проводилось при повышенной влажности – 50%. В качестве зонда были использованы проводящие зонды FMG 01 с платиновым покрытием. Рабочее напряжение между зондом и образцом выбиралось исходя из значений тока и лежало в диапазоне 6-8 В. Создание слоев оксида цинка было осуществлено с использованием жидкостного столика с таким же проводящим зондом. В качестве электролита для осаждения использовался раствор хлоридов цинка и калия. Напряжение осаждение составляло 2 В. Литография в обоих случаях осуществлялась по заранее созданному шаблону. Полученные результаты показывают принципиальную возможность создания слоев с заданной геометрией, различного химического состава и представляют интерес для создания на их основе сверхчувствительных датчиков.
Молодой исследователь из 9Б класса трудился над проектом «Анализ синтезированного CaZrO3 методом рентгенофлуоресцентного анализа», целью которого являлось изучение структурных и фазовых характеристик синтезированного материала CaZrO₃ (цирконат кальция, неорганическое соединение, соли кальция и циркониевой кислоты, используемый при производстве высокотемпературной керамики, в теплоизоляции, электротехнике, металлургии) с использованием метода рентгенофазового анализа (РФА) для определения его кристаллической структуры, фазового состава и возможных примесей.
Ребята из 9А и 9В объяснили своим сверстникам понятия и термины кибербезопасности (совокупности методов и практик защиты от атак злоумышленников для компьютеров, серверов, мобильных устройств и электронных систем), криптографии (технологии шифрования данных для того, чтобы их невозможно было посмотреть, прочитать или прослушать без расшифровки), «белых» и «черных» хакеров.
Учащийся из 10 А рассказал ребятам о беспилотных летательных аппаратах и искусственном интеллекте в машинном зрении, области искусственного интеллекта, которая позволяет компьютерам и системам интерпретировать и обрабатывать визуальную информацию из окружающего мира, что достигается с помощью алгоритмов, которые визуализируют, анализируют и понимают изображения и видео.
Ученицы из 10 А представили проект «Создание в виртуальной среде Varwin симуляции черной дыры» по направлению «Разработка VR/AR-приложений». Задачей данного проекта являлось изучение структуры черных дыр и теорий, связанных с явлением черной дыры, представляющей область космоса с очень сильным гравитационным притяжением, а также создание макета черной дыры в дополненной реальности.
Выражаем огромную благодарность классным и научным руководителям, педагогам дополнительного образования и организаторам за насыщенную и плодотворную программу и актуальность предложенных тем I Научно-практической конференции школьников «Первые шаги в науку и технику. Цифровые технологии», проведенной в рамках семинара «Развитие социально-ориентированного детского технического проекта в контексте формирования современной техносферы образовательной организации»! Желаем дальнейших творческих успехов в области цифровых технологий!
