O v O SCH и

В саду все в порядке —

В огороде лежат огурцы

Помидоры тоже созревают;

Баклажаны все синеют

Желтая тыква растет

Да, она еще вовсю цветет.

А кабачки круглые —

Вот толстяки!

O v O SCH и

Огурец

• Сверните почту.
• круглый с одной стороны.
• С другой стороны, слегка заточите

и гладкая.

4. Проделайте отверстие в стопке

и вставьте ручку щеткой.

• Сверните мяч и слегка надавите с обеих сторон,

, придавая ему форму плода.

2. Ослепите ножку жгутика.

3.Слепите чашелистик от жгутиков:

раскатайте два жгутика, расплющите и приложите

крест-накрест.

4. Сделайте углубление в центре помидора,

используйте стопку, чтобы вставить в это отверстие

чашелистик и стебель, кисть.

Баклажан

• Сделайте толстый столб.
• Скругление с обеих сторон.
• Слегка сузить с одной стороны.
• Слепить торт

защемите его

чашелистиком

и приклейте к конической части.

Груша

• Слепой шар.
• Вытяните с одной стороны.
• Слепите луковые перья и палку

к удлиненной части, предварительно

проделав в ней отверстие стопкой.

Свекла

• Сверните шарик.
• Вытяните хвостик.
• Слепить листья: свернуть столбики,

расплющите их, заточите.

4. Вдавите отверстие в верхней части свеклы стопкой,

вставьте листья и щетку.

• Заглушите колонну, сделайте заостренную

форма с одной стороны и закругленная

с утолщением — с другой.

2. Слепите ножку жгутика.

3. Сделайте канавку стопкой,

вставьте скобами

стебель и щетку.

Презентация

выполнена по книге

«Мама, я умею лепить»,

L.V. Куцакова

(серия «Учимся играя»),

М .: Мой мир, 2008

Полное руководство по покадровой анимации в художественной комнате

Впервые я был вдохновлен исследовать покадровую анимацию, когда встретил влиятельного арт-художника Марка Джонса.Он — гений, стоящий за одними из лучших видеороликов с покадровой анимацией, разработанными, написанными и созданными детьми. Мне посчастливилось увидеть его на моей государственной конференции по искусству несколько лет назад. Если вы не смотрели эти видео — посмотрите их, прежде чем идти дальше!

См. Дополнительную информацию на канале г-на Джонса на YouTube.

Как и во многих других случаях сотрудничества, я сначала работал с одним из моих коллег, чтобы воплотить эту идею в жизнь.Ниже приведены документы и адаптации, которые хорошо зарекомендовали себя в моем классе. Каждый год я что-то подправляю или меняю, чтобы сделать проект более успешным для моих учеников. Я призываю вас опираться на фундамент, который я здесь закладываю! Пойдем!

Подготовка учителей

Примечание: многие из перечисленных ресурсов доступны для загрузки ниже в этом посте!

Ниже приведены шаги, которые вы можете предпринять, если хотите попробовать этот проект со своими учениками.

Конечно, это только отправная точка.Измените и адаптируйте эти шаги, чтобы они соответствовали вашему стилю преподавания, расписанию и учащимся.

1. Подготовьте PowerPoint, чтобы представить проект.

2. Выбирать тему… или нет.
В зависимости от ваших предпочтений вы можете сузить тему до чего-то вроде «теории цвета» или «трансформации». Но имейте в виду … некоторые из лучших видео были получены без каких-либо параметров!

3. Создайте плейлист с примерами покадрового видео, чтобы показать учащимся.
Используйте YouTube, Pinterest или папку закладок для упорядочивания!

4. Сделайте и распечатайте рабочие листы, чтобы помочь студентам в процессе.

5. Составьте список материалов, которые вы сделаете доступными для студентов.
Рассмотрите повседневные материалы, такие как маркеры, мелки, ножницы и клей. Я также раздаю своим ученикам плакат, плотную бумагу и пластилин.

6. Развивайте группы учеников с классными руководителями.

7. Ознакомьтесь с iMotion и подготовьте мини-урок, в котором вы сделаете короткое демонстрационное видео для своих учеников.

8. Представляем и запускаем проект!

Подготовка студентов

Рабочие листы, на которые я ссылаюсь в списке ниже, сгруппированы в пакеты для загрузки. Я рекомендую печатать большое количество каждой страницы. Каждый ученик и группа будут использовать разное количество этих рабочих листов на протяжении всего модуля.Мои ученики проверяют меня после каждого шага, чтобы я мог убедиться, что они на правильном пути. Прежде чем они начнут создавать свои декорации, они предлагают мне свою идею фильма! Этот шаг представляет собой интересную контрольную точку.

Вот шаги моих учеников на протяжении всего проекта.

1. Мозговые штурмы по отдельности
2. Мозговой штурм в группах
3. Придумайте историю всей группой и предложите ее мне
4. Строительные наборы и реквизит
5. Снять фильм
6. Доработать и экспортировать
7. Поделиться с другими
8. Заполните рубрику

Полезные советы

Создание покадровой анимации в художественной комнате — серьезное дело.Вот несколько полезных советов, которые я узнал за эти годы.

1. Держите своих учеников в курсе с помощью слайда PowerPoint с ежедневной целью.

2. Освободите место для хранения дополнительных материалов, которые у вас будут и созданы в этом проекте.

3. Вдохновляйтесь невероятно удивительными постами Ник Хан о технологиях и анимации в ее блоге Mini Matisse.

4. Будьте готовы к тому, что одни группы будут лучше двигаться в правильном направлении, чем другие.

5. Проведите день изучения iMotion, чтобы учащиеся могли ознакомиться с приложением и процессом покадровой анимации.

6. В этом году мы решили устроить кинопремию. Это было забавным дополнением к процессу. Студенты смогли попрактиковаться в критических навыках и узнать работы друг друга.

Подготовка учеников и удержание их в курсе — ключ к успеху этого проекта. Ниже приведены 3 ресурса, которые я создал, чтобы помочь. Надеюсь, они тоже работают в вашей комнате!

1. Презентация Power Point
Вы можете загрузить презентацию PowerPoint, которую я использую для введения в урок, щелкнув изображение ниже.Он содержит краткий обзор покадровой анимации, ключевые слова и многое другое!

2. Пакет
Вот пакет, который включает в себя рабочие листы, инструменты раскадровки и рубрики. Скачай!

3. Примеры покадровой анимации

Ниже приведен список моих любимых примеров покадровой анимации для моего класса. Как всегда, просмотрите их сами, чтобы определить, подходят ли они вашим ученикам.Следите за боковыми панелями YouTube.

Как и любой другой проект, он будет наиболее успешным, когда вы сделаете его своим и адаптируете к потребностям и интересам ваших учеников. Не стесняйтесь использовать и корректировать документы, которые я включил, для реализации вашего собственного модуля покадровой анимации. Студенты очень взволнованы этим модулем. Настолько, что многие начинают делать эти анимации вне художественной комнаты. Поощряйте их делиться ими. Кто знает? Может быть, вы преподаете нового Уолта Диснея!

Делаете ли вы анимацию со своими учениками? Какие ВАШИ полезные подсказки?

Какие видео вы бы добавили в список примеров? У вас есть чем поделиться видео ваших учеников ?!

Линкольн 4 класс —

Искусство английского языка 4

Студенты по направлению English Language Arts 4 фокусируются на расширении своих навыков чтения, письма, правописания, разговорной речи и аудирования, уделяя особое внимание укреплению навыков письма.Они используют повествовательные, описательные, убедительные и информативные элементы, чтобы научиться четко излагать идеи, факты и мнения, правильно используя вводные, основные и заключительные абзацы. Учащиеся составляют план написания, пересматривают и редактируют свои работы, а также улучшают свое письмо, используя отзывы взрослых.

Благодаря своему письму они продолжают осваивать условные обозначения английской грамматики, включая цитаты, относительные местоимения, прогрессивные времена глаголов, модальные вспомогательные слова, предложные фразы, антецеденты, координирующие союзы, сложные предложения, заглавные буквы и пунктуацию, избегая при этом фрагментов предложений и бега. -на предложениях.Они учатся писать слова с широким спектром префиксов и суффиксов в дополнение к омофонам, притяжениям, составным словам и словам с безмолвными буквами. Во время чтения учащиеся идентифицируют, описывают и анализируют элементы рассказа, а также сравнивают и противопоставляют эти элементы в рассказах, мифах и литературе из разных культур. Студенты развивают свои исследовательские навыки, выполняя короткие исследовательские проекты, делая заметки во время исследования и создавая библиографии. Они развивают более конкретные разговорные навыки, создавая и проводя презентации на различные темы.Кроме того, студенты создают аудиозаписи и наглядные пособия в дополнение к своим презентациям. Этот курс включает в себя печатное руководство для родителей и учителей, которое поможет вам в учебе вашего ученика.

Темы курса

• Акустика и распознавание слов

• Словарь

• Орфография

• Чтение

• Толкование текстов

• Элементы истории

• Сравнить и сопоставить

• Жанры литературы

• Обобщение

• Компьютерные навыки

• Грамматика и пунктуация

• Говорение и аудирование

• Написание

• Навыки исследования

• Навыки презентации

• Справочники

Комплект

English Language Arts 4 Workbook • Руководство для родителей / учителей English Language Arts 4 • Коллекция текстов Lincoln Empowered — 4 класс • Латаша и Кидд на ключах • 6-сторонняя матрица • тетрадь для сочинения

Математика 4

По математике 4 учащиеся оттачивают свои навыки в области числовых значений, измерения, геометрии, дробей и десятичных знаков.Они используют порядок операций для решения задач с целыми числами до 1 миллиона, и они исследуют множители и множители в диапазоне от 1 до 100. Учащиеся используют уравнения, массивы и модели площадей для объяснения вычислений умножения. Они сравнивают многозначные целые числа, дроби и десятичные дроби, используя символы больше, меньше и равно. Студенты практикуют преобразование таких измерений, как футы в дюймы, и используют свое понимание размера, чтобы определить, являются ли измерения разумным ответом на задачи.Математика 4 знакомит студентов с транспортиром, который они используют для измерения углов в целых градусах. Студенты учатся определять правильные треугольники и рисуют углы, линии, сегменты и лучи. Студенты внимательно изучают дроби и десятичные дроби в этом курсе, записывая эквивалентные дроби, упорядочивая дроби от наименьшего к наибольшему, сравнивая дроби с разными числителями и знаменателями и записывая дроби как десятичные и наоборот. Этот курс включает в себя печатное руководство для родителей и учителей, которое поможет вам в учебе вашего ученика.

Темы курса

• Операции

• Проблемы со словами

• Значение места

• Измерение

• Деньги

• Геометрия

• Данные

• Дроби и десятичные знаки

Комплект

Руководство для родителей / учителя Математика 4 • Учебное пособие по математике 4 • Справочный лист по математике 4 • блоки с основанием десять • куб с основанием десять дециметров • с плоским основанием десять • стержни с основанием десять • транспортир 4 дюйма • круги с дробью

Наука 4

Science 4 закладывает основу для будущего совершенства в областях STEM, представляя технологии и инженерные концепции, такие как простые и сложные машины и этапы процесса инженерного проектирования.Этот курс побуждает студентов стать новаторами в решении проблем, обладая навыками и знаниями, необходимыми для решения проблем двадцать первого века. Студенты изучают технические, а иногда и удивительные факты, стоящие за тем, что они видят и испытывают каждый день. Они расширяют свои знания и понимание тем в областях физики, химии, наук о Земле, экологии, биологии и космических наук. Студенты изучают генетику и физические характеристики живых существ, экосистемы и исчезновение, сельское хозяйство и устойчивые ресурсы, а также загрязнение и переработку.Они знакомятся с формами рельефа Земли, типами горных пород и почв, а также расширяют свои знания за пределы Земли до Солнечной системы и Млечного Пути. Наконец, студенты знакомятся с важными понятиями в физике, такими как типы и свойства волн, и в химии, такими как атомы, молекулы и сохранение массы. Этот курс включает в себя печатное руководство для родителей и учителей, которое поможет вам в учебе вашего ученика.

Темы курса

• Биология

• Экология

• Сельское хозяйство

• Природные ресурсы

• Науки о Земле

• Космические науки

• Химия

• Физика

• Технологии и машиностроение

• Навыки науки

• Навыки исследования

• Scientific Tools

Комплект

Science 4 Workbook • Руководство для родителей / учителя Science 4 • пустой слайд • 10-кратный микроскоп • термометр • керамический стержневой магнит • лепочная глина • почва, глина • почва • почва, песок • мелкий гравий • почва, ил • песок • тройной балансир • семена люцерны • семена редиса • семена календулы • набор камней и минералов • держатель батареи, одиночная ячейка D • 2.Лампочка 5 В • провода с зажимом «крокодил» • призма • палочки для рукоделия

Общественные науки 4

Социальные исследования 4 знакомит студентов с критическим анализом, поскольку они развивают более подробные знания об истории США и мира, а также о влиянии индивидуальных взглядов на документы и события. Студенты оценивают и используют широкий спектр первичных и вторичных источников для исследования убедительных вопросов и представления интерпретаций и аргументов как в письменной, так и в устной форме, подкрепляя свои позиции деталями, взятыми из этих надежных источников.Они узнают о правах и обязанностях граждан, а также о том, как люди и группы могут работать вместе для достижения общих целей. Студенты также изучают, как региональные различия в физической среде и культуре влияют на то, как люди живут и работают. Этот курс развивает владение понятиями и инструментами географии, такими как широта, долгота, карты различных типов и масштабов. Студенты также получают понимание основных аспектов экономики, включая ресурсы, производство, потребление и международную торговлю.Этот курс включает в себя печатное руководство для родителей и учителей, которое поможет вам в учебе вашего ученика.

Темы курса

• Доказательства и источник

• Оценка

• География

• Люди и окружающая среда

• Экономика

• Принципы и документы

• Права и обязанности гражданства

• Правительство

• История

• Гражданство

• Процессы и перспективы

Комплект

Социальные исследования 4 Учебное пособие • Руководство для родителей / учителей Социальные исследования 4 • Карты штата Lincoln Learning Solutions

Физическая культура 4

Физическое воспитание 4 предоставляет учащимся полный опыт физического воспитания, где они не только узнают, как вести более здоровый образ жизни, но также учат и поощряют вести активный образ жизни каждый день.Курс начинается с ознакомления с требованиями для успешного завершения курса. Учащиеся должны участвовать и задокументировать не менее 36 часов организованной контролируемой физической активности в журнале PE. Затем учащиеся переходят к содержанию, которое варьируется по темам, от пяти компонентов физической подготовки и безопасности, правил и этикета до различных новых, веселых и сложных занятий и техник упражнений. Перед выполнением каждого упражнения ученики получают инструкции по основным элементам и правильному выполнению каждого движения, чтобы они могли получить от упражнения максимальную пользу.Независимо от того, чем ученика занимаются в течение дня, им рекомендуется вставать и двигаться определенное время в течение каждого урока. Это ожидание помогает им создать рутинный график. Учащиеся могут вести активный образ жизни, выполняя различные упражнения, участвуя в различных занятиях или используя предметы из имеющихся в их классе комплектов физического воспитания, которые можно приобрести. Этот комплект, который разработан для работы с содержанием курса, содержит упражнения и задания, соответствующие возрасту.В рамках этого курса доступны адаптивные занятия по физическому воспитанию.

Темы курса

• Основы образования

• Питание

• Пульс и частота пульса

• Скакалка

• Целевая частота пульса

• Мяч для ракетки

• Игровые площадки

• Круговое обучение

• Анатомия

• Фитнес-рост

Арт 4

В искусстве 4 учащиеся начинают думать о значении произведений искусства.Они работают как независимо, так и совместно, чтобы обдумывать идеи для визуального искусства, ставить художественные цели и создавать значимые художественные произведения. Студенты экспериментируют с масляной пастелью и нетрадиционными художественными методами и материалами. Они исследуют, как региональные влияния могут вдохновлять художника, и создают собственное искусство, основанное на региональном вдохновении. Студенты наблюдают за различными способами демонстрации произведений искусства, из которых

, и как его размещение может повлиять на сообщение художника.Студенты сравнивают и противопоставляют произведения из разных культур и создают искусство, отражающее их собственные культурные традиции. Они также учатся использовать контекст для интерпретации произведений искусства и получения информации о времени, месте и культуре, в которых они были созданы.

Темы курса

• Творческий процесс

• Решение проблем

• Искусство безопасности

• Ошибки — это нормально

• Цифровое искусство

• Консервация Art

• Просмотр Art

Музыка 4

В разделе «Музыка 4» учащиеся определяют, как элементы музыки (мелодия, гармония, тембр, динамика и темп) влияют на то, что музыкальное произведение передает слушателю.Учащиеся маркируют или исполняют три различных образца ритма в дополнение к музыкальным нотам, таким как восьмая и шестнадцатая ноты. Они идентифицируют ноты на басу и скрипичном ключе. Студенты узнают разницу между диезом и бемолью, а также мажорной и минорной гаммой. Они создают простые мелодии с аккордами и отмечают темп, размер и тональность подписи. Студенты изучают различные музыкальные характеристики и инструменты из Африки, а также латиноамериканскую и кельтскую музыку и танцы. Наконец, студенты объясняют, как социальный и культурный контекст влияет на музыкальное исполнение.

Темы курса

• Поле для чтения

• Музыка Латинской Америки

• Кельтская музыка

• Ключевые композиторы

• Оценка результатов

• Блюз

• Ранний рок-н-ролл

• Ритмы свинга

Погодные мероприятия для класса

Весна на горизонте, а вместе с ней ливни и солнечные лучи, заставляющие цвести цветы. Это идеальный сезон, чтобы изучить погоду и вывести своих учеников на улицу для практических занятий.От изучения грома и молнии до создания ветроуказателя и термометра — вот 25 увлекательных погодных занятий в классе, которые помогут вашим ученикам заниматься и учиться.

1. Начните с журнала погоды.

Что вам понадобится: Строительная бумага, ножницы, клей, этикетки с печатью, мелки, страницы для записей.

Что делать: Попросите учащихся сложить пополам большой кусок плотной бумаги, чтобы получилась обложка книги. Скрепите стопку страниц с записями (см. Образцы) посередине.Ножницами вырежьте облака, солнце и капли дождя и приклейте их на обложку. Рисуем в снегу и тумане. Приклейте этикетки к крышке, как показано на рисунке. Затем дайте учащимся несколько минут каждый день записывать погоду на улице.

2. Сделайте дождь.

Что вам потребуется: Прозрачный пластиковый стаканчик или стеклянная банка, крем для бритья, пищевой краситель.

Что делать: Наполните чашку водой. Сверху нанесите крем для бритья для облаков. Объясните: когда облака становятся действительно тяжелыми от воды, идет дождь! Затем нанесите синий пищевой краситель поверх облака и наблюдайте, как идет «дождь».

Подробнее: Счастливая домохозяйка

3. Создайте свой собственный миниатюрный круговорот воды.

Что вам понадобится: Сумка на молнии, вода, пищевой краситель синий, ручка Sharpie, лента.

Что делать: Налейте в пакет 1/4 стакана воды и несколько капель синего пищевого красителя. Плотно закройте и приклейте пакет к стене (желательно на южной стороне). Когда вода нагревается на солнце, она испаряется в пар. Когда пар остынет, он начнет превращаться в жидкость (конденсацию), как облако.Когда вода конденсируется в достаточной степени, воздух не сможет удерживать ее, и вода упадет в виде осадков.

Подробнее: Playdough to Plato

4. Лед и жара вызывают дождь.

Что вам понадобится: G девушка баночка, тарелка, вода, кубики льда

Что делать: Нагрейте воду, пока она не закипит, затем перелейте в банку, пока она не заполнится примерно на 1/3. Поместите тарелку, полную кубиков льда, на верхнюю часть банки. Наблюдайте, как образуется конденсат и вода начинает стекать по стенкам банки.

Подробнее: Я могу научить своего ребенка

5. Смотрите, как накатывает туман.

Что вам понадобится: Стеклянная банка, ситечко, вода, кубики льда.

Что делать: Полностью наполните банку горячей водой примерно на минуту. Вылейте почти всю воду, оставив в банке около 2,5 см. Поместите ситечко поверх банки. Положите в ситечко 3-4 кубика льда. Когда холодный воздух из кубиков льда сталкивается с теплым влажным воздухом в бутылке, вода конденсируется и образуется туман.

Подробнее : Weather Wiz Kids / Fog Experiments

6. Сделайте плакат с облаком.

Что вам понадобится: 1 большой лист плотной бумаги или небольшой плакат, ватные шарики, клей, маркер

Что делать: Используя прилагаемое информационное руководство, создавайте различные типы облаков, манипулируя ватными шариками. Затем приклейте их к плакату и наклейте.

Подробнее: Science Spot

7.Отразите радугу.

Что понадобится: Стакан воды, лист белой бумаги, солнечный свет.

Что делать: Заполните стакан водой до конца. Поставьте стакан с водой на стол так, чтобы он был наполовину на столе, а наполовину — на столе (убедитесь, что стакан не упал!) Затем убедитесь, что солнце может светить через стакан с водой. Затем положите белый лист бумаги на пол. Отрегулируйте лист бумаги и стакан с водой, пока на бумаге не образуется радуга.

Как это происходит? Объясните студентам, что свет состоит из многих цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового. Когда свет проходит через воду, он распадается на все цвета радуги.

Подробнее: Воспитание новичков

8. Прогнозируйте дождь.

Что понадобится: Шишки и журнал.

Что делать: Сделайте метеостанцию ​​из сосновой шишки! Ежедневно наблюдайте за сосновыми шишками и погодой.Учтите, что в сухую погоду шишки остаются открытыми. Когда идет дождь, сосновые шишки закрываются! Это отличный способ поговорить со студентами о прогнозе погоды. Сосновые шишки открываются и закрываются в зависимости от влажности, что способствует распространению семян.

Подробнее: Science Sparks

9. Создайте свою собственную молнию.

Что вам понадобится: Алюминиевая форма для пирога, шерстяной носок, пенополистирол, карандаш с ластиком, канцелярская кнопка.

Что делать: Протолкните канцелярскую кнопку через центр формы для пирога снизу.Наденьте конец карандаша с ластиком на канцелярскую кнопку. Отложите банку в сторону. Положите пенополистирол на стол. Быстро потрите блок шерстяным носком в течение нескольких минут. Возьмите алюминиевую форму для пирога, используя карандаш в качестве ручки, и поместите ее на пенополистирол. Коснитесь пальцем алюминиевой формы для пирога — вы должны почувствовать шок! Если вы ничего не чувствуете, попробуйте снова потереть пенополистирол. Как только вы почувствуете шок, попробуйте выключить свет, прежде чем снова дотронуться до сковороды.Вы должны увидеть искру, похожую на молнию!

Что происходит? Статическое электричество. Молния возникает, когда отрицательные заряды (электроны) в нижней части облака (или в этом эксперименте ваш палец) притягиваются к положительным зарядам (протонам) в земле (или в этом эксперименте на алюминиевой посуде для пирога). Образовавшаяся искра похожа на миниатюрную молнию.

Подробнее: UCAR

10. Создайте молнию во рту.

Что понадобится: Зеркало, темная комната, зелень LifeSavers.

Что делать: Выключите свет и попросите учащихся подождать, пока их глаза не привыкнут к темноте. Откусите грушаную конфету, глядя в зеркало. Жуйте ртом, и вы увидите, что конфеты вспыхивают и блестят. Что творится? Фактически вы создаете свет с помощью трения: триболюминесценции. Когда вы раздавливаете конфету, напряжение создает электрические поля, подобные электричеству во время грозы. Когда молекулы рекомбинируют со своими электронами, они излучают свет.Почему грушаная конфета? Он преобразует ультрафиолетовый свет в видимый синий свет, что делает «молнию» ярче для восприятия. Если учащиеся не видят этого на собственном рту, предложите им посмотреть видео выше.

Подробнее: Exploratorium

11. Отследить грозу.

Что понадобится: Гром, секундомер, журнал.

Что делать: Дождитесь вспышки молнии и сразу же включите секундомер. Остановитесь, когда услышите звук грома.Попросите учащихся записать свои числа. Каждые пять секунд шторм длится одну милю. Разделите их число на 5, чтобы узнать, на каком расстоянии находится молния! Свет распространялся быстрее звука, поэтому для того, чтобы услышать гром, потребовалось больше времени.

Подробнее: Weather Wiz Kids / Thunderstorm

12. Сделайте грозовой фронт.

Что вам понадобится: Прозрачный пластиковый контейнер (размером с обувную коробку), красный пищевой краситель, кубики льда, приготовленные на воде, и синий пищевой краситель.

Что делать: Наполните пластиковый контейнер на две трети теплой водой. Дайте воде постоять минуту, чтобы она остыла до температуры воздуха. Поместите синий кубик льда в одну из емкостей. Капните 3 капли красного пищевого красителя в воду на противоположном конце емкости. Смотрите, что происходит! Вот объяснение: голубая холодная вода (представляющая холодную воздушную массу) опускается, а красная теплая вода (представляющая теплую нестабильную воздушную массу) поднимается. Это называется конвекцией, теплый воздух заставляет подниматься приближающимся холодным фронтом, и образуется гроза.

Подробнее: Неделя наук о Земле

13. Поднимите торнадо.

Что вам потребуется: Две 2-литровые прозрачные пластиковые бутылки (пустая и чистая), вода, пищевой краситель, блестки, клейкая лента.

Что вы делаете: Наполните одну из бутылок водой на две трети. Добавьте пищевой краситель и немного блесток. Скрепите два контейнера вместе изолентой. Убедитесь, что скотч заклеен плотно, чтобы вода не вытекла, когда вы переворачиваете бутылки.Переверните бутылки так, чтобы бутылка с водой оказалась сверху. Покрутите бутылку круговыми движениями. Это создаст вихрь, и в верхней бутылке образуется торнадо, когда вода устремляется в нижнюю.

Подробнее: Discovery Express

14. Сделать теплый и холодный фасад модели.

Что вам потребуется: Два стакана, красный и синий пищевой краситель, стеклянная миска, картон

Что делать: Наполните один стакан холодной водой и парой капель синего пищевого красителя.Другой наполните горячей водой и красным пищевым красителем. Отрежьте кусок картона так, чтобы он плотно вошел в стеклянную миску, разделив ее на две части. В одну половину миски налейте горячую воду, а в другую — холодную. Быстро и осторожно вытяните картонный разделитель. Вода закружится и осядет вместе с холодной водой внизу, горячей водой вверху и фиолетовой зоной, где они смешались посередине!

Подробнее: Preschool Powol Packets

15.Вырастите снежинку.

Что вам понадобится: Нить, широкогорлая банка, белые средства для чистки труб, синий пищевой краситель, кипяток, бура, карандаш.

Что делать: Разрежьте белый трубочиститель пополам. Скрутите три части вместе в центре, чтобы получилась форма, напоминающая шестигранную звезду. Убедитесь, что звезды одинаковой длины, обрезав их до одинаковой длины. Привяжите хлопья к карандашу ниткой. Аккуратно залейте банку кипятком (взрослая работа).На каждый стакан воды добавьте 3 столовые ложки буры, добавляя по 1 столовой ложке за раз. Перемешивайте, пока смесь не растворится, но не беспокойтесь, если часть буры осядет на дне банки. Добавьте пищевой краситель. Повесьте снежинку в банку. Оставьте на ночь; Удалить.

Подробнее: Марта Стюарт

16. Делайте волшебные снежные шары.

Что вам понадобится: Замороженная пищевая сода, холодная вода, уксус, бутылочки для шприцевания.

Что делать: Начните с смешивания двух частей пищевой соды с одной частью воды, чтобы получились пушистые лепные снежки.Затем налейте уксус в бутылочки для шприцев и дайте детям возможность выплеснуть свои снежки. В результате реакции пищевой соды и уксуса снежки будут шипеть и пузыриться. Для снежной лавины налейте уксус в ванну, а затем бросьте в нее снежок!

Подробнее: Выращивание украшенной драгоценностями розы

17. Лови ветер.

Что вам понадобится: Бумага, нарезанная на квадраты 6 ″ x 6 ″, деревянные шпажки, клеевой пистолет, маленькие бусины, швейные булавки, канцелярская кнопка, плоскогубцы, ножницы.

Что делать: Сделайте бумажную вертушку! Следуйте простым пошаговым инструкциям здесь.

18. Обратите внимание на силу ветра.

Что вам понадобится: Один большой синий мешок для вторичной переработки, один пустой пластиковый контейнер, например, емкость для йогурта или сметаны, прозрачная упаковочная лента, веревка или пряжа, ленты или ленты для украшения.

Что делать: Сделать ветроуказатель. Начните с обрезания края пластиковой ванны. Оберните край пакета вокруг края и закрепите лентой.С помощью дырокола проделайте отверстие в пакете чуть ниже пластикового кольца. Если у вас нет дырокола, вы можете использовать карандаш. Проденьте веревку через отверстие и прикрепите к столбу или перилам.

Подробнее: Хаос и беспорядок

19. Определите, в какую сторону дует ветер.

Что вам понадобится: Бумажный стаканчик, карандаш, соломка, булавка, бумажная тарелка, обрывки цветной бумаги.

Что делать: Вы создадите флюгер для определения направления ветра! Проткните дно бумажного стаканчика заостренным карандашом.Вставьте булавку через середину трубочки для питья в ластик карандаша. Сделайте надрезы глубиной примерно 2,5 см на каждом конце соломинки, следя за тем, чтобы они проходили через обе стороны соломинки. Вырежьте из плотной бумаги небольшие квадраты или треугольники и проденьте по одному в каждый конец соломинки. Поместите флюгер на бумажную тарелку или лист бумаги с отмеченными направлениями.

Подробнее: Education.com/Wind Vane

20. Измерьте скорость ветра.

Что вам понадобится: Пять по 3 унции.бумажные стаканчики, 2 трубочки для питья, булавка, дырокол, ножницы, степлер, острый карандаш с ластиком.

Что делать: В этом проекте вы создадите анемометр! Возьмите 1 бумажный стаканчик (который будет центром вашего анемометра) и с помощью дырокола пробейте 4 одинаковых отверстия примерно на полдюйма ниже обода. Протолкните заостренный карандаш через дно чашки так, чтобы ластик оказался в середине чашки. Протолкните 1 соломинку для питья через отверстие в одной стороне чашки и вытащите ее из другой стороны.Вставьте другую соломинку в противоположные отверстия так, чтобы они образовали крест-накрест внутри чашки. Вставьте булавку в ластик через пересечение соломинок. Для каждой из остальных 4 чашек проделайте отверстие на противоположных сторонах чашки примерно на полдюйма вниз.

Для сборки: Наденьте по 1 чашке на конец каждой соломинки, убедившись, что все чашки смотрят в одном направлении. Анемометр будет вращаться вместе с ветром. Для использования его не нужно указывать на ветер. Чтобы узнать, как рассчитать скорость ветра, щелкните здесь.

21. Измерьте объем дождя.

Что вам понадобится: Одна 2-литровая бутылка, шарпи, камни, вода, ножницы, линейка, лента.

Что делать: Создайте датчик дождя! Начните с отрезания верхней трети 2-литровой пластиковой бутылки и отложите ее в сторону. На дно бутылки положите несколько камней. Налейте воду чуть выше уровня камней. С помощью линейки нарисуйте шкалу на куске малярной ленты и приклейте ее сбоку бутылки, чтобы можно было начать отсчет чуть выше текущей линии воды.Переверните верхнюю часть бутылки и поместите ее в нижнюю половину, чтобы она действовала как воронка. Оставьте бутылку снаружи, чтобы уловить дождь.

Подробнее: News24

22. Откройте для себя силу солнца.

Что вам потребуется: Фоточувствительная бумага, различные предметы, такие как листья, палочки, скрепки и т. Д.

Что делать: Сделать солнечные отпечатки! Поместите бумагу ярко-синей стороной вверх в неглубокую ванночку. Поместите на бумагу предметы, которые хотите «распечатать», и оставьте на солнце на 2-4 минуты.Удалите предметы из бумаги и бумагу из ванны. Замочите бумагу в воде на 1 минуту. По мере высыхания бумаги изображение будет повышаться.

Подробнее: Steve Spangler Science

23. Измерьте атмосферное давление.

Что вам понадобится: Сухая, пустая банка из-под замороженного сока или банка из-под кофе со снятой крышкой, латексный баллон, резинка, скотч, 2 соломинки для питья, картон.

Что делать: Этот барометр своими руками начинает с отрезания жесткой ленты воздушного шара.Натяните шарик над банкой для сока. Оберните резинку вокруг шара, чтобы надежно удерживать его. Приклейте конец соломинки для питья к центру поверхности воздушного шара, убедившись, что он свисает с одной стороны. Сложите карточку пополам по вертикали и сделайте отметки через каждые четверть дюйма. Установите барометр рядом с измерительной картой. При изменении внешнего давления воздуха воздушный шар изгибается внутрь или наружу в центре. Кончик соломинки будет двигаться вверх или вниз соответственно.Измеряйте давление 5-6 раз в день.

Подробнее: Science Fair Projects

24. Сделайте термометр.

Что вам потребуется: Прозрачная пластиковая бутылка, вода, медицинский спирт, прозрачная пластиковая трубочка для питья, глина для лепки, пищевой краситель.

Что делать: Наполните бутыль примерно на 1/4 наполнением равными частями воды и медицинского спирта. Добавьте несколько капель пищевого красителя. Поместите соломинку внутрь бутылки, не позволяя ей касаться дна.Закройте горлышко бутылки пластилином, чтобы соломинка оставалась на месте. Возьмитесь руками за дно бутылки и наблюдайте, как смесь поднимается через соломинку! Почему? В тепле расширяется.

Подробнее: Education.com/Homemade Thermometer

25. Продемонстрируйте огненный смерч.

Что вам понадобится: A Lazy Susan, проволочная сетка, маленькая стеклянная тарелка, губка, жидкость для зажигалок, зажигалка

Что делать: Только работа учителя! Сделайте цилиндр примерно 2.5 футов высотой от проволочной сетки экрана и отложите ее в сторону. Поставьте стеклянную посуду в центр Ленивого Сьюзен. Бисквит нарезать соломкой и переложить в миску. Смочите губку жидкостью для розжига. Зажгите огонь и поверните Ленивую Сьюзен. Огонь закружится, но торнадо не будет видно. Теперь поместите цилиндр проволочного экрана на Ленивую Сьюзен, создав периметр вокруг огня. Прокрутите его и посмотрите, как танцует торнадо.

Подробнее: Steve Spangler Science

Plus, ознакомьтесь с 50 легкими научными экспериментами, которые дети могут проводить дома с тем, что у вас уже есть.

И чтобы получить больше идей для практических занятий, не забудьте подписаться на наши информационные бюллетени!

Вспомогательные технологии для детей младшего возраста — Центр PACER

Вспомогательные технологии для детей младшего возраста

Преимущества экранного времени для детей раннего возраста

До того, как стали широко использоваться компьютеры, смартфоны и планшеты, экранное время определялось как пассивное сидение перед телевизором. Сегодня новые технологии развиваются, и прогресс происходит быстро.Существуют анекдотические свидетельства того, что экранное время может иметь положительное влияние на всех детей. Однако он всегда должен поддерживать позитивные отношения между родителями и детьми.

Приложения усиливают обучение

Для некоторых детей с ограниченными возможностями технологии могут дать им голос в форме дополнительной и альтернативной системы общения (AAC) и открыть новые возможности. Для других он может предоставить ресурсы, которые помогут детям предвидеть, что будет дальше и чего от них ждут.

Кроме того, существует бесчисленное множество приложений, которые улучшают и укрепляют обучение, социальные навыки, игру, язык и общение.

Технологии могут мотивировать

Цифровые интерактивные средства массовой информации, такие как приложения или устройства, могут быть очень мотивирующими. Он может ускорить развитие навыков при использовании в соответствующих количествах и под надлежащим контролем.

PACER предоставляет учителям дошкольного образования рекомендации по использованию технологий, способствующих когнитивному, социальному, эмоциональному, физическому и языковому развитию детей младшего возраста.

Баланс — ключ к успеху

Личное общение между родителями и детьми очень важно. У всех детей должно быть много возможностей для игр и исследований, когда экраны планшетов или смартфонов выключены.

Некоторым семьям может быть непросто найти способ сбалансировать использование технологий. Вот несколько советов, которые стоит попробовать:

• Целенаправленное использование технологий для обучения.
• Выбирайте приложения или устройства в зависимости от содержимого.Обратитесь в технологический центр PACER Simon Technology Center для получения информации о тех, которые могут помочь развитию вашего ребенка.
• Свяжите контент в приложениях и занятиях с реальным жизненным опытом ребенка. Если вашему ребенку нравится приложение с азбукой, указывайте на буквы в магазине и пойте песни, которые играли в приложении.
• Создайте правила и структуру для использования технологий. Создавайте зоны, свободные от технологий, и ограничивайте их использование определенным временем дня. (Исключение составляют дети, которые используют технологии в качестве метода общения или уменьшения беспокойства.)
• Модель ответственно подходит к использованию техники, следуя тем же правилам! Если вашим детям запрещено пользоваться техникой во время ужина, не забудьте убрать свои устройства.
• Увеличьте время, которое вы уже используете для связи с другими родителями в Интернете, или следите за блогами родителей или специалистов, использующих аналогичные технологии. Поищите в Facebook или Pinterest занятия, которыми можно заняться с детьми, когда экран выключен.

Технология — это один инструмент

Мобильные устройства содержат функции, которые предоставляют детям и взрослым множество обучающих и увлекательных материалов, к которым они, возможно, не имели бы доступа в противном случае из-за физических, поведенческих или социальных ограничений.

Эти устройства могут выполнять такие сложные задачи, как обеспечение способа общения, и такие простые, как начало разговора между детьми. Технология — это инструмент, и, как и любой другой инструмент, его эффективность и ценность определяются тем, как он используется.

Возьмите его на тест-драйв в PACER’s A.T. Библиотека выдачи

Для детей и молодых людей с ограниченными возможностями открытие подходящих вспомогательных технологий (AT) может изменить жизнь. Благодаря ресурсам библиотеки Lending Library в Центре Simon Technology Center (STC) компании PACER, семьи и профессионалы могут узнать о новейших технологиях и взять их домой для пробного использования.Члены библиотеки, дающей взаймы, могут брать до шести единиц за раз на срок до четырех недель.

Онлайн-каталог — AT Finder — позволяет участникам искать предметы, доступные для ссуды. Категории включают программное обеспечение для чтения, письма, математики, навыков самостоятельной жизни, приложений и т. Д. Устройства AT включают сенсорные экраны, переключатели, альтернативные клавиатуры и устройства связи.

В библиотеке имеется широкий спектр мобильных AT-приложений, и участники могут взять напрокат iPad, чтобы опробовать эти приложения дома, включая AudioNote, который студент Аугсбургского колледжа Сэм Грейвс использует для записи лекций.«Это было чрезвычайно полезно для меня, так как мне нужно время, чтобы писать», — сказал Грейвс, страдающий церебральным параличом. «Я прихожу в STC с 3-х лет, и у меня там большой опыт».

STC недавно добавил несколько захватывающих новых технологий, в том числе VGo Robot, UbiDuo Wireless Face-to-Face Communicator и Tobii Eye Mobile, современные устройства, которые могут значительно улучшить качество жизни людей. с широким спектром инвалидности.

Lending могут оставлять отзывы и обзоры. «Благодаря библиотеке я купил умную ручку Livescribe и смог получить доступ к приложению Co: Writer. Какой замечательный ресурс! » написал один родитель. Профессионал, использующий библиотеку для выдачи кредитов, сказал: «Я ценю эффективность кредита и доступность устройств. Моему клиенту понравились новые функции (устройства), и Medicare покрыла расходы! »

Для получения дополнительной информации посетите PACER.org / stc или позвоните по телефону 952-838-9000.

Ресурсы

• Project KITE — Дети, включенные с помощью технологий, обогащаются

  Бесплатная программа обучения и наставничества по вспомогательным технологиям для родителей и преподавателей из Миннесоты, направленная на повышение независимости и вовлеченности молодых людей с ограниченными возможностями.

• TIKES — Технология для улучшения успеваемости детей

  Вспомогательные технологии, будь то что-то столь же простое, как ручка для карандаша, или столь сложное, как устройство связи, способны изменить жизнь и открыть двери возможностей для людей с ограниченными возможностями.Проект TIKES помогает открыть эти двери для родителей и медицинских работников, обучая их и продвигая использование вспомогательных технологий у детей и учащихся с ограниченными возможностями в возрасте от 5 до 5 лет. развитие, улучшение обучения и повышение самооценки.

• Введение в вспомогательные технологии для детей младшего возраста

Сделай сам: устройства со вспомогательными технологиями, сделанные в домашних условиях

Вспомогательные технологии не должны быть дорогими или сложными, чтобы изменить жизнь ребенка с ограниченными возможностями к лучшему.Иногда самые эффективные устройства могут быть построены в домашних условиях мамами и папами своими руками. Вот несколько примеров, которые стоит изучить.

Календарь объектов

Переход от одного занятия к другому может быть трудным, особенно после предпочтительных занятий, таких как время игры и время рассказа. Когда пришло время навести порядок или начать новое занятие, облегчите переход с помощью календаря объектов. Календарь предметов поможет вашему ребенку предугадать, какое действие будет дальше. Разделите небольшую полочку или доску на секции, используя малярный скотч.Вы можете разместить объекты, представляющие занятие, на полке или доске, разделенной на секции, с помощью малярной ленты. Количество разделов зависит от того, сколько занятий будет в расписании вашего ребенка. Найдите небольшие предметы, которые представляют эти действия. Например, игрушечная еда может означать время обеда, а кукольная подушка — время сна. Разложите предметы в правильной последовательности на соответствующем участке разделенной полки. По окончании занятия ваш ребенок может накрыть объект кухонным полотенцем, чтобы показать, что упражнение «все готово».”

Связь брелок

Электронные устройства связи не всегда можно взять с собой куда угодно — например, в бассейн или в парк, — но без возможности общения ваш ребенок может расстроиться и закатить истерику. Эта коммуникационная цепочка для ключей позволит вашему ребенку без проблем делиться выбором еды и занятий. Во-первых, создайте несколько графических коммуникационных символов, распечатайте их, ламинируйте или поместите в прозрачную цепочку для ключей и прикрепите цепочку для ключей к петле для ремня вашего ребенка или молнии рюкзака.

Адаптированная рукоятка

Вашему ребенку может быть трудно держать некоторые мелки, фломастеры или посуду. Эту адаптацию можно использовать для раскрашивания и сделать время еды менее беспорядочным. Используйте пустые бутылки из-под рецепта или старый 35-миллиметровый контейнер из пленки и ножницами удалите дно контейнера. Вставьте посуду или мелок в отверстие и закрепите его, поместив пластилин или пластилин внутрь контейнера.

iLearn, iGrow, iPlay: новые технологии помогают детям младшего возраста с ограниченными возможностями

2011

Еще шесть месяцев назад 5-летний Лео Фоули, страдающий синдромом Дауна, общался в основном с помощью языка жестов.Когда его мать, Бренда, не понимала знака, он расстраивался и начинал истерики. По словам Бренда, ситуация была разочаровывающей как для Лео, так и для всей семьи.

«Мы просто не всегда могли понять, чего он хотел», — говорит она. «Язык жестов работал, но мы не всегда знали знаки, которые знал он. Однажды ночью он был очень, очень расстроен, и мы просто не могли понять, что делать ».

Именно тогда она решила купить Лео iPad, чтобы помочь ему общаться.Теперь, когда Лео что-то нужно или хочет, он использует свой iPad, на котором есть изображения и фразы, такие как «Я голоден» или «Мне нужно в туалет», чтобы сообщить об этом своим родителям. Поскольку его родители теперь могут легко его понять, поведение Лео стало более позитивным.

«Это улучшило его способность сообщать нам, что ему нужно», — говорит она. «С iPad есть так много возможностей для общения, что они практически безграничны».

Хотя iPad появился на рынке менее двух лет, он стал очень популярным устройством для людей с ограниченными возможностями.Некоторые из его факторов, такие как простой в использовании сенсорный экран и тысячи недорогих приложений («приложений»), также делают его качественным устройством со вспомогательными технологиями для маленьких детей с ограниченными возможностями.

Помимо iPad, есть также iPod touch или iPhone меньшего размера, оба из которых предлагают аналогичные функции и приложения, а также другие смартфоны, такие как Android или Blackberry. На всех этих устройствах есть приложения для детей младшего возраста, многие из которых предназначены специально для детей с ограниченными возможностями.Для чтения электронных книг, таких как Kindle или Nook, также есть обучающие игры для детей младшего возраста.

Эти устройства предлагают множество преимуществ для маленьких детей с ограниченными возможностями, особенно для детей с задержкой речи или языка, аутизмом или задержками в развитии. Они легко настраиваемые, легкие и привлекательные для всех детей, как с ограниченными физическими возможностями, так и без них. Они также могут помочь повысить самостоятельность ребенка и его участие в жизни в раннем детстве, например дома или по уходу за ребенком. Некоторые приложения, например Proloque2Go для iPad, помогают детям общаться с помощью изображений на экране.Другие приложения используют видео для обучения детей социальным навыкам.

Для родителей из Миннесоты, желающих приобрести iPad или iPod touch, в библиотеке PACER’s Simon Technology Center (STC) есть оба устройства, которые семьи могут проверить перед покупкой. Родители могут записаться на прием в STC, посетив PACER.org/stc или позвонив по телефону 952-838-9000. STC также проводит в течение года семинары по приложениям для iPod / iPad для детей с ограниченными возможностями.

«До того, как у нас появился iPad, я несколько раз пользовался библиотекой STC», — говорит Бренда.«Они подарили нам такие прекрасные идеи. Они действительно понимают, что нравится детям, и знают так много ».

Выбор устройства

Поскольку доступно так много устройств со вспомогательными технологиями, важно рассмотреть все варианты, прежде чем приобретать iPad, iPod touch или другое подобное устройство. Семьям следует спросить:

• Что нужно моему ребенку?
• Как мой ребенок будет пользоваться устройством?
• Как мой ребенок получит доступ к устройству?
• Сколько памяти мне нужно?
• Кому будет принадлежать устройство, семье или школе? Если школа получит устройство для вашего ребенка, обсудите этот вопрос с командой индивидуальной образовательной программы (IEP).

Пятилетний сын Майка и Кэролайн Томсон Финн страдает синдромом Корнелии де Ланге, редким генетическим заболеванием. Они уже несколько месяцев рассматривают iPad как средство связи для Финна. Майк и Кэролайн считают, что у него плохая моторика, и он считает, что для него лучше всего подойдет большой размер iPad и чувствительный сенсорный экран.

«Для Финна большой планшет больше всего способствовал бы его обучению, а также помог бы ему общаться», — говорит Майк. «Он мог показать нам, когда ему больно или он голоден, и мы могли немедленно отреагировать.Общение — наша самая большая проблема, и я думаю, что iPad значительно улучшит качество его жизни ».

Тоня Хильярд, чей 3-летний сын Сэм страдает апраксией речи, также думает, что iPad может заменить доску выбора Сэма в качестве основного метода общения.

«Я жду, когда мы напишем его IEP, и мы сможем увидеть, где именно в этом необходимость», — говорит Тоня. «Я считаю, что iPad поможет ему лучше общаться и поможет всем лучше его понять».

Сэм уже использует Nook Color, устройство для чтения электронных книг Barnes & Noble, чтобы играть в образовательные игры.«У меня есть головоломки и приложения для изучения цветов и букв», — говорит Тоня. «Если он правильно ответит на вопрос, на экране появится фейерверк. Приятно видеть, как его хвалят за то, что он делает это правильно ». Чтобы убедиться, что iPad станет лучшим выбором для Сэма, Тоня планирует посетить технологический центр Simon Technology Center компании PACER и сравнить аналогичные вспомогательные устройства.

«Я хочу исключить все остальное, прежде чем что-то решу», — говорит Тоня. «Я просто хочу найти то, что лучше всего подойдет ему.”

Что лучше всего работает, будет варьироваться от семьи к семье, в зависимости от потребностей ребенка. Кэти Дафф обнаружила, что ее 4-летняя дочь Мэйси извлекает выгоду из использования Skype, веб-сайта, который предлагает бесплатные видеозвонки через компьютерные веб-камеры. Мэйси, у которой нарушение зрения с последующей задержкой моторики и апраксией речи, не хотела разговаривать по телефону со своим дедушкой, который живет в Хьюстоне, штат Техас. Кейти вспоминает, что хотя ее манера восприятия была хорошей, ей было трудно выразить себя, и она «просто бормотала по телефону».

Однако, используя Skype, Мэйси может видеть своего дедушку и разговаривать с ним одновременно, что делает процесс общения совершенно другим. «В Skype она такая живая и интерактивная, — говорит Кэти. Пока они разговаривают, дедушка Мэйси также выполняет некоторые обучающие упражнения, например показывает карточки и просит ее произнести по буквам объект на карточке.

«У нее, вероятно, не было бы таких отношений с дедушкой, если бы не Skype», — говорит она. «Нет предела тому, что вы можете делать в Skype.”

Предел неба

Как и Кэти Дафф, многие родители и профессионалы осознают, что с этими новыми технологиями безграничны, особенно для маленьких детей с ограниченными возможностями. «Благодаря развитию технологий детям, которые иначе не научились бы общаться, стало легче», — говорит Майк Томсон. «Многие родители понимают, как отчаянно пытаться найти выход, который терпит неудачу. Вот почему эта технология так вдохновляет ».

Кэти, которая использовала различные устройства с Macy, включая Skype и iPad, предсказывает, что технологии будут играть большую роль в жизни Macy на долгие годы.

«Эта технология расширяет возможности детей с ограниченными возможностями», — говорит она. «Им нужно что-то, что они могут сделать сами и чем гордятся. Я не хочу, чтобы что-либо останавливало мою дочь, и я знаю, что технологии будут важной частью этого на протяжении всей ее жизни ».

Обнаружение живости — лицо и отпечаток пальца (анти-спуфинг)

Последнее обновление: 4 декабря 2020 г. Приблизительное время прочтения: 11 минут

Все мы помним, как персонаж Тома Круза в отчете о меньшинствах (2002) успешно подделал проверку распознавания радужной оболочки глаза, заменив себе глаз, который только что купил на черном рынке.

В довершение всего, он также обманул доступ своего работодателя к сети с помощью своего старого глазного яблока, которое он привез с собой.

Звучит впечатляюще, правда?

В голливудских фильмах биометрические системы и их возможности живучести можно легко обмануть желатиновыми отпечатками пальцев, фальшивыми радужками и специальными очками.

Как и следовало ожидать, в действительности все обстоит иначе.

Эти уловки ни на секунду не обманут сегодняшнюю технологию.

Благодаря ИИ и, точнее, глубокому обучению — когда система может учиться на данных — биометрические технологии стали заметно более точными и устойчивыми к атакам.

Мы вернемся к этому позже.

Но можно сказать, что, поскольку биометрия все чаще используется для идентификации людей, проблемы безопасности и уязвимости в неконтролируемых средах привлекают внимание поставщиков решений, исследователей, мошенников и пользователей.

Хорошая новость заключается в том, что устойчивость биометрических систем к атакам спуфинга может резко возрасти с использованием ряда проверенных на практике и экономичных методов.

В этой статье мы сосредоточимся на процессах определения живучести и ответим на следующие вопросы:

1.Что такое определение живучести в биометрии?
2. Почему определение живучести является ключевым для биометрических систем?
3. Какие известные случаи подделки отпечатков пальцев?
4. Каковы основные методы противодействия атакам с подделкой отпечатков пальцев ?
5. Каковы известные атаки с имитацией лица?
6. Какие меры противодействия разработаны в настоящее время для атак с использованием имитации лица ?
7. Дополнительный вопрос: дипфейки — новая угроза распознаванию лиц?

Итак, если вы хотите пройти путь от новичка до профессионала, это руководство для вас.

Давайте начнем с определения.

№1. Что такое определение живучести?

Обнаружение жизнеспособности в биометрии — это способность системы определять, является ли отпечаток пальца или лицо (или другие биометрические данные) реальным (от живого человека, присутствующего в момент захвата) или поддельным (от поддельного артефакта или безжизненной части тела).

Он включает в себя набор технических функций для противодействия биометрической подделке атак , когда копия, имитирующая уникальные биометрические данные человека (например, слепок отпечатка пальца или трехмерная маска из силикона), представляется биометрическому сканеру для обмана или обхода этапов идентификации и аутентификации дано системой.

Проверка живучести использует алгоритмы , которые анализируют данные — после того, как они собраны с биометрических сканеров и считывателей — чтобы проверить, исходит ли источник из поддельного представления.

По сути, механизм обнаружения живучести — это функция безопасности, разработанная для уменьшения уязвимости биометрических систем к атакам с подделкой.

Но зачем нам определение живучести?

№2. Почему определение живучести является ключевым для биометрических систем?

Потребность в однозначной и безопасной идентификации и аутентификации побудила к массовому развертыванию биометрических систем по всему миру.

Растущее общественное признание, значительное повышение точности, широкое предложение и падение цен на датчики, IP-камеры и программное обеспечение ускорили эти тенденции.

Вот несколько примеров.

• На сегодняшний день в обращении находится более 1,2 млрд электронных паспортов. Они включали стандартизированные фотографии и отпечатки пальцев, соответствующие требованиям ИКАО, во многих странах.
• Индийская система биометрической идентификации объединяет биометрические и демографические данные более 1,26 млрд жителей.
• Многие схемы идентификации включают электронный чип с изображением и отпечатками пальцев в дополнение к биографическим данным (имя, дата и место рождения).

Это неожиданная удача для доступа, путешествий (киоски самообслуживания и автоматические ворота), но также для гражданской идентификации, процедур eKYC, онлайн-регистрации и аутентификации клиентов и многого другого.

Само собой разумеется, что биометрические системы также имеют решающее значение для критически важных инфраструктур , таких как пограничный контроль, иммиграционная служба и правоохранительные органы, здравоохранение и субсидии, население и регистрация избирателей.

Неспособность предотвратить атаки с подделкой отпечатков пальцев может иметь серьезные последствия.

Это имеет смысл, если вы рассмотрите эти другие примеры.

• IDENT, автоматизированная система биометрической идентификации, является краеугольным камнем управления границами и иммиграции США. Центральная система Министерства внутренней безопасности хранит и обрабатывает более 200 миллионов удостоверений , включая биометрические данные (десять пальцев и портрет) и связанную с ними биографическую информацию.
• Автоматическая система распознавания отпечатков пальцев ФБР, первоначально названная IAFIS (ныне NGI), является крупнейшей в мире коллекцией криминальных историй (, более 154 млн человек, ) по состоянию на конец октября 2020 года.
• Биометрическая система Eurodac (Европейская система дактилоскопии) обслуживает 32 страны в Европе.

Важность обнаружения спуфинга была подчеркнута еще в 2013 году в рамках проекта Европейской комиссии TABULA RASA (Надежная биометрия при атаках со спуфингом).

Возможно, неудивительно, что эта тема также была предметом хорошо скоординированных исследований в Соединенных Штатах с момента запуска Odin в октябре 2017 года.

Программа Odin была инициирована Интеллектуальным агентством перспективных исследовательских проектов (IARPA), организацией Управления национальной разведки США. Его цель — «разработать технологии обнаружения атак с использованием биометрических представлений, чтобы биометрические системы безопасности могли обнаруживать, когда кто-то пытается скрыть свою биометрическую личность.”

Плохая новость?

Разработка биометрической системы, которая защищает от текущих и будущих атак с подделкой , представляет сегодня серьезную проблему для отрасли.

Угрозы, исходящие от мошенников, столь же обширны, как и серьезны. У них есть доступ к высоким технологиям, таким как 3D-принтеры на основе смолы с разрешением 25 микрон, а также искусственный интеллект.

В ответ появились многочисленные технологические разработки.

Во-первых, давайте сосредоточимся на модальности отпечатков пальцев.

# 3 Какие известные случаи подделки отпечатков пальцев?

Атаки с подделкой отпечатков пальцев (также известные как Презентационные атаки или PA на техническом жаргоне) были реализованы с использованием имитаций ( Presentation Attack Instruments или PAI), сделанных из всевозможных легко обнаруживаемых материалов, таких как клей, воск, пластилин. , и силикон.

О первой подделке считывателей отпечатков пальцев сообщила компания NETWORK computing в 1998 году.

Эти атаки были предметом многих тестов и публикаций по методологиям и методам обнаружения поддельных отпечатков пальцев (также известных как Presentation Attack Detection — PAD) за последние десятилетия.

Есть еще кое-что.

Соревнования по обнаружению живучести LivDet (сокращение от Liveness Detection) проводятся раз в два года с 2009 года.

Да, вы правильно прочитали.

Anti-spoofing есть собственный «Хакатон».

И это международная тема, вызывающая озабоченность.

Стандарт ISO / IEC 30107 Международной организации по стандартизации по методам защиты от спуфинга и обнаружения жизнеспособности обеспечивает основу для развития этих методологий (PAD) в рамках структуры.Описываются и передаются атаки во время представления и сбора биометрических характеристик.

Стандарт ISO / IEC 30107 разработан для решения глобальных задач, связанных с обнаружением атак с использованием биометрических презентаций (PAD).

Презентация атакующих инструментов (отпечаток пальца)

Вот (не исчерпывающий) список хорошо известных инструментов презентационных атак для подделки отпечатков пальцев, проводимых либо с наложением, либо с помощью 3D-отпечатка пальца.

• Бумага: 2D-печать (на матовой и прозрачной бумаге)
• Клей школьный (столярный клей, клей на основе смолы ПВА типа геля 3M Scotch)
• Глиноподобные соединения, такие как Crayola Model Magic
• Play-Doh (хорошо известный состав для лепки на водной основе, используемый детьми)
• Orange Play-Doh (близкий к естественному отражению кожи)
• Пластилин (высокоточная пластилин на масляной основе)
• Желатин (коллаген, извлеченный из кожи, костей и тканей животных)
• Воск (органические или нефтяные соединения)
• Silly Putty (бренд — силиконовые полимеры, используемые детьми)
• Шпатлевка Silly Putty с металлическим оттенком (для датчика электропроводности)
• Silly Putty и светящаяся в темноте краска (проводящая из-за кристаллов сульфида цинка, активированного серебром, или легированного алюмината стронция)
• Силиконы (например, каучуки Ecoflex или поливинилсилоксан, используемые для изготовления слепков зубов и используемые в качестве форм)
• Силикон и непокрытая краска (электропроводящая краска)
• Силиконовое и графитовое покрытие (токопроводящее)
• Силикон с коллоидным серебром (жидкость с мелкими частицами серебра)
• Силикон и наноразмерные наконечники (жидкий раствор проводящего полиамида, имитирующий прикосновение к человеческой коже, используется, когда на вас надеты перчатки и вы хотите использовать свой телефон)
• Dragon Skin (марка высокопроизводительного силиконового каучука, используемого для создания эффектов кожи и форм)
• Кожа дракона и проводящая краска
• «Кожа дракона», токопроводящая краска и наноразмерные наконечники
• Кожа дракона и графическое покрытие
• Латекс (натуральный каучук, используемый для окраски кузова)
• Латекс с золотым покрытием
• Monster latex (известная марка жидкого латекса, используемого для спецэффектов.Его легко запекать в формах.)

Презентация биометрической подделки на биометрический сканер может быть обнаружена методами, широко известными как обнаружение атаки презентации, PAD.

Итак, как выполняется определение живучести?

# 4 Как определить живучесть в атаках представления отпечатков пальцев?

Техника преодоления презентационных атак на биометрические системы отпечатков пальцев делится на статические и динамические методы.

На снимке с распознаванием отпечатков пальцев видны линейные впадины (белые) и выступы (черные).Мельчайшие детали — это специфические пятна, такие как разветвления и окончания гребня (желтые и красные). Крошечные круглые точки — это поры пота. (Источник Gemalto на Milipol 2017).

будут использовать методы обнаружения подделок и живучести.

Статические методы

Они сравнивают один снимок отпечатка пальца с другими.

• Они могут обнаружить отсутствие деталей в поддельных отпечатках пальцев, таких как поры пота, различия в рисунках и неестественные детали (например, пузырьки воздуха) по сравнению с настоящими.
• Поиск следов шума и изменений отпечатков пальцев, например, пятен, известен в судебной медицине уже много лет. Кроме того, эластичность кожи настолько высока, что нет двух одинаковых отпечатков пальцев, даже если они сняты сразу после друг друга. Человек также может намеренно изменить рисунок своего отпечатка пальца, чтобы обойти идентификацию. Методы обнаружения подделок также обнаруживают этот тип попытки.
• Извлеченный из одного отпечатка пальца, можно использовать статические характеристики, такие как эластичность кожи, , характеристики на основе пота, текстурные характеристики, такие как гладкость (она же шероховатость поверхности) и морфология.
• Например, натуральная кожа обычно более гладкая, чем такие материалы, как желатин и силиконовые полимеры, состоящие из агломерированных молекул. У живого пальца искажение гребня будет больше , чем у подделки.
• Интересно, что спектр света, отраженного пальцем при освещении, очень характерен для кожи человека. В коротковолновом инфракрасном спектре отражение кожи также не зависит от тона кожи, что делает его повсеместным.
• Еще одна подпись «живости» — пот .Пот начинается с пор и неравномерно распространяется по гребню. Напротив, фиктивные захваты имеют тенденцию демонстрировать высокую однородность. Не говоря уже о том, что поры очень крошечные, и их сложно включить в артефакты, поскольку они обычно не видны на поднятых отпечатках пальцев.
Мультимодальные сканеры
• также могут комбинировать как вены пальца, , так и изображения отпечатков пальцев.

Динамические методы

Они обрабатывают несколько кадров отпечатков пальцев (также известные как слияние) и выполняют более глубокий анализ для обнаружения признаков жизни в полученных отпечатках пальцев.

• Анализ деформации кожи: Кожа становится белее под давлением . Этот эффект становится видимым, когда кончик пальца прижимается к поверхности, и кровоток сдерживается из-за сжатия ткани. Кроме того, пользователя могут попросить переместить палец, прижимая его к поверхности сканера, что намеренно усиливает деформацию кожи.
• Обнаружение кровотока . Идея состоит в том, чтобы уловить движение крови под кожей, чтобы отличить живые пальцы от искусственных.
• Активный пот Обнаружение пор: Активные поры с ионной потовой жидкостью доступны только на живых пальцах, и их трудно воспроизвести.

Но это еще не все.

AI-расширенные методы

Сегодня меры по борьбе со спуфингом используют сверточные нейронные сети с глубоким обучением (CNN), которые чаще всего применяются для анализа визуальных изображений.

моделей CNN можно обучить отличать живой палец от подделки. Они могут, например, идентифицировать поддельные отпечатки пальцев с известными материалами.

Подумайте об этом так:

Алгоритмы искусственной нейронной сети помогают повысить точность алгоритмов определения живучести.

В результате для обмана сканеров отпечатков пальцев и считывателей теперь требуется заметно более высокий уровень знаний, который выходит далеко за рамки элементарной подделки силикона.

Прежде всего, создание высококачественного артефакта из скрытого отпечатка пальца требует навыков и знаний, аналогичных навыкам судебно-медицинского эксперта с соответствующим лабораторным оборудованием .

Итак, какова волшебная формула противодействия атакам с подделкой отпечатков пальцев?

Извините, но нет волшебной формулы или серебряной пули.

Один метод никогда не может обеспечить всю необходимую безопасность. Реальное решение заключается в сочетании нужного количества различных функций.

Неопровержимый ответ также заключается в результатах : i.е., способность устройства противостоять атакам сегодня и в будущем.

Помимо рекомендаций поставщиков и технических заявлений, определенно сложно сделать правильный выбор между всеми устройствами, доступными на рынке.

Новые методы испытаний устройств для оценки соответствия стандарту ISO, несомненно, могут помочь.

Их результаты могут быть подходящим ориентиром.

Давайте объясним.

Сегодня независимые аккредитованные лаборатории могут предоставлять услуги по тестированию ISO Presentation Attack Detection.

Во время тестирования системы подвергаются различным атакам представления. В случае успеха поставщик получит отчет о тестировании.

В соответствии со стандартом ISO / IEC 30107-3 («Тестирование и отчетность», представленный в сентябре 2017 года) и концепцией 30107-1, результаты являются отличным ориентиром как для поставщика, так и для его клиентов.

Почему-то вопрос уходит от «какая технология используется для определения живучести?» на «Соответствует ли устройство последним стандартам?»

Мое тело, внутренняя история: учебные мероприятия для системы кровообращения