Спільні STEM-проєкти
Проєкти, які школи Запоріжжя створюють разом із викладачами Запорізької політехніки: від ідеї та дослідження до робочої моделі.
Заклади загальної середньої освіти Запоріжжя разом із викладачами НУ «Запорізька політехніка» створюють спільні STEM-проєкти. Учні досліджують реальну проблему, проєктують, програмують, друкують деталі на 3D-принтері й представляють робочу модель, а викладачі університету проводять заняття, консультують команди та допомагають з обладнанням. Нижче — проєкти, які школи вже реалізували разом з університетом.
Розумний робот-козак на базі Arduino UNO

Запорізька гімназія № 106 Запорізької міської ради
Автори проєкту: Ренгевич Данило Сергійович і Костюк Ірина Василівна, вчителі інформатики ЗГ № 106
Тип проєкту: інженерний
Мета: сформувати в учнів розуміння принципів роботи метеостанцій, навчити збирати дані про погоду, аналізувати їх і презентувати результати, використовуючи Arduino та цифрові інструменти.
Ідея проєкту
У підземній школі ЗГ № 106 важливо контролювати температуру, вологість, атмосферний тиск та інші показники, щоб створити безпечні умови для перебування учнів під час освітнього процесу.
Розумний робот-козак відстежує мікроклімат і виводить показники на кольоровий LCD-дисплей. А ще з ним можна взаємодіяти, як зі справжнім козаком.
Завдання проєкту
- Ознайомитися з принципами роботи мікроконтролера Arduino.
- Вивчити датчики температури (DHT11/22), тиску (BMP280), освітленості (LDR).
- Зібрати електронну схему метеостанції.
- Написати програмний код для збору та виведення даних.
- Розробити 3D-модель корпусу.
- Надрукувати на 3D-принтері всі складові корпусу.
- Провести тестування та аналіз отриманих результатів.
- Розробити сайт для фіксування отриманих даних.
- Оформити результати у вигляді презентації або інтерактивного звіту.
Результати
Розроблено повністю автономного людиноподібного робота-козака на базі Arduino Uno та ESP8266. Проєкт поєднує 3D-друк (власні деталі), мікроелектроніку (TFT-дисплей, датчики руху, відстані, освітлення, клімату), аудіосистему та кінематику (керування рукою із шаблею через сервопривід). Реалізовано стабільну схему живлення від вбудованого павербанка для безперебійної роботи всіх компонентів.
Результат — діючий 3D-надрукований корпус у формі робота-козака, всередині якого змонтована та підключена робоча електронна схема на базі Arduino з усіма датчиками, екраном та живленням.
«Школа майбутнього»

Запорізька гімназія № 20 Запорізької міської ради
Тип проєкту: інженерно-дослідницький
Інтегровані предмети: українська мова, біологія, фізика, інформатика, технології, медицина, екологія
Мета: сформувати уявлення про школу майбутнього як простір інновацій, здоров’я, екологічності й розвитку, розвивати креативне мислення, навички командної роботи, цифрові та комунікативні компетентності.
Ідея проєкту
«Школа майбутнього» — це екологічний, технологічний та безпечний простір, де поєднуються інновації, природа та турбота про здоров’я учнів. Простір, у якому навчання стає захопливою подорожжю, а учні — активними творцями свого майбутнього.
Завдання проєкту
- розвивати уяву, здатність формулювати власні ідеї та висловлювати їх у письмовій формі;
- навчити учнів використовувати штучний інтелект і графічні редактори для візуалізації своїх задумів;
- розвивати вміння застосовувати знання з природничих і технічних дисциплін на практиці;
- виховувати екологічне мислення, відповідальність і прагнення до створення безпечного освітнього простору;
- формувати навички публічного виступу, презентації проєкту та командної взаємодії.
Результати
Створено віртуальну модель школи майбутнього, що охоплює:
- енергоефективну школу;
- архітектурну модель;
- екологічну модель — зелену школу майбутнього;
- інформаційну грамотність;
- психологічний комфорт.
Літературні образи: створення 3D-моделей та медіаконтенту з використанням ШІ

Запорізька гімназія № 84 Запорізької міської ради
Тип проєкту: інженерно-дослідницький
Інтегровані предмети: література, інформатика, технології, дизайн
Мета: поєднати літературний аналіз із сучасними технологіями для створення 3D-моделей літературних персонажів та медіаконтенту з використанням ШІ.
Ідея проєкту
Інтегрувати штучний інтелект у гуманітарну сферу, відкрити нові можливості для творчості та сучасної інтерпретації літературних образів.
Завдання проєкту
- Опрацювання літературних творів.
- Створення медіаконтенту.
- Створення буктрейлера, коміксів тощо.
- Створення 3D-моделей персонажів.
Результати
Опрацьовано літературні твори, визначено ключові образи, створено 3D-моделі персонажів. Викладачі НУ «Запорізька політехніка» провели серію уроків з 3D-моделювання та підготували відеоматеріали, щоб учні могли самостійно опрацювати теми.
Підсумок роботи — тематичні мініпроєкти, цифрова галерея 3D-персонажів, медіаконтент і мультимедійні матеріали: відеопрезентації, постери, короткі ролики.
Модель епохи: Дніпрогес — від ідеї до STEM-реалізації

Запорізька гімназія № 89 Запорізької міської ради
Тип проєкту: інженерно-дослідницький
Інтегровані предмети: проєкт поєднує науку (фізика), інженерію (будівництво робочої моделі ДніпроГЕС), дизайн (створення тривимірної моделі), історію та екологію.
Ідея проєкту
Створити діючу модель Дніпровської гідроелектростанції (ДніпроГЕС), що демонструє перетворення кінетичної енергії води на електрику.
Завдання проєкту
- Історія. Огляд історичних процесів, що передували створенню ДніпроГЕС:
- від водяного колеса до турбіни (Стародавність — XIX століття);
- перші гідроелектростанції (1870–1880-ті роки);
- епоха гігантів (XX століття), одним з яких став ДніпроГЕС.
- Фізика. ГЕС — ідеальний приклад закону збереження енергії в дії: проєкт показує, як енергія змінює форму, переходячи з однієї стадії в іншу. Основні фізичні закони: закон збереження і перетворення енергії, закон електромагнітної індукції, закон Бернуллі, коефіцієнт корисної дії.
- Екологія. Позитивний і негативний вплив роботи ГЕС на навколишнє середовище.
- Дизайн. Створення тривимірної моделі ГЕС.
- Інженерія. Створення робочої моделі електростанції з генератора, турбіни та допоміжного устаткування.
Результати
Створено детальну об’ємну модель Дніпрогесу та змістовну презентацію-виступ. Етапи розробки та ключові технічні рішення зафіксовано в підсумковому відеоролику. Результати демонструють поєднання інженерного підходу, творчості та високого рівня підготовки учнів Запорізької гімназії № 89.
Біомеханіка руху: інженерія людини

Запорізька гімназія № 12 Запорізької міської ради
Тип проєкту: дослідницько-інженерний
Інтегровані предмети: математика, біологія, технології, інформатика, фізика
Мета: створити реальний прототип рухомої частини тіла — цифровий та фізичний 3D-виріб.
Ідея проєкту
Поєднати знання з біології із сучасними технологіями та інженерією.
Завдання проєкту
- Визначити, чому важливо розуміти біомеханіку руху людини.
- Вивчити анатомію суглобів і м’язів, типи рухів, принцип важеля.
- Провести експеримент: виміряти силу м’язів динамометром.
- Обчислити момент сили в ліктьовому суглобі.
- Провести групові дослідження.
- Створити власні дослідницькі проєкти про протезування.
- Конструкторський етап: ознайомитися з роботою 3D-сканера та методом фотограмметрії.
- сканування частин тіла учасників проєкту;
- створення тривимірних моделей за результатами сканування в середовищі SolidWorks;
- підготовка програми для 3D-друку та обладнання;
- 3D-друк і фінішна обробка надрукованих моделей;
- створення бази комп’ютерних 3D-моделей частин тіла.
Результати
- Учні створили власну модель рухомої частини тіла.
- Створено моделі шийного хребця людини та його рухомого кріплення, а також моделі хребців за результатами сканування.
Моделювання аеродинамічних профілів крила

Запорізький багатопрофільний ліцей № 99 Запорізької міської ради Запорізької області
Тип проєкту: інженерно-дослідницький
Інтегровані предмети: математика, фізика, інформатика, креслення, технології, мистецтво, трудове навчання
Мета: спроєктувати, надрукувати та протестувати в міні-аеродинамічній трубі набори профілів крила; отримати вимірювані залежності підйомної сили й опору та визначити оптимальний профіль за обраними критеріями.
Завдання проєкту
- Розробити CAD-моделі 2–3 основних профілів із варіаціями (зміна товщини, кривизни, кута атаки).
- Підготувати STL-файли й налаштувати 3D-принтер.
- Побудувати або підготувати міні-аеродинамічну трубу.
- Виконати серію експериментів: для кожної моделі виміряти підйомну силу та силу опору (або їхні проєкції), побудувати графіки.
- Проаналізувати похибки вимірювань.
- Обробити дані та зробити висновки.
Результати
Завершено цикл цифрового моделювання аеродинамічних профілів крила в різних CAD-середовищах. Створено та опрацьовано кілька варіантів профілів із різною кривизною, товщиною й геометрією, підготовлених у форматі STL.
Наступний крок — 3D-друк отриманих моделей та їх випробування в аеродинамічній трубі. Конструкція труби зараз у стадії збирання, тож незабаром розпочнеться експериментальна частина проєкту: оцінка ефективності створених профілів у реальному потоці повітря.
EcoSmart Bin: технології чистого майбутнього

Запорізький технічний ліцей
Тип проєкту: інженерно-дослідницький
Інтегровані предмети: українська мова, фізика, інформатика, технології, екологія
Мета: формування інженерного мислення та екологічної свідомості учнів через проєктування і створення моделі розумного смітника з автоматичним відкриванням, сортуванням відходів, сучасними електронними компонентами та програмуванням; розвиток навичок командної роботи, дослідницької діяльності, технічного конструювання та презентації власних STEM-рішень.
Команда проєкту
Від Запорізького технічного ліцею:
- Ткаченко Тетяна Віталіївна, вчитель інформатики — пошуковий, аналітичний і контрольний етапи.
Від НУ «Запорізька політехніка»:
- Полешко Ігор Станіславович, завідувач лабораторії, керівник гуртка «Робототехніка з Arduino» — програмування та налаштування Arduino.
- Осадчий Володимир Володимирович, доцент, керівник гуртка «STEM-лабораторія Lego» — 3D-моделі та друк потрібних деталей на 3D-принтері.
- Назарова Олена Сергіївна, доцент, директор Дитячо-юнацького наукового університету — ідея проєкту та організаційна робота.
Ідея проєкту
Учні працюють у командах над інтелектуальною моделлю смітника EcoSmart Bin, який автоматично відкривається, коли до нього підходить людина, визначає тип відходів або пропонує варіанти сортування і робить збір сміття зручним і гігієнічним. Проєкт поєднує інженерію, програмування та екологію й показує, як сучасні технології допомагають формувати відповідальне ставлення до довкілля та створювати рішення для чистого і сталого майбутнього.
Завдання проєкту
- дослідити проблему накопичення та сортування побутових відходів у школі та громаді;
- ознайомитися з принципами роботи ультразвукових датчиків, серводвигунів, мікроконтролерів (Arduino / micro:bit);
- розробити конструкцію розумного смітника з безконтактним відкриванням кришки;
- реалізувати систему сортування сміття за типами (пластик, папір, змішані відходи тощо);
- створити алгоритм роботи пристрою та запрограмувати мікроконтролер;
- змоделювати та виготовити корпус пристрою з доступних матеріалів;
- протестувати роботу системи та вдосконалити конструкцію;
- проаналізувати ефективність розробленого рішення для школи;
- підготувати технічну документацію, опис проєкту та презентацію результатів;
- представити готовий прототип під час STEM-презентації або виставки проєктів.
Результати
Учні в командах створили функціональну модель смарт-смітника на базі плати Arduino, ультразвукового датчика відстані та серводвигуна. Спершу розробили 3D-модель механізму відкривання кришки, потім надрукували кріплення на 3D-принтері, зібрали механічну частину та інтегрували електроніку.
Зроблено чотири однакові прототипи: це дозволило перевірити повторюваність конструкції та організувати командну роботу. У кожному пристрої кришка відкривається автоматично, коли спрацьовує ультразвуковий датчик.
Паралельно учні розробили зовнішнє оформлення: визначили види відходів для сортування (папір, пластик, метал, скло, органічні та змішані відходи), підібрали кольорове маркування відповідно до екологічних стандартів, створили в графічному редакторі наклейки з піктограмами та пояснювальними написами й розмістили їх на смітниках.
Експерименти, тестування та вдосконалення
Учні перевірили відстань спрацювання датчика, швидкість відкривання кришки та час її утримання. Підсумковий алгоритм: коли людина наближається, кришка відкривається, залишається відкритою 5 секунд і закривається сама.
Команди перевірили стабільність роботи в різних умовах, доопрацювали програмний код і механіку, підібрали кут відкривання кришки та положення датчика. Окремо перевірили, чи зручно користуватися смітниками з наклейками і чи зрозуміле маркування.
Готовий прототип
Створено чотири робочі прототипи EcoSmart Bin з автоматичним безконтактним відкриванням кришки. Плата Arduino живиться через USB від комп’ютера, павербанка або мережевого адаптера, тож пристрій мобільний і зручний.
Моделі мають надруковані на 3D-принтері кріплення, ультразвуковий датчик і серводвигун, що керує кришкою. Кожен смітник позначено наклейкою з типом відходів, що допомагає привчатися до сортування. Прототипи показують, що з доступних компонентів можна створювати інтелектуальні екологічні рішення.
Як долучитися школі
Підготовка спільного проєкту триває кілька зустрічей: від заявки та вибору теми до презентації результату. Покроково це описано в алгоритмі, а етапи роботи з учнями — у методології.