Исследовательская работа по математике: "Кубик Рубика и его разновидности"

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №15»

Исследовательская работа по математике:

«Кубик Рубика и его разновидности».

Выполнил: ученик 7 «В» класса

Назаров Никита

Руководитель:

Агафонова Наталья Васильевна,

адрес: 607224, Нижегородская обл., г. Арзамас, ул. 9 Мая, д. 29

e-mail: arz-15ka@yandex.ru

телефон: 8-(83147)-7-62-79

г. Арзамас 2023 год

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………..3

2. Историческая справка………………………………………………………3

3. Виды кубиков................................................................................................. 4

4. Сборка кубика ………………………………………………………………4

5. Личные достижения…………………………………………………………9

6. Чем полезен кубик Рубик…………………………………………………...9

7. Заключение………………………………………………………………… 10

Литература…………………………………………………………………….

Приложения

Введение.

Актуальность выбранной темы:

Меня заинтересовала данная тема, собирание кубика развивает логику, память.

Объект исследования: информационные источники, позволяющие проследить историю возникновения «кубика Рубика» и его разновидности.

Предметом исследования: Кубики различной конфигурации.

Гипотеза исследования: Я предположил, что эти головоломки помогут мне при изучении математики , для развития логического мышления, образного мышления.

Цель исследования: изучение истории возникновения кубика Рубика, рассмотреть всевозможные разновидности кубика и методику их сборки.

В ходе достижения цели мне потребуется решить следующие задачи:

1. Проследить историю возникновения кубика «Рубика».

2. Найти общие ходы при сборе кубиков.

Методы исследования:

Теоретические: изучение материалов по теме исследование; анализ и обобщение собранной информации; моделирование; конструирование; классификация.

Задачи исследования:

1.Выяснить, какие общие пути сбора кубиков.

2.История кубика Рубика.

Ку́бикРу́бика (первоначально «магический кубик») — механическая головоломка изобретённая в 1974 году (и запатентованная в 1975 году) венгерскимскульптором и преподавателем архитектуры ЭрнёРубиком.

Идея кубика вынашивалась долго время, а первоначальная задача была во много раз труднее и практически непосильна – Эрнё хотел, чтобы отдельные кубики могли вращаться и не нарушать при этом всей конструкции. К тому же в его задумке у кубика должно было быть 27 кубов с разноцветными гранями, то есть всего 27*6=156 граней(!). В конечной версии все же их осталось 54 – как у современного кубика. А во внутрь был помещен цилиндрический механизм. Испытать кубик Рубика первым посчастливилось студентам Рубика. Но вскоре как и у него самого, так и у «испытателей» появилась проблема: как же его все таки собрать? Говорят, после создания кубика, Эрнё потратил на его сборку и разработку алгоритма около месяца! В 1975 году Рубик запатентовал своё изобретение. 

Головоломка представляет собой пластмассовый куб 3×3×3 (в первоначальном варианте) с 54 видимыми цветными наклейками. Грани большого куба способны вращаться вокруг 3 внутренних осейкуба. Каждая из шести граней состоит из девятиквадратов и окрашена в один из шести цветов, в одном из распространённых вариантов окраски, расположенных парами друг напротив друга: красный — оранжевый, белый — жёлтый, синий — зелёный. Повороты граней позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов. Задача игрока заключается в том, чтобы «собрать кубик Рубика»: поворачивая грани куба, вернуть его в первоначальное состояние, когда каждая из граней состоит из квадратов одного цвета. Задача игрока заключается в том, чтобы, поворачивая грани кубика, вернуть его в такое состояние, когда каждая грань состоит из квадратов одного цвета («собрать кубик Рубика»). Считается, что кубик Рубика — лидер среди игрушек по общему количеству продаж: по всему миру было продано порядка 350 млн кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов. Если их поставить в ряд, то они протянутся почти от полюса до полюса Земли.

3.Виды кубиков.

Кубики: Зеркальный, Мельница,Мастерморфикс 3*3, Твисти Куб собираются методом кубика рубика 3*3*3.

Кубики: 4*4*4, 5*5*5, 7*7*7 собираются методом 4*4*4.

У меня есть:3*3*3, 4*4*4, 5*5*5, 7*7*7, Мегаминск, Скьюб, 2*2*3, Иви куб, Зеркальный, Мельница,Мастерморфикс 3*3,Твисти Куб.

4.Сборка кубиков.

Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами. А сама скоростная сборка — спидкубинг .

Первый Международный чемпионат по сборке кубика Рубика прошёл в Будапеште 5 июня 1982 г. Официальные соревнования по скоростной сборке кубика Рубика регулярно проводятся  Всемирной ассоциацией спидкубинга (WCA). Каждые два года проходят чемпионаты Европы, Азии, а также чемпионат мира. Согласно правилам WCA, перед сборкой кубы должны быть перемешаны по алгоритму (scramble), сгенерированному компьютером с помощью программы TNoodle (для куба 3×3×3, для других головоломок есть отдельные программы генерации скрамблов). При этом у всех участников начальные позиции перемешанного кубика (скрамблы) должны быть одинаковыми.

Победитель определяется не по результату единичной сборки, а по среднему времени из 5 попыток, при этом лучшая и худшая попытки не учитываются, а вычисляется среднее из оставшихся трёх.

Первый мировой чемпионат совпал с пиком популярности кубика. Вскоре волна всемирного ажиотажа начнёт спадать, а сотни миллионов кубиков попрячутся по пыльным углам. Но это не значит, что сообщество любителей головоломки разочаровалось в своём выборе. Возрождению престижа кубика способствовало, как это ни странно, появление Интернета. Появились многочисленные сайты, на которых отчаявшихся сборщиков научат правильно складывать кубик. В 21 веке возобновились и соревнования по сборке кубика Рубика. Появилась Всемирная Ассоциация Кубика (WCA), которая проводит чемпионаты по официальным правилам.

5.Личные достижения.

6. Чем полезен кубик Рубик

Кубик Рубика — это головоломка, а головоломки, как мы знаем, оказывают положительные действия на наш мозг и другие органы и части тела.

Развитие мелкой моторики рук. Чтобы собрать заветный кубик необходимо совершить немалое количество поворотов вправо, влево, вверх и вниз. Очень важный момент особенно для детей. Когда ребенок что-то постоянно делать руками, то это положительно влияет на весь ее организм.

Дикция. Некоторые могут удивиться, как кубик Рубика может повлиять на дикцию. Отдел головного мозга, который отвечает за речевой аппарат, находится там же, где и отдел моторики рук. Если ребенок постоянно играет с мелкими предметами, например, складывает пазлы или кубик Рубика, то он автоматически отрабатывает свое произношение.

Память и логика. Память — одно из самых главных составляющих качеств высокого интеллекта. При сборе кубика Рубика нужно постоянно запоминать различные комбинации и формулы. Сборка кубика Рубика позволяет мыслить на несколько ходов вперед и планировать последовательность действий в уме. Поэтому во время игры можно совершенствоваться и развивать свои умственные способности. 

Быстрое мышление. По словам специалистов, те люди, которые в детстве занимались сборкой кубика Рубика, пазлами, играли в шашки и шахматы лучше и быстрее соображают в более зрелом возрасте.

Усидчивость. Во время сборки кубика, когда ребенок находится в процессе решения логической задачи – он становится усидчивым.

Также, развивается способность удерживать и концентрировать внимание на протяжении долгого времени.

Удобство кубика Рубика в том, что эту игру вы можете брать с собой везде. Она легко поместится в рюкзаке или портфеле. И собирать его можно где угодно: на перемене в школе, в перерыве на работе, в парке, по дороге или в долгой очереди.

Есть ли польза для взрослых?

Давно установлено, что если не тренировать мозг, то постепенно умственная способность слабеет. А в конечном итоге к старости наступает слабоумие.   Ученые считают, что человек должен поддерживать свой мозг не меньше, чем весь организм. Со временем клетки мозга стареют, поэтому им необходимы так называемые омолаживающие процедуры и тренировки. Головоломки, в том числе и кубик Рубика, помогут постоянно стимулировать процессы мышления, они выступят тренажером для мозга. Дело в том, что логические упражнения помогают за счет того, что способствуют вырабатыванию химического вещества. Оно стимулирует рост новых связей в мозге – увеличивается уровень серотонина, влияющего на настроение, образовываются новые кровеносные сосуды, питающие мозг.

Особая польза от головоломок заключается в улучшении памяти. Взрослые замечают, что со временем объем информации, который раньше удавалось держать в голове, становится гораздо меньше. Им все труднее запоминать имена и фамилии, номера телефонов. Иногда четко не могут разложить по порядку прошедший день.

Кубик Рубика - это еще и отличная антистрессовая игрушка. Его можно повертеть в руках, поразглядывать и покрутить грани. А еще можно заглянуть в отверстие и, возможно, вы увидите текущую ситуацию с нового ракурса.

7.Заключение.

Закончив свою работу, я могу сказать, что всё то, что было задумано, в целом получилось. Я сам собираю несколько видов кубика Рубика, до мирового рекорда, конечно, далеко, но в школьном чемпионате есть шанс победить. Теперь я могу помочь тем, кто ещё не овладел алгоритмом сборки, но очень хочет научиться собирать кубик. В классе я нашел единомышленников. Теперь мне захотелось добавить к своим исследованиям знания об элементах комбинаторики. Это очень большая и увлекательная область математики. Возможно, это будет уже новый, научно исследовательский проект.

Список литературы.