Практическая работы "Кубик Рубика"

Муниципального бюджетного образовательного учреждения средней общеобразовательной школы № 1 р. п. Хор

муниципального района имени Лазо Хабаровского края.

Секция начальные классы

Исследовательская работа

Тема: Кубик Рубика

Автор работы:

Войтехович Никита Евгеньевич, 4 класс

Руководитель:

Мымликова Мария Юрьевна,
учитель нач.классов

п. Хор

2021

Содержание:

Введение……………………………………………………………...…3

Глава I. Теоретическая часть……………………………………......5

1.1 История создания кубика Рубика……………………………….....5

1.2 Разновидности головоломки …………………..…………..……....7

1.3 Спорт и мировые рекорды……………………………………….....8

1.4 Способы сборки головоломки……………………………………...9

Глава II. Практическая часть……………………………………….11

2.1 Анкетирование учащихся ................................................................11

2.2 Мастер-класс. ………………………………………………………12

Заключение………………………………………………………..……13

Список литературы………………………………….………………...14

Приложения………………………………………………………….…15

«Память слабеет, если её не упражняешь»

Цицерон

Введение

Кубик Рубика является развивающей и полезной игрушкой не только для детей, но и для взрослых. Прекрасно развивает мелкую моторику, воображение, логическое мышление, память. Также научно доказано что, играя с кубиком Рубика, дети становятся внимательнее, усидчивее, спокойнее. И еще главный неоспоримый плюс - у человека, который справился с кубиком Рубика, заметно повышается самооценка, уверенность в собственных силах.

В своей работе я хочу рассказать о головоломках, их разновидностях, об истории их возникновения, способах их применения. Впервые кубик Рубика попал ко мне в руки, когда мне было 6 лет. Сначала было интересно просто вертеть его, наблюдать как меняются его грани. Но затем появилось желание узнать побольше об этой интересной головоломке, о способах его сборки. Я стал искать различную информацию по этому вопросу. И все эти находки я изложу в своей работе.

Актуальность темы: в век новых технологий и перенасыщения компьютерными играми и гаджетами, удивительно, но интерес к кубику Рубику, игре которой 46 лет, не уменьшается, проводятся чемпионаты Европы и мира по сборке кубика Рубика.

Объект исследования: кубик Рубика.

Цель моей работы:

 - изучить историю появления и причины популярности головоломки, покорившей умы миллионов людей во всём мире;

- собрать информацию о чемпионатах по сборке кубика Рубика;

- найти алгоритм сборки кубика Рубика и опробовать его на практике;

- заинтересовать и увлечь как можно больше желающих «играть» кубиком Рубика.

Для реализации данной цели были определены задачи:

- познакомиться с создателем кубика Рубика;

- рассмотреть историю создания кубика Рубика, причины его популярности;

- собрать, изучить и систематизировать материал о кубике Рубике.

- Провести анкетирование среди учащихся МБОУ СОШ №1р.п. Хор;

- Провести мастер –класс по сборке кубика Рубика 3х3х3.

Методы исследования: 

1. сбор литературных источников и информации;

2. систематизация теоретических и практических знаний;

3. эксперимент.

Гипотеза: если понять и запомнить все алгоритмы сборки Кубика Рубика, то можно развить пространственное мышление, которое так необходимо для более углубленного изучения математике.

Глава I. Теоретическая часть

1.1 История создания «Кубика Рубика»

Самая знаменитая головоломка мира была изобретена в 1974 году венгерским скульптором и профессором архитектуры Эрно Рубиком. Он трудился на факультете интерьерного дизайна будапештской Академии прикладных искусств и ремесел, преподавал венгерским студентам промышленный дизайн и архитектуру. Как это обычно и бывает с выдающимися изобретениями, проект кубика вынашивался не один год.

По одной из версий, при помощи данного учебного пособия Рубик, пытался втолковать непонятливым студентам основы математической теории групп.

Задача изобретателя была такова: заставить отдельные разноцветные кубики свободно вращаться на своих местах, не нарушая единства всего приспособления.

В начале изобретение представляло собой набор из 27 деревянных кубиков с разноцветными гранями (всего 27 х 6=156 цветных граней) центральных кубиков, двухцветные у двенадцати боковых, и трёхцветные у восьми угловых.

В дальнейшем пришлось отбросить всё лишнее: в своем первом кубике Рубик оставил всего 54 внешние грани. Немного позже кубик стал выглядеть именно так, как мы его привыкли видеть сейчас.

Настоящее «кубическое» нашествие началось лишь в 1980, когда в результате совместных усилий немецкого компьютерного предпринимателя Тома Кремера который очень заинтересовался этой игрушкой и Тибора Лакзи, лицензию на производство кубика-Рубика купила компания Ideal Toy Corporation (именно она дала головоломке имя Rubik’s Cube), которая разместила заказ на 1 000 000 шт. после чего начала рекламировать и продавать эту игрушку во всем мире.

В нашей стране кубик пришел «в массы» в 1981 году. По некоторым данным, права на выпуск игрушки обошлись СССР в немыслимую тогда сумму 3 миллиона долларов. Первыми силу головоломки ощутили на себе учителя - целые классы целеустремленно, не выходя на перемены, ожесточенно вертели Кубик.

Школьники собирали его во время уроков под партами. Учителя, отобрав его во время уроков, сами скрипели Кубиком на занятиях, отгородившись от подопечных классным журналом. А потом допоздна засиживались в учительской, пытаясь собрать Кубик. В школах проходили «закрытые» чемпионаты на скорость - находись легендарные личности, которые смогли в первые годы его существования собрать его за одну минуту. Интересно что, у самого Эрно Рубика в первый раз на сборку ушел целый месяц.

Стоит заметить, что в 90-е годы кубик обрел второе дыхание - появился Кубик Рубика для Windows. В Кубик теперь можно поиграть и на компьютере. Но живой, осязаемый, фирменно скрипящий кубик, сегодня все еще большая редкость! Возможно поэтому, несмотря на то, что молодое поколение отдает предпочтение электронным играм, в наши дни Кубика Рубика снова становится бестселлером во многих странах.

1.2 Разновидности головоломки

С момента изобретения Кубика Рубика было придумано немало аналогичных головоломок, порой очень занятных, красивых и необычных.

Помимо традиционного 6-цветного исполнения кубика 3-х гранного кубика, есть 2-х, 4-х, 5-ти, 6-ти, 7-ми, 8-ми, 9-ти. 10-ти, 11-ти, так же были попытки изготовления таких как 12-ти, 13-ти и даже 17-ти и 19-ти гранных. Так же есть кубики с исполнением не стандартных расцветок, с изображением различных рисунков и различных задач. Помимо этого есть «гибриды» - полученные объединением нескольких кубиков, варианты с закруглёнными углами.

Спустя почти 30 лет после своего гениального изобретения — кубика, знаменитый профессор Эрно Рубик создал новую головоломку — шар Рубика, демонстрация которого состоялась на выставке в Германии в феврале 2009 года.

"Пирамидка Мефферта" - изобретена раньше кубика Рубика и является самой простой для сборки из перечисленных головоломок (хотя Эрно Рубик не имеет никакого отношения к созданию этой головоломки). Его изобрел, немец Уве Меффертом.

Существует даже кубик для слепых. Основная идея такого кубика — использовать вместо цветов различные фактуры, вроде металла, дерева, пластика, резины, камня, ткани… Человек может не глядя на такой кубик почувствовать «рисунок» на его гранях и сложить его.

А одним из последних изобретений стал Кубик Рубика mp3-плеер, Для того, чтобы заставить этот плеер играть, необходимо собрать хотя бы один цвет на гранях кубика. Например, чтобы запустить проигрывание музыки, надо собрать верхнюю грань, а чтобы остановить — нижнюю, и так далее. Как говорится, и польза, и отдых.

Если сложить классический Кубик Рубика для вас не проблема, попробуйте этот монструозный кубик под названием Петаминкс (Petaminx). Он состоит из 975 частей, в комплекте идет 1212 наклеек с цветами, которые необходимо наклеить на его грани для создания этого кубика дизайнер Джеймсон Смит потратил 75 часов. Только представьте, сколько времени уйдет на его решение.

1.3 Спорт и мировые рекорды

Рекорд по сборке пробовали установить во многих странах мира. Энтузиастов, занимающихся сборкой кубика Рубика на время, называют спидкуберами. А сама скоростная сборка — спидкубинг.

В 1982 году в Будапеште прошел чемпионат мира по собиранию Кубика Рубика.

Для решения предлагались три задания. Засчитывалось лучшее время из трёх попыток. До начала отсчёта времени каждому участнику соревнования давалось 15 секунд для изучения исходной раскраски кубика и выбора пути решения. От участников соревнования требовалось собрать кубик не более чем за 60 секунд.

Лучшее время сборки - 22,95 секунды - показал 16-летний студент из Лос-Анджелеса Минх Тай (Minh Thai), а один из претендентов на победу в спешке сломал подряд два кубика и был дисквалифицирован.

2013 год - голландский подросток Мэтсу Валку удалось установить рекорд скорости сборки классического Кубика Рубика его результат всего 5,55 секунды.

В апреле 2015 года очередному подростку из Америки удалось превзойти мирового лидера, собрав головоломку за рекордные 5,25 секунды.

Но и это достижение продержалось недолго. Уже в ноябре 2015 года подросток из Америки Лукас Эттер собрал все стороны головоломки за 4,904 секунды. При этом сделал он это с первой попытки.На момент подростку было всего 14 лет.

В ноябре 2016 года студенту из Австралии 20 летнему Феликсу Земдегсу удалось установить очередной рекорд. Он сумел «уложиться» всего в 4,73 секунды.

Но и все это оказалось не пределом совершенства. Уже в 2017 году американскому 15-летниму подростку Патрику Понсу потребовалось всего 4,69 секунды, чтобы полностью собрать классический вариант Кубика Рубика.

В России первый официальный чемпионат прошел 8 марта 2009 года победителем стал Антон Ростовиков.

26—27 ноября 2011 года в Москве прошёл официальный открытый чемпионат России, в котором приняли участие около 60 человек в дисциплинах от 2×2×2 до 7×7×7, также сборка кубика Рубика вслепую. Чемпионом в дисциплине 3×3×3 стал Сергей Рябко со средним результатом в финале 10,66 секунды.

Рекорд России в единичной сборке принадлежит Даниилу Ли и составляет 7,30 секунды.

В настоящее время официальный мировой рекорд в классической дисциплине 3,47 секунды. Он был установлен представителем КНР Ду Юйшэнем 24-25 ноября 2018 года на соревновании Wuhu Open 2018 в Китае.

Ну, а мой личный рекорд по сборке классического кубика 3х3 составляет 34 секунды.

1.4 Способы сборки головоломки

Существует не одна стандартная схема кубика Рубика, позволяющая в короткие сроки научиться решать эту оригинальную головоломку. Различные системы сборки позволяют по-разному подойти к вопросу. Какую из них выбрать, решать только вам. Конечно, вряд ли без компьютерных мощностей Google вы узнаете, как собрать кубик за 20 ходов, но находить простые решения в короткие сроки научитесь. Главное, чтобы вам хватило усидчивости. Никакая методика не поможет без проблем решать головоломку, если вы не готовы потратить свое драгоценное время на обучение.

Схема сборки

С уществует несколько схем, позволяющих новичкам довольно быстро научиться складывать кубик Рубика. Вот одна из них:

1 .Для начала нужно собрать крест, концы которого имеют продолжение на соседних гранях. Универсальной методики нет – все приходит с практикой.

2.Далее нужно завершить всю сторону, на которой был собран крест, и собрать пояс из деталей вокруг нее. Важно проследить, чтобы каждый пояс был одноцветным.

3.Теперь нужно собрать второй пояс и переходить к противоположной стороне кубика.

4.Собираем на этой стороне крест так же, как в самом начале.

5.Завершаем всю сторону.

6.Теперь приводим в порядок углы кубика – делаем так, чтобы цвета на них соответствовали цветам сторон, к которым они повернуты.

7.Остается только правильно повернуть детали, имеющие всего по 2 стороны. Кубик собран.

Теперь и вы можете научиться решать одну из самых популярных головоломок в мире. В этом вам поможет универсальная схема кубика Рубика.

Вывод: исходя из теоретической части нам стало известно об истории создания знаменитой головоломки, о её разновидностях, о мировых рекордах, которые продолжают усовершенствоваться и сейчас, и наконец подошли к самому важному ,это способы сборки кубика Рубика, его алгоритму.

Глава II. Практическая часть

2.1 Анкетирование учащихся

Перед тем, как провести мастер-класс, я провел опрос по данной теме среди учащихся 2 и 4-ых классов. В анкетировании приняли участие 58 человек.

Результаты анкетирования приведены в данной таблице.

Всем ученикам 2-ых и 4-ых классов я задал 4 вопроса:

1) Любишь ли ты собирать головоломки?

2) Есть ли у тебя кубик Рубика?

3) Пытались вы хоть раз собрать кубик Рубика?

4) Хотели бы Вы научиться собирать кубик Рубика?

Подсчитав ответы «да», я получил следующие результаты:

Вывод: анкетирование показало, что практически каждый ученик 2-х и 4-х классов нашей школы любят собирать головоломки, у них есть кубик Рубика, 58 ребят хотя бы раз пытались собрать кубик Рубика. Радует, что 79% опрошенных хотели бы научиться собирать кубик Рубика.

2.2 Мастер-класс.

После анкетирования о кубике Рубика я провел мастер-класс по сборке кубиков. Многие мои одноклассники приобрели кубик, и мы часто вместе собираем, учим и учимся друг у друга. Эти занятия очень увлекательны, с одной стороны - они укрепляют нашу дружбу, с другой - развивают логическое мышление, пространственное воображение ( Приложение №1).

Мой мастер-класс получил неожиданное продолжение: возникла идея провести школьные занятия по спидкубингу . Эту идею удалось реализовать пока только в моём классе, но будем преобщать и других ребят. Из потенциальных участников (это те ребята, кто в анкете указал, что пытались собирать кубик), двоим, удалось собрать кубик на 80% . Их результаты пока трудно определить, ног мы будем работать дальше.

Мои результаты: ПИШИ НАЗВАНИЕ КУБИКА И ВРЕМЯ

Заключение

Теперь я знаю об истории появления кубика Рубика и о его создателе. Могу поделиться этой информацией с друзьями.

Я выяснил, что есть еще формулы по сбору кубика Рубика и мне предстоит их ещё изучить, чтобы улучшить свой собственный результат.

В школе стало больше учеников, заинтересовавшихся этой головоломкой.

Кубик Рубика развивает усидчивость и способность добиваться результата.

По результатам моего исследования, практически все учащиеся, участвовавшие в анкетировании, хотели бы научиться собирать головоломку. В перспективе планируется заинтересовать головоломкой всех учащихся школы и совместно с учителями разработать программу математического кружка, где можно будет решать задачи на основе этой так полюбившейся многим игрушки, научить всех желающих собирать кубик, обмениваться опытом, проводить соревнования.

Моя мечта – поучаствовать в соревнованиях по спидкубингу, которые проводит WCA.

Гипотеза о том, что с помощью кубика-Рубик можно развить пространственное мышление, которое так необходимо для более углубленного изучения математике подтверждена. Достаточно понять и научиться собирать эту увлекательную игрушку для ума.

Библиографический список

1. В. Дубровский, А. Калинин Новости кубологии // Квант. — 1992. — № 11. — С. 52-56.

2. М. Мыльников Всем кубикам кубик // Юный техник. — 1982. — № 7.

3. Источники Интернет-ресурса:

4. www.igrology.ru

5. www.playlab.ru

6. www.rubiks.by

7. www.rucube.ru

8. www.kubik-rubika.narod.ru

9. cubemir.narod.ruwikipedia.org

Приложение 1

М астер класс