Проект "Кубик Рубика и другие..."

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ

«ЛИЦЕЙ № 3ИМ. К. А. МОСКАЛЕНКО» Г. ЛИПЕЦКА

Творческий проект по технологии

Автор проекта:

ученица 3Б класса

Карпова Анатасия

Руководитель проекта:

учитель начальных классов

Курьянова Наталья Викторовна.

г. Липецк.

20134-2015 г.

Об авторе проекта:

Карпова Анастасия Руслановна, родилась 10 ноября 2005 года. Анастасия обучается в 3Б классе МБОУ «Лицей №3 им. К.А.Москаленко» по программе «Школа 2100».

Анастасия живёт с родителями, очень любит животных, в особенности лошадей. Любит коллекционировать монеты, игрушки, фантики и наклейки. В свободное время упражняется с Кубиком Рубика, лепит из глины, рисует на бумаге и по ткани. Когда что-то заинтересует – добивается желаемого, общительная и дружелюбная. Для Анастасии очень важно общение с родственниками и друзьями, часто ходит в гости.

Анастасия занимается в двух кружках: Рисование «Волшебные краски» и стиль-студия «Каприз». В 2013 году участвовала с коллективом «Каприз» в соревнованиях в городе Пенза, где выиграли 1 место.

Содержание

Введение.

1. Аннотация………………………………………………………………....................4

2. Обоснование...................................…………………………….5

3. Определение конкретной задачи и ее формулировка…..........................................6

4. Выявление основных параметров и ограничений……..…....................................7

Основная часть.

Теоретическая часть.

1. История кубика Рубика ……………………………………9-11

2. Разновидности головоломки ……………………………………………….12-13

3. Скоростная сборка как это возможно ……………………………………….14-15

Практическая часть.

1. Выбор головоломки …….……... ……………………………………18

2. Изучение алгоритмов сборки ………………………………………...16-17

3. Тренировка рук ……………………………………………………………….17

4. Правила проведения соревновательных дисциплин…………………..19

Заключение.

1. Самооценка…………………………………………………………………..23

2. Анализ и оценка проделанной работы руководителем проекта………….23

3. Просветительская работа…………………………………………24

4. Библиографический список……………………………………………25

ВВЕДЕНИЕ

Аннотация

Творческий проект «"Кубик Рубика и другие..."» ориентирован на любой возраст. Этот хитрый кубик с гранями шести разных цветов уже более 30 лет покоряет сердца и умы людей по всему миру. Кубик Рубика развивает мелкую моторику, тренирует ум, пространственное мышление и логику. Проект построен та том, чтобы показать, что Кубик Рубика может научиться собирать любой желающий.

Цель:

Показать масштабы, которые охватывает Кубик Рубика и показать его основы сборки, а также другие разновидности головоломок.

Задачи:

- познакомить с историей возникновения Кубика Рубика, всех слушателей;

- показать размах развития этого направления;

- показать основы сборки Кубика Рубика;

-

Проект состоит из трёх частей: введение, основная часть, заключение.

В ведении сформулирована цель и задачи проекта, дано обоснование идеи возникшего проекта. В основной части представлен теоретической материал, разновидности головоломок и способы сборок. В практическом разделе представлены алгоритмы сборки, практические моменты тренировки рук и пространственного мышления, изучение алгоритмов, выбор головоломки, чётко сформулированы правила проведения соревновательных сборок. В заключении проекта дана оценка автором данного увлечения, а так же анализ и оценка работы научным руководителем, родными и друзьями.

Обоснование

Свой проект хочу посвятить занятию по сборке Кубика Рубика. Мой папа профессионально собирает Кубик Рубика и когда мне было 7 лет я захотела тоже научиться этому. Мне это занятие очень понравилось, тогда я стала тренироваться в скоростной сборке, чтобы потом принять участие в международных соревнованиях. Дома у нас много различных головоломок. Но папа мне сказал о том, что это совсем небольшая их часть, которые есть на планете. Я решила подробнее познакомиться с увлечением моего папы .

Определение конкретной задачи и ее формулировка

Начав изучать разновидности головоломок, мне стало интересно пособирать их. Таким образом мы стали собирать свою коллекцию и изучать их разновидности. Изучая головоломки, параллельно я решила готовиться к соревнованиям, но так как их количество на соревнованиях очень большое, я решила остановиться на стандартном, известном всем Кубике Рубика 3х3х3. Стала изучать различные алгоритмы и тренировать свою скорость. В данном проекте хочу ознакомить вас с тем, как это делала я и что для этого нужно.

Выявление основных параметров и ограничений

Таким образом, я выбрал для себя тему проекта. Мое увлечение прежде всего, доступно всем, недорогое (так как Кубик Рубика продается практически везде и доступен каждому) и данное увлечение привлекает к себе внимание окружающих. Способ сборки Кубика Рубика - доступен практически для любого возраста (самый маленький участник соревнований 4-х летний мальчик).

Теоретическая часть.

История кубика Рубика

Число возможных различных состояний Кубика Рубика равно:

43 252 003 274 489 856 000, то есть более 43 квинтиллионов комбинаций.

В 1974 году 29-летний Эрно Рубик, трудился на факультете интерьерного дизайна будапештской Академии прикладных искусств и ремесел, он преподавал венгерским студентам промышленный дизайн и архитектуру. Как это обычно и бывает с выдающимися изобретениями, проект кубика вынашивался не один год. В начале изобретение представляло собой набор из 27 деревянных кубиков с разноцветными гранями (всего 27 х 6=156 цветных граней).

Настоящее «кубическое» нашествие началось лишь в 1980, когда в результате совместных усилий Тома Кремера 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 то время было выпущено около 100 миллионов «легальных кубиков» и еще больше - подделок. В 80х через Кубик прошел, наверное, каждый десятый житель цивилизованного мира. На западе Кубик Рубика появился в мае 1980, а в СССР Кубик пришел «в массы» в 1981 году. 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 учеников классным журналом. А потом допоздна засиживались в учительской, пытаясь собрать головоломку. В школах проходили «закрытые» чемпионаты на скорость - находись легендарные личности, которые смогли в первые годы «кубизации» собрать его за одну минуту (у самого Рубика в первый раз на сборку ушел целый месяц).

В 1982 году в Будапеште прошел первый чемпионат мира по собиранию Кубика Рубика. В нём приняли участие представители 19 стран — победители в национальных чемпионатах. Лучшее время сборки - 22,95 секунды показал 16-летний студент из Лос-Анджелеса Минх Тхай

Рекорд собирания Кубика Рубика в минувшие годы неоднократно переходил из рук в руки и сегодня является практически недостижимым для обычного человека временем: менее 8 секунд (в среднем из 5 попыток).

Уже в 1980-м кубик получает венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выигрывает конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Франции и Германии. В 1981 году кубик попадает в экспозицию Нью-Йоркского музея современного искусства (MOMA). В том же году ограниченным тиражом в Англии выходит

Между тем, падение интереса к разноцветному искусителю вовсе не было дружным и повсеместным. Так могло показаться лишь производителям игрушки, на волне игорного помешательства наштамповавшим десятки миллионов "лишних" кубиков и на год-другой забывшим, что рынок сбыта всё же ограничен. А может быть, тому виной вся масса неумех, так и не сумевших собрать Кубик? Или же логику пространственных поворотов заслонили политические дебаты, партии и демонстрации? Или просто настала электронная эра, и народ ушел играть в «Тетрис»?

На фото: Том Кремер и Эрно Рубик, 2007 г.

Разновидности головоломки

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 предпринимались единичные попытки изготовления таких , как 12-ти, 13-ти и даже 17-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.

Гигаминкс

Тераминкс

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

Одной из последних модификаций кубика Рубика является Зеркальный кубик Рубика (Rubik’s Mirror Blocks), с размером массива 3 × 3 × 3, как и в оригинальной версии головоломки, однако выполненный со всеми гранями одного цвета (часто блестящими, зеркальными — откуда и название), но на каждой из которых вместо квадратов — прямоугольники разных размеров. Другими словами, 26 элементов такого кубика имеют форму параллелепипеда и отличаются не цветами, а размером и формой (соотношением рёбер и граней). Собирать такой куб сложнее ввиду его объёмности — разобранный куб выглядит нагромождением параллелепипедов различных размеров. Однако он подчиняется схемам сборки классического куба 3 × 3 × 3, стоит лишь абстрагироваться от форм составных элементов.

Так же существует множество головоломок, аналогичных кубику Рубика по устройству, но другой формы:

"Пирамидка Мефферта" - изобретена раньше кубика Рубика и является самой простой для сборки из перечисленных головоломок.

"Мегаминкс" — это головоломка в форме додекаэдра, похожая на кубик Рубика. Головоломка состоит из 62 видимых снаружи движущихся элементов, Существуют два основных исполнения мегаминкса: шести-цветный и двенадцатицветный. В шестицветном исполнении противоположные грани мегаминкса окрашены в один и тот же цвет.

Скоростная сборка как это возможно

Скоростная сборка — это сборка кубика Рубика на время. Для изучения скоростной сборки необходимо научиться быстро вращать кубик, а также выучить алгоритмы и понять определённые принципы. Люди, увлекающиеся скоростной сборкой Кубика Рубика, называются спидкуберами. А сама скоростная сборка - спидкубинг.

Для того чтобы собирать Кубик быстро, требуется скоростной кубик, так как обычный для этого не подходит. В скоростном кубике есть винты, которыми можно регулировать натяжение сторон. Также скоростные кубики отличаются строением и качественным пластиком. Такие кубики легче крутятся и позволяют "резать углы" (возможность провернуть грань при недовёрнутой грани). Для скоростной сборки кубик необходимо регулярно чистить и смазывать специальной смазкой. А ещё позаботьтесь о правильной настройке кубика под себя. 

Необходимо научиться правильно его вращать. Для этого есть специальные движения пальцами и определенные методы тренировки пальцев рук.

Также необходим метод сборки, сейчас насчитываются десятки методик, но на данный момент одним из самых популярных методов скоростной сборки является метод Джессики Фридрих. С помощью него как раз и осуществляется скоростная сборка, метод включает в себя ряд этапов, которые необходимы для скоростной сборки.

Практическая часть.

Выбор головоломки

Для начала, чтобы понять, как собирается Кубик Рубика и как он крутится достаточно купить обычный кубик в ближайшем киоске, его качество и надежность значения иметь не будет. Когда я начинала учиться, папа купил мне такой кубик и я училась на нем собирать, это был мой любимый кубик и я ходила с ним везде. На таком кубике легко освоить азы сборки и научиться его собирать. Но для скоростной сборки, как сказал папа - такой кубик не подойдет, для этого нам понадобится специальный скоростной кубик. Скоростной кубик достаточно тяжело купить в привычных магазинах, его проще всего заказать по интернету. Сейчас я собираю на таком же кубике, на которым был установлен мировой рекорд.

Главное, на что надо обращать внимание при выборе скоростного кубика, это возможность настройки, вес, качество пластика и хорошие наклейки. Выбрав себе кубик, его необходимо настраивать под себя. Например, я люблю чтобы кубик крутился легко, а папин кубик крутится немного тяжелее. Затем кубик необходимо смазать, как например лыжи, чтобы он лучше крутиться, для этого продаются специальные смазки.

Также кубик требует дополнительного ухода и периодической чистки, так как в него попадает пыль, сам кубки стирается и остается крошки пластика, для этого мы его периодически разбираем и чистим.

Естественно, для кубика должно быть свое место хранения. Для этого мы с папой используем маленькие мешочки, в которых и храним кубики, чтобы при переноске не портились наклейки и в него не попадала лишняя пыль.

Изучение алгоритмов сборки

Определившись с кубиком, необходимо понять, как он крутится. Для этого я его просто вращала. Поняв, как он крутится, необходимо изучить любой из методов для начинающих. Чтобы начать изучать эти схемы, необходимо понять, как читаются эти схемы. У кубика, как и у любого предмета, есть стороны и эти стороны имеют свое международное обозначение:

Передняя сторона - F;

Задняя - B;

Нижняя - D;

Верхняя - U;

Правая - R;

Левая - L.

На этих сокращениях все "Куберы" мира могут обмениваться своими алгоритмами, по которым можно обозначить ряд движений для сборки конкретного кусочка кубика. Например: R U F U R. Так кроме обозначения стороны используются обозначения в какую сторону крутить кубик: по часовой R , или против часовой R', штрих с права обозначает что грань нужно крутить против часовой если его нет то по часовой. Так же после этих обозначений может стоять цифра - , например R2 что значит надо правую сторону крутить 2 раза. Так же в скоростной методике встречаются и дополнительные обозначения, но наи них сейчас не будем подробно останавливаться. И вот на этих знаниях уже можно приступать к изучению алгоритмов сборки. Основные методы сборки для начинающих строятся на основе скоростного метода Джесики Фридрих, но более упрощенные и разделенные на несколько этапов сборки.

Основные этапы сборки:

1. Сборка первого слоя (тут необходимо собрать тот слой где собрали крест, при этом все цвета должны стоять правильно, относительно друг друга).

2. Сборка второго слоя (тут мы добавляем второй слой к нашему уже собранному первому).

3. Сборка третьего слоя (на этом этапе мы завершаем сборку)

Данный метод основан на послойной сборке и каждый этап включает в себя дополнительные под этапы.

Которые как раз и обозначаются уже знакомыми нам обозначениями, например:

Lw' U R' D2 R U' R' D2 R2

Данный случай решается вот таким алгоритмом, и им мы собираем весь 3 слой. Lw' - обозначает, что с левой гранью нам надо крутить и центральную против часовой.

Тренировка рук

Собирая кубик на скорость, большое значение имеет то, какие мы делаем движения пальцами и как быстро. Для этого нам необходимо на определенное движение определенная постановка пальцев на кубике и тогда достигается более быстрое решение алгоритма.

Также необходимо тренировать скорость этих вращений, я это делаю много-кратным повторением одного и того же алгоритма. При этом, как и в любом спорте, тут важна тренировка и разминка. Например, придя с холода, руки скованны и им необходим разогрев, так как они плохо справляются с кубиком.

Правила проведения соревновательных дисциплин.

На соревнованиях, все участники находятся в одинаковых условиях, всем кубики запутывают одинаково чтобы все участники начинали с одного и того же положения. Для того что бы принять участие в официальных соревнованиях, необходимо всего лишь зарегистрироваться в них, на официальном сайте WCA (Всемерной ассоциации куберов). Возраст участников не ограничен, как и скорость сборки с какой собирают участники, на соревнования моет попасть любой желающий, даже если скорость сборки очень медленная.

На соревнования дается 5 попыток с разными алгоритмами для каждой попытки. После того как у частник делает все пять попыток худшая и лучшая попытки убираются, и из оставшихся 3-х берется среднее время. И вот таким образом выбирается кто быстрее.

На соревнованиях кубик собирают не только привычным для всех методом. Так же его собирают 1 рукой, в слепую, на минимальное количество ходов и даже ногами, помимо этого всего насчитывается 18 дисциплин с различными головоломками которые были показаны выше.

Самооценка

В изучении по сборке Кубика Рубика улучшилась моторика пальцев,