Основы спидкубинга. Чем полезен кубик Рубика?

Оглавление

Введение        3

Основная часть        4

Практическая часть        8

Заключение        13

Список литературы        14

Введение

Решение головоломок - отличный способ проведения досуга, ведь они развивают интеллект, сообразительность и креативность мышления. Успехи по сборке головоломок поднимает уровень самооценки, вселяет уверенность в собственных умственных способностях и просто повышает настроение.

Конечно, в наши дни любой школьник может достать из кармана целый мир компьютерных игр. К сожалению, круг внешкольных интересов моих сверстников часто ограничивается компьютерными играми, телефоном, общением в социальных сетях и телевизором, но все, же я нашел много единомышленников, для которых теперь механические головоломки – это увлекательное занятие! Тема моего проекта: Основы спидкубинга. Чем полезен кубик Рубика?

Так как многие мои одноклассники испытывают затруднения при изучении различных тем математики, многие не умеют решать логические задачи, целью своего проекта я считаю привить интерес моим одноклассникам к механическим головоломкам. Ведь существуют способы развития математического мышления, для которых не нужны ручка и бумага, а достаточно овладеть интересной головоломкой!

Цель работы. Раскрыть секреты кубика Рубика и привлечь внимание одноклассников к развитию своих способностей.

Задачи.

• Изучить литературу по историю кубика Рубика.
• Изучить и проанализировать возможности кубика Рубика.
• Провести экспресс-опрос среди учащихся на популярность головоломки.
• Провести эксперимент.
• Анализ и обобщение информации по теме.
• Выступить с данным вопросом перед учащимися своего класса и заинтересовать тех, кто ещё не «заболел» кубиком Рубика.

Гипотеза. Изучив секреты кубика Рубика, я смогу заинтересовать учащихся и вовлечь их в развитие своих способностей.

Основная часть

Спидкубинг – что это такое?

Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами. А сама скоростная сборка — спидкубинг (англ. speedcubing). Существует даже словарь спидкубера.

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 кубика — World Cube Association (WCA). Каждый год проходит чемпионат Европы или чемпионат мира.

Согласно правилам WCA, перед сборкой кубы должны быть перемешаны по алгоритму, сгенерированному компьютером. 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 3-х. Однако в других дисциплинах могут использоваться и другие варианты: среднее из 3 (например, для куба 7×7×7), лучшее из 3 (сборка вслепую).

На данный момент одним из самых популярных методов скоростной сборки является метод Джессики Фридрих.

Во время сборки кубика настоящие профессионалы никогда не полагаются на удачу. Секрет этой цветной головоломки всегда подчинен строгим правилам, без которых спидкуберу никак не обойтись. Но, как показывает практика, одних знаний, как собирать, еще не достаточно. Помимо прочего нужны месяцы и годы тренировок.

История создания кубика Рубика

В 1970-х годах Эрнё Рубик – венгерский изобретатель, работал преподавателем архитектуры на факультете интерьерного дизайна в Будапеште. Он считал, что студентам будапештской Академии прикладных искусств и ремесел для развития пространственного мышления необходимо хорошо понимать геометрию, различные виды моделирования и математику.

Существуют различные версии того, зачем Рубик решил создать такую интересную модель из кубов, одной из них является та, что Эрнё хотел при помощи данного изобретения продемонстрировать своим студентам основы математической теории групп.

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! Ну, впрочем, это мелочи, по сравнению с британцем, который отказался от всех схем и алгоритмов и собирал кубик сам 26 лет.

В 1975 году Рубик запатентовал своё изобретение. Конечно, поначалу игрушка-головоломка не была настолько известна, как на сегодняшний день, но, все же один кооператив занялся её выпуском. Количество игрушек было ограничено, хотя некоторые из них все-таки «добрались» до СССР. Один интересный случай помог кубику продвигаться дальше. Один немецкий предприниматель – Тибор Лакзи заметил головоломку у официанта в кафе. Так как Тибор увлекался математикой, он пришел в восторг, увидев такую восхитительную головоломку. Вместе с изобретателем Томом Кремером он занялся раскруткой этой замечательной игрушки.

Распространение и развитие

В 1980 годах она была уже известна во всем мире. Страсть к игрушке не имела языковых, социальных и возрастных границ. Почтенные матроны и менеджеры банков, игроки в бейсбол и пилоты, работники библиотек и дежурные на парковках вертели кубик круглые сутки. В авангарде всемирного движения шла молодежь, школьники и студенты. Сложность сборки кубика вызвала к жизни поток специальных изданий по проблеме: было выпущено более 60 книг. От непрерывной многочасовой игры у людей попросту сводило запястья. Во многих ресторанах кубик входил в число обязательных предметов сервировки стола наряду с солонкой и перечницей. Появилось и «Искусство кубика Рубика» (Rubik’s Cube Art) — художники собирали не только сами кубики, но и уже из кубиков собирали свои произведения. В том же 1981 году в Англии проходит церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане (тогда же выходит ограниченным тиражом версия, посвящённая их свадьбе, состоявшейся 29 июля 1981, «Royal Puzzle»), он попадает в экспозицию Нью-йоркского музея современного искусства, а годом позже кубик Рубика попадает в престижнейший Оксфордский словарь.

Сегодня права на кубик Рубика и другие головоломки Эрнё Рубика принадлежат английской компании Seven Towns Ltd., которой уже 40 лет владеет близкий друг Эрнё Рубика — Том Кремер. Под контролем англичан кубик Рубика производится и продаётся во всем мире.

Механизм и поиск алгоритма Бога

Людям в 20 веке не давал покоя секрет кубика Рубика. Они верили: идеальный алгоритм есть. А создатель головоломки, венгр Эрнё Рубик, отказывался продать его за любые деньги.

Такой алгоритм смогли просчитать только в 21-м веке.

Раскрыть секрет головоломки удалось математику Морли Дэвидсону (Morley Davidson) из Кентского университета (Kent University), инженеру Google Джону Детриджу (John Dethridge), учителю математики из Дармштадта Герберту Косимба (Herbert Kociemba) и калифорнийскому программисту Томасу Рокицки (Tomas Rokicki).

Исследователи пришла к выводу, что любая случайная комбинация составляющих элементов этого устройства может быть преобразована в одноцветные стороны максимум за 20 ходов.

Международная группа экспертов воспользовалась компьютерным парком компании Google: здесь перебирались все возможные комбинации 54 цветных квадратов, из которых составлена эта механическая головоломка.

Полученный минимум в 20 ходов получил название "число Бога", поскольку только ему было изначально известно оптимальное число комбинаций, необходимое для решения головоломки.

Всего общее число начальных позиций кубика Рубика - 43 252 033 274 489 856 000 (43 квинтиллиона). Из них, как показали вычисления, существует более 100 тысяч позиций, которые могут быть решены за 20 ходов.

До 1995 года эксперты полагали, что теоретическим минимумом ходов для кубика Рубика является число 18. Затем исследования математика Майкла Рида показали, что имеются начальные конфигурации, которые невозможно решить менее чем за 20 ходов.

Варианты кубика Рубика

За время существования этой головоломки, получившей всемирную популярность, было создано множество различных её вариаций.

Кубик Рубика в нашей жизни

Одна из самых популярных игрушек на планете - развлечение для интеллектуалов, головоломка, изменившая судьбы многих людей.

За 43 года на планете было продано около 400 миллионов экземпляров кубика Рубика. Каждый год проводятся чемпионаты мира по скоростной сборке. О кубике пишут книги, снимают фильмы, так одноименное название даже получил советский мультипликационный тележурнал. Его даже используют в шпионских играх. Экс-сотрудник ЦРУ Эдвард Сноуден частенько использовал разноцветную головоломку как опознавательный знак на тайных встречах. Кто-то придумывает машины, которые сами решают головоломку, а кто-то проектирует кубик на целые дома. Идеи дизайнеров можно увидеть на улицах и в наших домах.

Практическая часть

Чем полезен кубик Рубика?

Прежде всего, кубик Рубика — это головоломка, а головоломки, как мы знаем, оказывают положительные действия на наш мозг и другие органы и части тела. Существуют мифы о том, что, «так как кубик собирается только по формулам, он ничего полезного не дает». Я приведу вам примеры полезностей от кубика Рубика и докажу то, что они реально существуют!

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. Он лучше растет и развивается, воспринимает окружающий мир и учится. Также постоянная работа пальцами в будущем позволяет избежать серьезных заболеваний рук.

Дикция. Некоторые могут удивиться, как кубик Рубика может повлиять на дикцию. На первый взгляд несовместимые вещи, правда? А связь все же есть! Все очень просто – 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. Поэтому у кого есть проблемы с произношением звуков, нужно купить кубик Рубика и постоянно с ним практиковаться.

Умение быстро принимать правильные решения. Как известно, чтобы собрать кубик Рубика нужно применять формулы. Человек постоянно учит их и использует. При этом в какой-то момент пользователь может просто забыть и в голове искать единственно правильное решение. Все это учит в будущем в сложной ситуации использовать все свои знания и умения. Поэтому такая головоломка является полезной и положительно влияет на решимость и целеустремленность, выработку стратегии действий.

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.  В школе задают слишком много стихотворений, а вы даже их названия еле запоминаете? Кубик в руки и вперед!

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.

Поиск решения формирует такое важное качество, как настойчивость. Задания бывают довольно сложные, и иногда их даже приходится решать заново. Ребенок понимает: «Не все приходит сразу, часто нужно приложить для победы много усилий, пробовать не один раз, прежде чем дойдешь до конца». Согласитесь, настойчивый человек обычно успешен по жизни – он умеет добиваться своего, во что бы то ни стало.

Развитие социальных навыков – такой результат можно ждать, если головоломки решаются командой детей.

Развитие изобретательности. Сборка кубика Рубика требует метода проб и ошибок. Через формулировку теорий и их проверок получают инновационные и эффективные способы решения задач в самых разных областях, что является весьма полезным навыком.

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.

Чтобы сохранять здоровую память, нужно постоянно ее тренировать. А для этого, если заниматься понемногу, но системно, головоломки станут для взрослых волшебным средством для сохранения остроты ума, памяти и умственных способностей. Поэтому им нужно смело запасаться кроссвордами, различными вариантами кубиков Рубиков, шахматами, логическими задачами: все это – пища для ума.

Согласно последним исследованиям американских ученых, благодаря подобным игрушкам, можно защитить себя от болезни Альцгеймера, так как они стимулируют работу головного мозга, а также способствуют полному сохранению уязвимых участков мозга и двигательных функций. Пожилые люди имеют шанс, благодаря интеллектуальным играм, сохранить на более долгий срок ясность ума.

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.

Зная все это, я могу утереть нос любому скептику, который думает, что пользы от кубика нет.

Решая головоломку кубик Рубика и его разновидности, я ищу разные способы для быстрого его собирания, так, чтобы с последующим выполнением задачи, количество ходов сокращалось, а, следовательно, время сборки кубика уменьшается. Так, занимаясь кубиком Рубика в период с августа по март, самостоятельно нашёл 2 способа решения и время сборки кубика 3*3 сократилось с 2 мин.53 секунд до 37 секунды.

Мои рекорды по сборке:

Кубик 2*2 - 29,80 сек.

Кубик 3*3 – 37,56 сек.

Кубик 4*4 – 4мин. 28,40сек.

Пираминкс – 1мин,13 сек.

Скьюб - 43,80 сек.

Кубик 3*3 (сборка одной рукой) – 5 мин.50,50 сек.

Чем же мне помогает кубик Рубика?

При изучении таких предметов как русский язык, литературное чтение, окружающий мир упражнения с кубиком помогают развивать мою память: легко запоминаю тексты при написании изложений, письме по памяти, пересказе, быстро заучиваю стихотворения.

При изучении математики я успешно справляюсь с различными видами заданий. А следовательно развиваются аналитические способности.

При выполнении технологических операций по изготовлению каких- либо поделок, увеличивается скорость их выполнения, так как происходит развитие моторики рук.

Также хорошая работа кистей рук помогает мне при игре на гитаре.

 Считаю, что вращая кубик Рубика, развиваю свои способности.

Я решил попробовать заинтересовать этой головоломкой одноклассников.

Среди них провёл эксперимент. Выявил, что одноклассники могут собрать только одну сторону кубика 3х3 за 5-10 минут. Меня это заинтересовало и насторожило.

Провёл занятие, на котором познакомил детей с интересными фактами о кубике Рубика, рассказал и показал свою коллекцию головоломок. (Приложение 4)

Провёл экспресс-опрос. Участвовало в опросе 25 человек.

Всем ученикам 7 А класс я задал 4 вопроса:

1) Пытались ли вы хотя бы раз собирать кубик Рубика?

2) Можете ли Вы собрать полностью одну грань?

3) Можете ли Вы полностью собрать все грани?

4) Хотели бы Вы посещать курс, посвященный кубику Рубика?

Подсчитав ответы «да», получили следующие результаты:

После этого я провел несколько занятий по обучению сборки кубика моих друзей-одноклассников.

Моя работа была не напрасна. Ребята заинтересовались головоломкой. Сейчас можно увидеть на переменах увлечённых кубиком детей. А значит, каждый может достичь то, о чём мечтает.

Заключение

Моя гипотеза полностью подтвердилась. В классе я нашёл единомышленников.

Закончив свою работу, могу сказать, что всё то, что было задумано, получилось.

• Изучил статьи в журналах и в сети Интернет, где узнал историю кубика Рубика, обнаружил разные точки зрения о влиянии кубика Рубика на способности человека и, проанализировав свои успехи, пришёл к выводу, что кубик Рубика – необходимая игрушка для каждого человека.
• Собрал свою коллекцию кубиков Рубика.
• С одноклассниками провёл:

- занятие «Головоломка всех времён и народов»;

- экспресс-опрос;

- эксперимент.

• В ходе ежедневных тренировок:

- своими усилиями разработал свои 2 способа сборки кубика Рубика;

- улучшил свои результаты не только в сборке кубика Рубика, но и в развитии своих способностей.

• Сделал буклет с инструкцией по сборке Кубика-Рубика.
• Заинтересовал одноклассников своей работой и успехами, привлёк их к самосовершенствованию.

Я выполнил поставленную перед собой задачу и советую каждому не останавливаться перед трудностями, а искать решение, ведь это не так уж и сложно!

Список литературы

1. Все виды кубика Рубика. http://worldofrubik.
2. Инструкции по сборке кубика Рубика. https://cubikrubika.jimdo.com
3. История кубика Рубика. http://cub-rub.ru/sozdanie.php
4. История спидкубинга в России. http://speedcubing.ru/
5. Коллекция кубиков. http://twistypuzzles.ru/
6. Кубик Рубика. https://ru.wikipedia.org
7. Кубик Рубика и аналоги. http://kxk.ru/castles/v5_225779__.php
8. Кубические картины. http://www.liveinternet.ru/users/svezduh/post158605501/
9. Мировая Ассоциация Куба. https://www.worldcubeassociation.org/
10. Мировые рекорды по сборке кубика Рубика. http://www.recordholders.org
11. Необычные вещи. Картины. http://bibo.kz/neobichnie-veshi
12. Сайт « Кубик Рубика» http://rucube.ru/news/