VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Кубик Рубика – головоломка, покорившая весь мир
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Мы живём в век новых технологий и перенасыщения компьютерными играми и гаджетами, но интерес к кубику Рубика - игре, которой более 40 лет, не уменьшается, проводятся чемпионаты Европы и мира по сборке кубика Рубика. С самого раннего детства я увлекаюсь логическими задачами и головоломками. И о кубике Рубика знаю не понаслышке. Мне подарили его, когда мне было 8 лет, и я считаю эту вещицу прекрасной игрушкой и хорошим подарком, развивающим память, мелкую моторику и, конечно же, пространственное мышление. Кубик Рубика - это игрушка для ума, увлекательная головоломка, которая в наше время покорила весь мир. И я задумался, почему же эта головоломка с серьезным испытанием для мыслительных способностей так популярна в наше время.
Актуальность темы моей работы заключается в том, что она способна привлечь внимание моих ровесников. К сожалению, собрать кубик могут единицы, а научиться этому хотят многие мои знакомые.
Данная работа может найти своё практическое применение во внеурочной деятельности, может быть полезна для тех, кто впервые держит кубик в руках и желает научиться собирать его, сборка кубика займет ребят на переменах, отвлечет от компьютеров и гаджетов.
Цель работы – выяснить причины популярности кубика Рубика и заинтересовать ровесников этой логической игрой.
Для достижения цели, нужно решить следующие задачи:
Узнать, о создании и истории возникновения кубика Рубика;
Изучить алгоритм сборки;
Собрать информацию о чемпионатах по сборке кубика Рубика;
Выступить с данным вопросом перед учащимися своего класса, заинтересовать тех, кто ещё не «заболел» кубиком Рубика.
1. Основная часть
Биография Эрнё Рубика
Э рнё Рубик – венгерский изобретатель, скульптор и профессор архитектуры. Родился 13 июля 1944 г в Будапеште. Его отец был известным авиаинженером, а мама поэтессой.
По первому образованию Э.Рубик – инженер-строитель. Затем в аспирантуре он учился на скульптора и дизайнера интерьера. А работал архитектором. По этой специальности получил звание доцента. Вскоре дорос до профессора. В 1990 г основал венгерскую техническую академию и возглавлял ее до 1996 г. В 1988 г он основал «Международный фонд Рубика». Фонд и сейчас поддерживает молодых изобретателей. В наши дни, Рубик с женой и четырьмя детьми живет в пригороде Будапешта. Но работу не оставляет. Сейчас автор легендарной головоломки занимается разработкой видеоигр. Самые известные головоломки Э.Рубика: «Кубик Рубика», « Змейка Рубика», «Волшебные кольца», «Шар Рубика».
Немало интересных фактов связано с кубиком Рубика (Приложение №1).
1.2 История создания кубика Рубика.
Свое детище Рубик представил в 1974 г. В это время он преподавал архитектуру на факультете дизайна интерьеров в Академии прикладных искусств в Будапеште.
По задумке Эрнё, с помощью кубика с вращающимися плоскостями студенты должны были развивать пространственное мышление, разбираться в геометрии, математике и различных видах моделирования.
Студенты должны были тренироваться на модели, кубики которой вращались не нарушая общей конструкции. У прототипа современного кубика было 27 деревянных кубов с разноцветными гранями ( всего 6 цветов ). В дальнейшем пришлось отбросить все лишнее: в своем первом кубике Рубик оставил 54 внешние грани. Внутрь помещался цилиндрический механизм. Механическую головоломку назвали Магическим или Волшебным кубиком. Около месяца ушло у Эрнё Рубика на разработку алгоритма сборки своей модели. Для сборки его грани нужно было поворачивать таким образом, чтобы в итоге каждая состояла из квадратов одного цвета. В 1975 г Эрнё Рубик запатентовал свое изобретение. Через два года (1977г) на полках будапештских магазинов появились первые партии кубиков Рубика.
1 .3 Механизм сборки кубика Рубика
Кубик Рубика состоит из 26 маленьких кубиков и креста, скрытого внутри него. Основа куба - крест, к тонким осям которого прикреплены на винтах 6 центральных кубиков.
2 6 кубиков назвать кубиками можно лишь условно, все они имеют разные выемки и шипы.
Шесть центральных кубиков находятся в центре граней большого куба. Они окрашены только с одной стороны, с которой видны. Все центральные кубики связаны между собой тремя осями, и каждая пара противоположных центральных кубиков может вращаться только вокруг одной своей оси.
В осемь маленьких угловых кубков находятся на углах большого куба и окрашены с трёх сторон. Остальные 12 маленьких «бортовых» кубиков расположены на середине рёбер большого куба, и окрашены с двух видных сторон. С внутренних сторон центральные, средние и угловые кубики имеют различные вырезы. Центральные кубики крепятся на внутреннем кресте. Пружинка, надетая на тонкий конец креста, позволяет оттягивать при повороте поворачиваемый слой кубиков.
Все маленькие кубики расположены в строгом порядке. Как ни крути, угловые кубики всегда останутся угловыми, бортовые – бортовыми, а центральные – центральными. Центральные кубики вообще не меняют своего положения, поэтому они определяют исходный цвет грани.
1.4 Способы сборки кубика Рубика
Когда головоломка только появилась на просторах бывшего СССР, многие люди ломали голову над решением этой задачи. Вместе с тем, практически сразу же опубликованная разгадка помогла выполнить сборку головоломки самым простым, причем используемым до сих пор способом.
Как собрать кубик Рубика 3×3:
Выставление креста на верхнем слое из базовых четырех элементов и ориентация боковых блоков.
Установка четырех угловых элементов на первом слое головоломки.
Выставка четырех боковых элементов кубика по цвету.
Сборка угловых элементов второго слоя.
Переворот кубика, выставление четырех боковых элементов третьего слоя.
Сборка угловых блоков на свои позиции, но при этом они могут быть перевернуты.
Правильная ориентация угловых блоков.
Благодаря приведенным схемам в цветном варианте можно было также выполнить несколько нетипичных сборок, так называемые пасьянсы. Это обеспечит увлекательное время препровождение с головоломкой даже после того, как решение будет отработано до автоматизма.
Существует множество формул для сборки кубика Рубика. Отличаются они друг от друга количеством ходов и степенью сложности. Например:
Метод Михаила Ростовикова;
Метод Анатолия Кима;
Метод Джессики Фридрих;
Метод Валерия Морозова ( интуитивный)
Среднестатистический любитель головоломки умеет собирать кубик за 40 ходов.
1.5 Спидкубинг
В последнее врем кубик Рубика опять на волне популярности. Становится все больше людей, увлекающихся скоростной сборкой головоломки – спидкубингом. Существует Всемирная ассоциация кубика (WCA), которая ежегодно проводит чемпионаты Европы, Азии, мира и ведет официальный рейтинг результатов.
Первый международный чемпионат по сборке кубика Рубика прошел в 1982 г в Будапеште. В нем приняли участие представители 19 стран. От участников соревнований требовалось собрать кубик за 60 секунд. Лучшее время сборки 22,95 сек – показал Минх Тай.
В России соревнования по спидкубингу проводятся с 2009 г. Принять участие может любой желающий. В 2010 г россиянин Сергей Рябко выиграл чемпионат Европы в Будапеште, а в 2012 г подтвердил свое звание на соревнованиях в Польше.
1.6 Анкетирование
Я провел исследование на актуальность головоломки с помощью
анкетирования. В нем приняли участие 30 человек – учащиеся моего класса.
Вопросы анкеты.
1.Знаете ли Вы кто такой Эрне Рубик? да - 12 нет - 18
2.У Вас есть кубик Рубика? да - 26 нет - 4
3.Пытались ли Вы хотя бы раз собрать кубик Рубика? да – 27 нет - 3
4.Можете ли Вы собрать полностью одну грань? да – 13 нет - 17
5.Можете ли Вы полностью собрать кубик Рубика? да – 2 нет - 28
6.Хотели бы Вы научиться полностью собирать кубик Рубика? да – 19 нет – 11 По результатам анкеты получается что почти у всех есть кубик Рубика, практически все пытались его собрать. Только два человека умеют собирать его полностью и больше половины хотят научиться его собирать.
Вывод: Анкетирование показало, что кубик Рубика актуален. Мало кто умеет его собирать, но многие хотят научиться это делать.
1.7 Мастер-класс с одноклассниками
После рассказа в классе о кубике Рубика я провел мастер-класс по сборке этой головоломки. Теперь на переменах мы вместе собираем кубики Рубика, учим тех, кто этого ещё не умеет, и учимся друг у друга чему – то новому. Затем мы с ребятами решили посоревноваться в сборке кубика (Приложение №2). Это очень увлекательно, с одной стороны – это укрепляет нашу дружбу, с другой – развивает логическое мышление, пространственное воображение.
Заключение
Теперь я знаю о создателе и об истории появления кубика Рубика. Я рассказал об этом своим друзьям. Кроме того, я выяснил, что существует огромное количество алгоритмов сборки кубика и мне предстоит еще многие изучить для улучшения своего результата. В школе многие заинтересовались этой головоломкой. Кубик Рубика развивает память, сообразительность, наблюдательность, логическое мышление, пространственное воображение, мелкую моторику, и координацию. Все это помогает лучше усваивать школьную программу. Моя мечта – принять участие в соревнованиях по спидкубингу, которые проводит WCA и придумать свой алгоритм сборки кубика Рубика. Поэтому я каждый день тренируюсь в сборке своей любимой головоломки. Мои результаты:
Кубик Рубика 3х3 – 1 мин. 8 сек.
Кубик Рубика 2х2 – 17.44 сек.
Skewb – 15.16 сек.
Пирамидка Рубика – 12.06 сек.
Список использованных источников
http://galileo24.ru/istoriya-mirovyh-rekordov-kubika-rubika
https://letidor.ru/psihologiya/kubik-rubika-istoriya-sozdaniya-samoy-znamenitoy-igrushki-v-mire.htm?full
https://maxxbay.livejournal.com/8946517.html
http://www.rubik-effects.com/view_post.php?id=117
https://ru.wikipedia.org/wiki/Рубик,_Эрнё
https://zen.yandex.ru/media/id/5b3894ec8b424e00a97b23a3/chto-takoe-spidkubing-5b38a3e35a1a2301f38e02fc
Приложения
Приложение №1. Интересные факты.
У самого изобретателя на решение головоломки ушло 30 дней!;
Первоначально Кубик Рубика был известен как «Магический кубик»;
Своеобразный антирекорд был установлен 45-летний британец Грэм Парк после 26 лет беспрерывных усилий таки собрал кубик;
Первый Чемпионат Мира по кубику Рубика пошел в Венгрии в 1982г и был выигран студентом из Лос-Анджелеса по имени Мин Тай (MinhThai), собравшим кубик Рубика за 22,95сек.
Соревнования проходят в нескольких номинациях: сборка одной рукой, ногами, с закрытыми глазами и даже под водой на одном дыхании.
На пике популярности в 1980г, головоломку крутил каждый пятый житель земли!
Существует 88 580 102 706 155 225 088 000 комбинаций Кубика Рубика;
По всему миру было продано порядка 350 млн кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов;
Предположительно, минимальное количество шагов для сборки Кубика Рубика из любой позиции равно 20. Так называемое число Бога.
Приложение №2. Мастер-класс с одноклассниками