«Магический кубик Рубика — скорость и ловкость рук». Фрагмент научно-исследовательской работы Александра Балабановского

Александр Балабановский, около двух лет занимался в «Школе спидкубинга для детей». Начинал с новичкового метода, а завершив курс, продолжил занятия скоростной сборкой. Как многие ученики школы, принимал участие в Международных чемпионатах по спидкубингу. 

С гордостью и радостью представляем ознакомительный фрагмент научно-исследовательской работы Александра Балабановского на XI Международном конкурсе научно-исследовательских и творческих работ учащихся «СТАРТ В НАУКЕ» 05.02.2021 г.

«Магический кубик Рубика — скорость и ловкость рук».

Гипотеза: Если я освою формулы скоростной сборки кубика Рубика, то смогу собрать его за 1 минуту 10 секунд.

Цель: освоить формулы для скоростной сборки кубика и собрать свой кубик меньше чем за 1 минуту 00 секунд; найти практическое применение этому навыку.

Методы исследования: изучение научно-популярной литературы и других источников информации, наблюдение, опрос, статистическая обработка информации, фотографирование, составление сказок-подсказок, анализ и обобщение результатов исследования.

До сих пор кубик Рубика является лидером среди игрушек по количеству продаж. При этом, стал не только игрушкой, но и объектом исследований математиков и инженеров.

Современная индустрия головоломок стремительно развивается. Постоянно появляются новые кубики различных конструкций, призванные держать мыслительные способности человека в тонусе, развивать логику, нестандартное мышление и повышать интеллектуальный уровень в целом.

Данная работа может найти своё практическое применение вовнеурочной деятельности детей, 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, и даже поможет при решении математических задач.

Практическая значимость работы в том, что желающие научиться собирать кубик Рубика ловко и быстро, вдохновили меня на исследование актуальности головоломки и демонстрацию своих умений в классе, а далее на организацию клуба по обучению сборке кубика Рубика среди одноклассников уже полюбившейся многим игрушки.

Практическая часть

Мои достижения

Когда теория по сборке кубика Рубика классическим способом была изучена, я приступил к сборке. При сборке кубика Рубика, я использую различные формулы, в зависимости от этапа.

В первое время, у меня плохо получалось, мне не хватало терпения и формулы путались в голове. На сборку кубика уходило более 7 минут. Но желание собрать кубик быстро, как будто он волшебным образом собирается сам, меня не покидало.

Когда я полностью освоил классическую технику сборки кубика и довел ее до автоматизма, развил ловкость пальцев при вращении граней, меня стал интересовать мой результат на скорость. Для того чтобы увеличить скорость и сократить время сборки, необходимо освоить способы скоростной сборки (спидкубинга) – по методу Джессики Фридрих…. Со временем, мой результат стал улучшаться. На сегодняшний день, я собираю кубик Рубика 3х3х3 за 32 секунд по формулам скоростной сборки. В будущем, я мечтаю освоить все 120 формул Джессики Фридрих и придумать свой собственный способ сборки со своими формулами…

WCA (World Cube Association) – всемирная ассоциация кубов несколько раз в год проводит международные соревнования по скоростной сборке кубов разной конфигурации и различными способами. Самые популярные, в которых я принимаю участие — это классические дисциплины сборки на скорость кубиков 2х2х2 и 3х3х3. Мои результаты заносятся в общую систему достижений WCA…

Практическая значимость кубика Рубика

Научившись собирать головоломку Рубика, можно найти практическое применение этому навыку:

В первую очередь, это спортивное состязание, когда сборка ведется на скорость.

Применять кубик Рубика можно при решении олимпиадных задач по стереометрии…

Кубику Рубика можно найти неожиданное применение, например, его можно использовать в качестве шифратора. Самое простое — это написать текст сообщения на гранях собранного кубика и запутать его. Ясно, что прочитать сообщение сможет тот, кто владеет алгоритмом сборки.

Многие утверждают, что эта головоломка влияет на мышление человека, а именно нацелено на аналитическое мышление. Навыки, которые отвечают за этот раздел мозга, задействуются как в стереометрии и механике, так и в физике и инженерии. Ребенок, играя кубом, сам того не замечая, приучается к дисциплине логического мышления и последовательности, когда понимает алгоритмы сборки кубика.

Доказано, что кубик Рубика положительно влияет на суставы рук, быстрые движения пальцами кистей рук существенно укрепляют предплечья. Если речь идет о ребенке, то крепкие суставы улучшают двигательную функцию организма, а так же положительно влияет на развитие речевого аппарата.

Увлечение кубиком Рубика несет за собой и психологический аспект. Куб заставляет игрока выбрать тот или иной путь сборки, найти выход из сложной ситуации. Когда ребенок привыкает к таким решениям, он становится значительно увереннее в своих действиях и легче находит правильное решение проблемы. Соответственно, ребенок вырастает уверенным в своих действиях и размышлениях.

Ученые в области неврологии утверждают, что нервная и психическая перегрузка связанна с моторикой пальцев, потому, когда мы нервничаем, кистям рук нужно что-то держать и крутить между пальцев.

Психологи используют кубик Рубика в методике, предназначенной для диагностики уровня разви­тия наглядно-действенного мышления с целью определения готовности ребёнка к обуче­нию в школе. Пользуясь кубиком Рубика, ребенку задают раз­ные по степени сложности практические задачи на работу с ним и предлагают их решить в условиях дефицита времени.

В современном арт-искусстве появился еще один новомодный тренд — составлять картины из кубиков Рубика. Так называемое «Искусство кубика Рубика» (Rubik’s Cube Art). Художники собирали не только сами кубики, но и уже из кубиков собирают невероятные картины и создают оригинальные полотна и копии знаменитых мировых шедевров. Есть в этом арт искусстве и свои рекордсмены. Например, художники студии Cube Works из Торонто собрали из 7062 кубика копию знаменитого шедевра Сандро Боттичелли «Рождение Веры». Размер этого полотна составляет 3,5 х 6 метров. Ну а самым большим мировым рекордсменом стало полотно Микеланджело «Сотворение Адама» фреска из Сикстинской Капеллы. На ее изготовление ушло 12090 кубиков, и размер полотна составил 4,5 х 8,8 метра.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе работы я изучил специальную литературу и иные источники информации, откуда узнал интересные факты из истории создания кубика Рубика, разобрался в способах его сборки – используя которые можно сократить затраченное время, а так же выделил интересные, на мой взгляд, разновидности головоломки Рубика.

Я пришел к выводу, что интерес к кубику Рубика не угасает по сей день. Проводятся международные чемпионаты WCA по сборке кубиков на скорость по 18 дисциплинам, в которых принимают участие сотни тысяч людей со всего мира.

С целью принятия или опровержения моей гипотезы – с помощью формул скоростной сборки собрать кубик за 1 минуту 10 секунд – и применяя полученные знания, я смог собрать кубик Рубика 3х3х3 полностью за 35 секунды. Гипотеза, выдвинутая мной, оказалась верна. Придуманные мной сказки-подсказки помогли быстрее запомнить формулы по методу Джессики Фридрих. Они могут быть полезны всем желающим научиться собирать кубик Рубика быстро, а также использованы для обучения и проведения мастер-классов…

В ходе работы над проектом, меня приятно удивила большая практическая значимость кубика Рубика в различных областях математики, психологии, изобразительного искусства.

Оказалось, собирать кубик Рубика на скорость интересно и полезно. Это развивает гибкость и скорость мышления. Я считаю кубик Рубика не просто игрушкой, от сборки которой я получаю удовольствие, а головоломкой, где я проявляю упорство, развиваю память, логику, продумываю свои действия на несколько шагов вперед для увеличения скорости сборки. А когда я начал заучивать новые формулы с помощью сказок-подсказок, я стал развивать креативность мышления и фантазию. С помощью кубика я смог решить несколько олимпиадных задач по математике. Кубик помогает снять психологическую нагрузку и усталость, переключиться.

Сейчас я могу сказать, что поставленная в работе цель достигнута, а задачи выполнены.

В перспективе, я хочу добавить к своим исследованиям знания об элементах комбинаторики, теории вероятности, эвристики. Это очень большая и увлекательная область математики, включающая нестандартное мышление и логику. Изучение выше перечисленных наук в теоретическом варианте довольно тяжело, поэтому можно использовать «головоломки из детства», простые и понятные нам, и на их примере рассматривать ту или иную науку.

Я считаю кубик — достойной заменой гаджетам и свое свободное время с удовольствием посвящаю сборке кубика на скорость. Магический кубик Рубика – это настоящая разминка для ума!