«Кубик Рубика, его влияние на когнитивные функции»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2 п. Карымское»

Индивидуальный проект

Тема: «Кубик Рубика, его влияние на когнитивные функции»

Выполнил:

Обучающийся 11 б класса

Пляскин Егор Алексеевич

Научный руководитель:

педагог-психолог

Куликова Татьяна Александровна.

Карымское 2023г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

Глава 1. Теоретическая часть

1. История создания кубика Рубика………………………………………4

1.2. Информация об Эрнё Рубике………………………………………....6

1.3. Алгоритм сборки кубика Рубика……………………………………7

1.4. Влияние кубика Рубика на развитие когнитивных функций………8

Глава 2. Практическая

2.1. Мастер класс для учащихся пятых классов ………………………………………………………………………………8

Заключение………………………………………………………………..10

Список используемой литературы

Приложение

Введение

Актуальность: сейчас все больше и больше времени дети проводят за компьютерными играми (телефон, планшет, компьютер). Эти игры настолько увлекают ребят, что они уже не могут без них жить. Головоломка - гимнастика ума. Решение головоломок развивает память, воображение, находчивость, сообразительность, наблюдательность, логическое мышление, пространственное воображение, моторику пальцев, координацию.

Всё это помогает усваивать предметы математического цикла, прививает новые навыки, расширяет круг общения, повышает коммуникативные способности детей.

В своей работе я хочу рассказать о других развлечения. Это головоломки. Я познакомлю вас с кубиком Рубика, который заинтересовал меня своей популярностью.

О кубике Рубика я знаю не понаслышке, увлекаюсь данной головоломкой с 12 лет. Считаю эту головоломку прекрасной игрушкой и хорошим подарком, развивающим память, мелкую моторику и, конечно же, терпение. Раньше мне было очень интересно, а как же собрать быстро все грани и еще на скорость. И вот я стал просматривать видео ролики на ютубе, затем освоил разные комбинации.

Кубик Рубика — головоломка, созданная Эрнё Рубеком в 1974 году. Сделав первый куб, он потратил несколько месяцев, играя с ним и пытаясь вернуть смешанные цвета в исходное состояние. Разумеется, Рубик стал первым, кто собрал головоломку, но время, которое он потратил на ее решение даже близко не стоит с теми рекордами, которые регулярно устанавливают обычные подростки. Они ухитряются собрать кубик меньше, чем за пять секунд.

У кубика Рубика 43 252 003 274 489 856 000 возможных конфигураций. С учетом 6 цветных сторон, 21 частей и 54 поверхности, существует более 43 квинтиллионов различных возможных конфигураций. Если бы вы поворачивали кубик Рубика каждую секунду, вам бы потребовалось 1400 триллионов лет, чтобы пройти все конфигурации.

Цель данной работы - показать, что кубик Рубика не простая детская игрушка, а сложнейший математический тренажёр.

Задачи работы:

1. Изучить историю создания кубика Рубика;

2. Познакомить ребят с алгоритмом сборки кубика Рубика;

3. Провести мастер-класс.

4. Сделать вывод.

Предмет исследования: влияние кубик Рубика, на когнитивные функции.

Объект исследования: кубик Рубика.

Методы исследования: анализ, синтез, обобщение интернет-источников и научной литературы.

Практическая значимость исследования - заинтересовать учащихся нашей школы работой с кубиком Рубиком.

Глава 1 Теоретическая часть

1.1. История создания кубика Рубика.

История кубика Рубика началась в марте 1970 года, когда Ларри Николс изобрел куб головоломку 2×2×2 с вращающимися частями, собранными на магнитах. Изобретатель сразу подал заявку на оформление канадского патента и уже 11 апреля 1972 года Николс получил американский патент под (позднее, в 1986 году апелляционный суд подтвердил, что карманный кубик Рубика 2×2×2, по причине сходства изобретений, нарушает авторские права Николса). 9 апреля 1970 года Франк Фокс подаёт заявку на сферическую головоломку 3×3×3, и 16 января 1974 года получает патент.

В середине 1970-х Эрнё Рубик работал в отделе Дизайна интерьера в академии Прикладного искусства в Будапеште. Ему никак не удавалось втолковать студентам математическую теорию групп. Занимаясь группами, Рубик однажды сделал 27 деревянных кубиков, раскрасил каждый в шесть цветов. Неожиданно оказалось довольно трудно сложить из них один куб, чтобы каждая грань была окрашена в свой цвет. Сам Рубик бился над задачей целый месяц (хотя сообщается, что первый кубик Рубика был построен как обучающий инструмент, чтобы помочь его студентам понять трехмерные объекты, фактически первоначальная цель Рубика заключалась в решении проблемы структурного перемещения независимых частей). Но самым сложным оказалось придумать механизм, который состоял из 26 кубиков (в центральном не было необходимости) и структурного крепления.

30 января 1975 года Э. Рубик подал заявку и 28 марта 1977 года получил венгерский патент на своё изобретение, «Магический кубик».

Первые партии кубиков Рубика были выпущены в конце 1977 года для Будапештского магазина игрушек. Игрушкой совершенно случайно заинтересовался немецкий компьютерный предприниматель венгерского происхождения Тибор Лаци (зайдя в кафе во время деловой поездки в Венгрию выпить кофе, он увидел занимательную вещицу в руках у официанта). Увлекающийся математикой Лаци пришёл в восхищение от игрушки и буквально на следующий день прибыл уже в государственную торговую фирму Konsumex и предложил продавать кубик на Западе. Тогда же он познакомился и с Рубиком. Заинтересованный Тибор Лаци вышел на владельца Seven Towns Ltd., англичанина Тома Кремера также венгра по линии матери. Кремер взялся добиться привлечения интереса к разноцветному чуду.

В сентябре 1979 года на переговорах в Будапеште был заключён договор с крупной американской компанией Ideal Toy Corporation (позже куплена корпорацией CBS) на поставку в США одного миллиона кубиков. В процессе переговоров всплыла ещё одна проблема — Кубик был запатентован лишь в Венгрии. Американцы же могли торговать товарами, авторские права на которые официально зарегистрированы на территории США. Чтобы хоть как-то уладить это препятствие, в самом начале 1980-го «Магический куб» (Magic Cube) решено было переименовать в кубик Рубика (Rubik’s Cube).

Стараниями Лаци и Кремера в январе — феврале [1980 год]а состоялся международный дебют кубика. В феврале 1980 года головоломка дебютировала на ярмарках игрушек Лондона, Парижа, Нюрнберга (Nuremberg Toy Fair) и Нью-Йорка. Американская премьера состоялась 5 мая в Голливуде, а представляла кубик венгерская кинозвезда Габор. Следующие два года стали временем всемирного помешательства, в связи с дефицитом кубов стали производиться подделки в самых разных странах. Только до конца 1982 г. было продано свыше 100 миллионов официальных кубиков и в полтора раза больше подделок. Никаких проблем со сбытом головоломки не было, были проблемы с производством. Венгрия физически не могла делать больше нескольких миллионов штук в год. Фабрики по изготовлению кубиков открываются в Гонконге, Тайване, Коста-Рике и Бразилии. В Советский Союз кубик пришёл в 1981 г.

В 1980 году Кубик Рубика получил венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выиграл конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Германии, Франции. Популярность головоломки росла. 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 «Искусство кубика Рубика» (Rubik’s Cube Art) — художники собирали не только сами кубики, но уже из кубиков собирали свои произведения. В 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»), головоломка попадает в экспозицию Нью-йоркского музея современного искусства, а годом позже кубик Рубика попадает в 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.

1.2. Информация об Эрнё Рубике.

Эрнё Рубик родился в 1944 году Будапеште в семье инженера, пошел по стопам отца и получил хорошее образование в местном политехе. Не прекращая учиться, окончил аспирантуру по специальности скульптуры и дизайна интерьера, получил звание доцента. В 1975 году был оформлен патент на объемную механическую головоломку «Кубик Рубика», а ее автор всерьез увлекся подобными идеями и стал работать главным редактором посвященного головоломкам журнала. В 1983 Рубик открыл собственную студию, которая занимается разработкой оригинальной мебели, элементов интерьера, а также игрушек. Параллельно с этим Рубик выделяет гранты для изобретения молодым венгерским инженерам и выкупает патенты на интересные идеи за рубежом

В настоящее время Эрнё Рубик принимает участие в разработке видеоигр, пишет статьи по архитектуре и возглавляет студию Рубика.

1.3. Алгоритм сборки кубика Рубика.

Перед тем как узнать о методах сборки разберемся с его составляющим.

Он имеет центра, ребра, углы и собственно каркас. Разберемся с ними по отдельности. Центры кубика- 6 штук, имеет одну наклейку одного цвета. Ребра кубика- 12 штук, они имеют 2 цвета. Углы кубика- 8 штук, угловые элементы имеют наклейки с тремя цветами. И каркас кубика- центра закреплены на крестовине.

И так, какими же алгоритмами можно пользоваться для сборки кубика Рубика. Алгоритм - это организованная последовательность действий, понятных для некоторого исполнителя, ведущая к решению поставленной задачи. Существует множество алгоритмов сборки кубика Рубика: простых, созданных для новичков, в которых мало комбинаций, но зато долго выполнимых, сложных, разработанных для спидкуберов, в них, обычно, очень много комбинаций, но зато и время сборки резко сокращается. Было найдено 3 метода сборки, и каждый выбрал для себя особенный. 1 – метод М. Ростовикова.

Существует 7 этапов: крест, углы, ребра, крест наверху, углы, ребра, углы. Данный метод легок в освоении и применяется новичками.

2 – метод А. Кима сложнее в освоении, но имеет ряд преимуществ: улучшенное время сборки, простота формул. После этого способа сборки проще перейти на профессиональный метод.

3 – метод Джессики Фридрих был придуман в 1981 году и является любимым методом для меня и большинства спидкуберов сегодня. Он состоит из 4 этапов: крест, Ф2Л (2 слоя сразу), ОЛЛ (ориентация последнего слоя), ПЛЛ (перестановка последнего слоя). Данным этапом очень сложно овладеть, если не понимать все принципы перестановки деталей кубика Рубика. Новичку данный метод неподвластен.

1.4. Влияние кубика Рубика на развитие когнитивных функций

Кубик Рубика является самой продаваемой в мире игрушкой. Значение изобретения Э.Рубика для развития интеллектуальных способностей человека невозможно переоценить.

Моторика рук

Кубик развивает ее и у малышей, которые еще не знают цветов, и у взрослых, которые держат его на рабочем столе, и у профессиональных спидкуберов, собирающих кубик на скорость. Доказано, что кубик Рубика положительно влияет на суставы рук, быстрые движения пальцами кистей рук существенно укрепляют предплечья. Если речь идет о ребенке, то это не маловажная часть развития организма поскольку крепкие суставы улучшают двигательную функцию организма.

Правильная речь

Этот навык вытекает из предыдущего. Как известно, за моторику и речь отвечает один и тот же участок головного мозга. Сборка кубика стимулирует его и способствует развитию дикции. Так что если вы хотите, чтобы ребенок научился правильно говорить либо занимаетесь развитием дикции в зрелом возрасте или хотите избавиться от дефектов речи, механическая головоломка станет отличным помощником.

Быстрота реакции

Иногда можно услышать мнение, что от сборки кубика мало толку, ведь все используют готовые алгоритмы. На самом деле, так могут говорить только те, кто со сборкой знаком только в теории. На самом деле, подобрать нужный алгоритм как можно быстрее — целое мастерство. А умение быстро выбирать правильное решение пригодиться во всех сферах жизни.

Память

Хорошая память нужна всем: и первоклашкам, и студентам, и взрослым. Развивать ее можно в любом возрасте, и Кубик Рубик отлично справиться с этой задачей. Даже если вы будете собирать его на уровне новичка, то со временем начнете запоминать около восьми комбинаций, а чем дальше, тем больше. В результате таких тренировок вы начнете легко запоминать стихи, списки дел и покупок.

Ребенку необходимо постоянно запоминать текущее положение различных цветов. Это очень хорошо развивает кратковременную память, которая позволит в дальнейшем НЕ делать глупых ошибок.

Настойчивость

Купить даже самый простой кубик и собрать его сразу, без тренировки, невозможно. Но интерес к головоломке не даст остановиться на половине пути. Поэтому ее советуют тем детям, подросткам и взрослым, которым не хватает настойчивости в достижении целей.

Устойчивость к стрессам

Если ваш ребенок при столкновении с трудностями раздражается или расстраивается, и у него опускаются руки, головоломка придется как нельзя кстати. Процесс сборки докажет, что неудачи преодолимы, и если постараться, то результат превзойдет все ожидания. С таким настроем любой стресс по плечу.

Понимание алгоритмов

Кубик Рубика собирается при помощи базовых алгоритмов, в которых не менее 20 ходов. При этом обычно задачи в школьной программе решаются не более чем за 5-6 ходов. Понимание алгоритмов позволит ребенку значительно легче справляться со школьными задачами.

Логическое мышление

Собирая кубик Рубика, ребенок решает целую последовательность мини-задач, которые подчинены одной цели. Таким образом учится выстраивать логические цепочки у себя в голове.

Наглядно-действенное и пространственное мышление

При сборке Кубика Рубика ребенок учится работать сразу в трех измерениях. Тренируется прогнозировать изменение положения цветов при вращении кубика.

Глава 2

2.1. Мастер класс для учащихся пятых классов

Я провел мастер-класс по сборке кубиков в-пятых классах. Многие дети никогда не собирали кубик Рубика, у некоторых ребят он есть, но в серьез никто не увлекался. Я показал различные виды кубиков Рубиков. Приложение 1.

1.Мегаминкс

2.Петаминкс

3.Зеркальный кубик

4.Скваер, или неправильный кубик.

Рассказал, как кубик Рубика полезен для развития многих когнитивных функций. Собрал различные кубики на время. Ученики были очень увлечены процессом задавали много вопросов, как мне удается собрать так быстро кубик. Мой личный рекорд сборки 12 секунд. Я рассказал им что существует 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.

Заключение

Изучив теорию по теме, я узнал биографию Эрнё Рубика изучил историю его создания. Рассказал алгоритм сборки кубика Рубика и его влияние на развитие когнитивных функций. Провел мастер класс для учащихся пятых классов.

Сборкой кубика интересуются люди разных возрастов. Я считаю, что головоломка полезна каждому, но при этом в раннем возрасте удается получить от нее значительно больше результатов.

Одно из очевидных важных преимуществ – развитие мелкой моторики. Она особенно важна для детей, потому что помогает лучше освоиться с работой руками, повысить свои когнитивные способности. Стоит также учитывать, что отдел мозга, который отвечает за мелкую моторику, находится рядом с тем, который помогает формировать правильную речь. Это также имеет очень большое значение в раннем возрасте.

Из моего мастер класса ребята сделали вывод что Кубик Рубика - это настоящий тренажер для мозга. Многие заинтересовались и высказали желание приобрести кубик Рубика и начать заниматься.

Список используемой литературы

1. Дубровский В. Статья «Математика волшебного куба», журнал «Квант» № 8, 1982, стр.22-27,48.

2. Калужнин Л.А., Сущанский В.И.. Преобразования и перестановки.-М.: Наука.Главная редакция физико-математической литературы, 1985 – 160 с.

3. Константинов И. Статья «Венгерский кубик», журнал «Наука и жизнь» № 3, 1981, стр.131-135.

4. Константинов И. Статья «Собрать кубик. Это не сложно», журнал «Наука и жизнь» № 5, 1983, стр.114-119.

5. Сборник материалов московских выездных математических школ под редакцией А. Заславского, Д. Пермякова, А. Скопенкова, М. Скопенкова и А. Шаповалова. М.: МЦНМО, 2009.

Приложение 1