Разработка алгоритмов сборки модификаций кубика Рубика

Этапы сборки кубика Рубика 3х3:

1. крест в первом слое 2. углы первого слоя - слой собран 3. ребра среднего слоя - второй слой собран 4. крест в последнем слое 5. расстановка ребер последнего слоя 6. расстановка углов последнего слоя 7. разворот углов последнего слоя.

Этапы сборки кубика Рубика 4х4: Собираем центры (по 4 элементов) + Собираем ребра (по 2 элемента) + Собираем как кубик 3х3. 1. крест в первом слое 2. углы первого слоя - слой собран.

3. ребра среднего слоя - второй слой собран 4. крест в последнем слое 5. расстановка ребер последнего слоя 6. расстановка углов последнего слоя 7. разворот углов последнего слоя.

Этапы сборки кубика Рубика 5х5: Собираем центры (по 9 элементов) + Собираем ребра (по 3 элемента) + Собираем как кубик 3х3. 1. крест в первом слое 2. углы первого слоя - слой собран 3. ребра среднего слоя - второй слой собран 4. крест в последнем слое 5. расстановка ребер последнего слоя 6. расстановка углов последнего слоя 7. разворот углов последнего слоя

Этапы сборки кубика Рубика 2х2:

1. Сначала нужно собрать одну сторону.

2. Потом спользуя команду U R U* L* U R* U* L U привести кубик к 6 этапу

( расстановка углов последнего слоя)RUR* U*

Этапы сборки шестереночного кубика 3x3.

1. Сначала нужно собрать боковые стороны на одной стороне.

2. Потом с помощью вращения по оси подобрать нужные цвета на одной грани.

3. После того что собрана одна грань, автоматически собирается и противоположная грань.

4. В конце остается только вращением по оси средней грани собрать весь кубик.

Этапы сборки пирамидки Рубика

1. Сначала нужно собрать одну сторону используя:

1 шаг крест в первом слое

2 шаг углы первого слоя

2. Потом нужно собрать второй слой используя:

3 шаг ребра среднего слоя.

3. Поворачивать верхний угол пирамидки до тех пор пока пирамидка не соберется.

Этапы сборки шара Рубика

1. крест в первом слое 2. углы первого слоя - слой собран 3. ребра среднего слоя - второй слой собран 4. крест в последнем слое 5. расстановка ребер последнего слоя 6. расстановка углов последнего слоя 7. разворот углов последнего слоя

Этапы сборки мастера Пираморфикса.

1. Крест в первом слое

2. углы первого слоя - слой собран 3. ребра среднего слоя - второй слой собран 4. крест в последнем слое 5. расстановка ребер последнего слоя: но тут есть исключение 6. расстановка углов последнего слоя 7. разворот углов последнего слоя

Когда мы собираем крест в последнем слое то используя команду как и в 3 на 3 мы со временем придем к нормальному положению пирамидки.

Применять кубик Рубика можно и при решении олимпиадных заданий. Рассмотрим несколько олимпиадных задач для 7 классов. (Смотреть приложение №2)

Я сам научился собирать кубик Рубика примерно за 1,5 минуты (до мирового рекорда, конечно, далеко, но в школьном чемпионате есть шанс победить).

Теперь я могу помочь тем, кто ещё не овладел алгоритмом сборки, но очень хочет научиться собирать кубик.

Я провёл исследование среди моих одноклассников. В анкетировании приняло участие 17 семиклассников.

Всем ученикам мы задали 5 вопросов:

1) Что такое кубик Рубика: игрушка или математический тренажёр?

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

3) Можете ли Вы собрать полностью одну грань?

4) Можете ли Вы полностью собрать все грани?

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

Таблица 1. Данные опроса по вопросу 1.

Анкетирование: «Что такое кубик-Рубика?»

№	Ф.И. учащегося	Сентябрь 2017
		Игрушка	Тренажёр
1.	Быковцев Егор	+
2.	Вырыпаев Лёша		+
3.	Гришин Степан	+
4.	Ермакова Вера	+
5.	Кунаев Александр	+
6.	Курушкин Саша	+
7.	Кунденко Дима	+
8.	Макаров Всеволод		+
9.	Михалкова Марина		+
10.	Москвин Дмитрий	+
11.	Назаренко Настя	+
12.	Никитин Никита	+
13.	Панкратова Катя		+
14.	Рахметова Анжелла	+
15.	Турибаев Нурхан	+
16.	Федосеев Антон	+
17.	Хайбуллина Мадина		+
	Итого:	12	5

Для наглядной интерпретации данных я выбрал столбчатую диаграмму.

Таблица 2. Данные опроса по вопросу 2

Анкетирование: «Пытались ли вы когда ни будь собрать кубик Рубика?»

№	Ф.И. учащегося	да	нет
1.	Быковцев Егор	+
2.	Вырыпаев Лёша	+
3.	Гришин Степан	+
4.	Ермакова Вера	+
5.	Кунаев Александр	+
6.	Курушкин Саша	+
7.	Кунденко Дима	+
8.	Макаров Всеволод	+
9.	Михалкова Марина	+
10.	Москвин Дмитрий	+
11.	Назаренко Настя	+
12.	Никитин Никита	+
13.	Панкратова Катя	+
14.	Рахметова Анжелла	+
15.	Турибаев Нурхан	+
16.	Федосеев Антон	+
17.	Хайбуллина Мадина	+
	Итого:	17	0

Таблица 3. Данные опроса по вопросу 3

Анкетирование: «Можете ли вы собрать одну грань?»

№	Ф.И. учащегося	да	нет
1.	Быковцев Егор	+
2.	Вырыпаев Лёша	+
3.	Гришин Степан	+
4.	Ермакова Вера		+
5.	Кунаев Александр	+
6.	Курушкин Саша	+
7.	Кунденко Дима	+
8.	Макаров Всеволод		+
9.	Михалкова Марина	+
10.	Москвин Дмитрий		+
11.	Назаренко Настя	+
12.	Никитин Никита	+
13.	Панкратова Катя		+
14.	Рахиетова Анжелла	+
15.	Турибаев Нурхан	+
16.	Федосеев Антон	+
17.	Хайбуллина Мадина	+
	Итого:	13	4

Таблица 4. Данные опроса по вопросу 4

Анкетирование: «Можете ли вы полностью собрать кубик Рубика?»

№	Ф.И. учащегося	нет	Да
1.	Быковцев Егор	+
2.	Вырыпаев Лёша		+
3.	Гришин Степан	+
4.	Ермакова Вера	+
5.	Кунаев Александр	+
6.	Курушкин Саша	+
7.	Кунденко Дима	+
8.	Макаров Всеволод	+
9.	Михалкова Марина	+
10.	Москвин Дмитрий	+
11.	Назаренко Настя	+
12.	Никитин Никита	+
13.	Панкратова Катя	+
14.	Рахиетова Анжелла	+
15.	Турибаев Нурхан	+
16.	Федосеев Антон	+
17.	Хайбуллина Мадина	+
	Итого:	16	1

Таблица 5. Данные опроса по вопросу 5.

Анкетирование: «Хотели ли вы посещать курс, посвященный кубику Рубика?»

№	Ф.И. учащегося	нет	да
1.	Быковцев Егор	+
2.	Вырыпаев Лёша		+
3.	Гришин Степан	+
4.	Ермакова Вера		+
5.	Кунаев Александр		+
6.	Курушкин Саша	+
7.	Кунденко Дима	+
8.	Макаров Всеволод		+
9.	Михалкова Марина	+
10.	Москвин Дмитрий		+
11.	Назаренко Настя	+
12.	Никитин Никита		+
13.	Панкратова Катя	+
14.	Рахиетова Анжелла	+
15.	Турибаев Нурхан	+
16.	Федосеев Антон	+
17.	Хайбуллина Мадина		+
	Итого:	10	7

Обработав результаты анкетирования я пришёл к выводу, что бесспорно, самой популярной в мире механической головоломкой является «Кубик Рубика». Все учащиеся класса хотя бы раз пробовали её собирать. Но только 76% класса умеют собирать только одну грань кубика, и никто кроме меня не может собирать кубик полностью. Почти 60% класса изъявили желание посещать курс, посвящённый кубику Рубику.

В нашем классе я нашёл единомышленников и появилась идея взять на себя инициативу и ответственность проводить мастер классы по обучению учащихся алгоритмам сборки кубика Рубика. Посоветовавшись с учителем математики Соколенко Светланой Николаевной, мы пришли к выводу проводить мастер классы в рамках кружка «Юный математик».

Совместно с учителем мы разработали программу курса и я стал проводить занятия с октября месяца 2 раза в неделю. Реультаты не заставили себя долго ждать. За 7 месяцев кропотливого труда из 10 учащихся все освоили алгоритм сборки кубика 3x3x3.(приложение 5)