小小魔方,結構奇特:26個稜長為1.9釐米的小立方體,能自由地圍繞一個同樣大小的中心塊旋轉;其中的邊塊和角塊可以分別轉至任何其他邊塊和角塊的位置。它最基本的玩法是:當各面的顏色被打亂之後,用儘可能少的動作,使之恢復原位。
三階魔方是魔方的主流產品。它的英文官方名字叫做Rubik's Cube,也就是用魯比克教授的名字命名的,是當前最普遍的魔方種類。這個由匈牙利建築學教授魯畢克設計的小玩意兒,為什麼能風靡全球,令眾多人如痴如狂呢?原因就在於它有約43億億種不同的變化(準確地說,三階魔方總的變化數為43,252,003,274,489,856,000,或者約等於4.3×10^19),有很強的開放性和探究性,能夠不斷刺激人們去把玩,雖然能獲得小小的成功,但想獲得最完善的結局,是要付出更多努力的。又因為其解法是沒有窮盡的,帶有極強的挑戰性,因而這種努力人們卻是願意付出的,最後也就百玩不厭了。
三階魔方每個邊有三個方塊,官方版本魔方邊長為57毫米魔方構建,包括中心塊6塊,稜塊12塊,角塊8塊,中心軸1個,合計27塊。
1、中心塊6塊
中心塊與中心軸連接在一起,但可以順著軸的方向自由的轉動。中心塊的表面為正方形,結構略呈長方體,但長方體內側並非平面,另外中心還有一個圓柱體連接至中心軸。
從側面看,中心塊的內側會有一個圓弧狀的凹槽,組合後,中心塊和邊塊上的凹槽可組成一個圓形。旋轉時,邊塊和角塊會沿著凹槽滑動。
2、稜塊(12塊)
稜塊的表面是兩個正方形,結構類似一個長方體從立方體的一個邊凸出來,這樣的結構可以讓稜塊嵌在兩個中心塊之間。長方體表面上的弧度與中心塊上的弧度相同,可以沿著滑動。立方體的內側有缺角,組合後,中心塊和稜塊上的凹槽可組成一個圓形。旋轉時,稜塊和角塊會沿著凹槽滑動。另外,這個缺角還被用來固定角塊。
3、角塊(8塊)
角塊的表面是三個正方形,結構類似一個小立方體從立方體的一個邊凸出來,這樣的結構可以讓角塊嵌在三個稜塊之間。與稜塊相同,小立方體的表面一樣有弧度,可以讓角塊沿著凹槽旋轉。
4、中心軸(1個)
用來支撐方塊與轉動方塊所需要的支撐軸。
我最早認識魔方是在初中,80年代初期。我初中的幾何老師張海山拿著一個很奇特的玩具,後來知道那就是魔方,看到老師能夠把魔方還原成六面同色,感覺十分不可思議。可是當老師要我們玩的時候,我們都覺得不可能完全,也不可能學會。正因為如此,我就一直沒有學會。直到2012年我才能還原三階魔方,那已經是20年以後的事情了。
2012那年,我來到蘇州工業園區車坊實驗小學工作。看到學校裡老老少少不少人都會玩魔方,而且學校有魔方興趣社團,許多孩子也玩得特別好。突然心生一個念頭,那麼多大人小孩都能學會,我的智力應該跟他們不相上下吧,我想也一定能學會的。正因為有了「一定可以學會」的念頭,於是在同事們的幫助以及自己觀看魔方小門的視頻自學之下,我花了大約一個星期就學會了,只是速度上不快而已。
前後20年,兩個態度,兩種截然不一樣的結果,所以我要說:
「學魔方」考量的其實你的不是智力水平,而是你對學習的態度!
之後,我來到蘇州工業園區蓮花學校、霍爾果斯市絲路小學,以及我在外面多次上課、講座,我都會拿起魔方,說起我的故事,用「學魔方就是一種態度」激勵同學們、老師們——
無論學習哪一種稍有難度或挑戰的東西,關鍵看態度:如果你想學想挑戰,你就能挑戰並且學會;如果不想學也不想挑戰,誰想幫不了你,你啥也學不會!
在與同學們、老師們一起練學魔方的過程中,我還編了一首《魔方歌》:
說到這兒,我又聯想到小學數學教學。在小學數學中,是不是也可以引進一些類似魔方的「東西」,讓學生在玩中學,學中玩,來促進學生更「個性化」地學習呢?
因為現行的數學教育,輕慢學生真實的生活狀態,總是以正統甚至霸權的書本知識來「俘獲」學生,將學生從現實感中「懸置」起來。學生本是生活在現實中,但一旦進入數學學習狀態,又很容易地形成與生活的「間離感」,致使學習數學的過程成了對活生生世界「陌生化」的過程,親歷的生活卻往往成為另類。
試想一下:如果學生在沒有任何「好奇」、「疑惑」、「驚訝」、「興奮」的體驗中學習數學,學習的靈性、思維的火花又從何而來呢?
經與老師們商量,霍爾果斯市絲路小學絲路小學「魔方十級」考級正式拉開帷幕。
不同的級別,分別代表不同的挑戰水平。每個孩子、老師或家長,不論年齡大小,均可由低到高,一級一級地學習,一級一級地挑戰,就看你有沒有勇氣、信心和堅持不懈的精神了。
注意:下面的視頻教程沒有特別介紹用公式來還原魔方,如果想玩得更快更好,可查看百度有更多公式助你更強!
1、魔方第一級:對出底(頂)面白色十字及各側稜塊兩層同色
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」視頻,進行反覆學習就行了。
2、魔方第二級:底(頂)面全白並且四側T字同色(倒品字)
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」視頻,進行反覆學習就行了。
3、魔方第三級:從四側 T 字同色→對出下兩層同色
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」視頻,進行反覆學習就行了。
4、魔方第四級:從下面兩層同色→頂面黃十字
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」視頻,進行反覆學習就行了。因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看學習。
你也可通過下面的網址觀看:https://v.qq.com/x/page/l0183kif89q.html
5、魔方第五級:頂面黃十字→頂層全黃
注意:這時的側面第三層還沒有同色
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」的視頻,進行反覆學習就行了。因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看學習。
你也可通過下面的網址觀看:https://v.qq.com/x/page/z0183bj3k4e.html
6、魔方第六級:六面全部還原同色
想要玩轉這一級,請看下面的「魔方小站」兩個視頻,進行反覆學習就行了。因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看學習。
這裡有兩個重要步驟,請長按下面二維碼看第一個重要步驟。你也可通過下面的網址觀看:https://v.qq.com/x/page/x0183tcl6rj.html
請長按下面二維碼看第二個重要步驟,你也可通過下面的網址觀看:https://v.qq.com/x/page/c0183gxs52w.html
7、魔方第七級:還原六面同色的時間在3分鐘以內
因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看《二年級學生玩轉魔方六面還原》視頻。
8、魔方第八級:還原六面同色的時間在2分鐘以內
9、魔方第九級:還原六面同色的時間在1分鐘以內
因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看《蘇州工業園區蓮花學校六年級女生1分鐘以內還原》視頻。
10、魔方第十級:還原六面同色的時間在30秒鐘內
因為公眾號只能添加三個視頻,請長按下面二維碼進行觀看《玩魔方,還是玩魔術》:
1、魔方考級以班級為單位,進行宣傳發動,動員家長參與,親子互動,共同學習,共同提升;
2、每個需要申請考級或晉級的選手,需要提供一個自己完成本級標準的短視頻,視頻命名為「××班×××晉級魔方×級」,發給本班數學老師,老師先按視頻進行核查,也可班級表演核查,核定後確認晉級名單;
3、學校教導處設計相關表格,各班數學老師不定期把晉級學生填表(至少6人以上),報給教導處分管老師,教導處審定核查視頻,或以學校老師中的魔方高手組織評委組進行面試核查,確認後發給「魔方×級」等級證書;
4、數學老師把所有視頻分類分級保存好,作為數學教學資源與宣傳推廣用,優秀視頻推薦給學校教導處保存;
5、學校適時舉行「魔方大賽」、「魔方對抗賽」、「魔方花樣表演」等,鼓勵、宣傳學校優秀「魔方高手」、「魔方大王」。學校公眾號、廣播臺會適時發布還原六面的優秀魔方高手的學生名單(六級以上);
6、以上考級標準和實施方案如有變化,以現場通知或修改後規則為準。
點擊下面「閱讀原文」查看三版塊熱門
堅持原創,感謝你的關注、分享與鼓勵