Рубиктің текшесін құрастыру - ұшқыр ойға жетелейді

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ТҮРКІСТАН ОБЛЫСЫНЫҢ АДАМИ ӘЛЕУЕТТІ ДАМЫТУ БАСҚАРМАСЫ

ҒАНИ МҰРАТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ЖЕТІСАЙ ГУМАНИТАРЛЫҚ-ТЕХНИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ

Ф-ПК-10/ 6.1

ҒЫЛЫМИ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «Рубиктің текшесін құрастыру - ұшқыр ойға жетелейді»

Тобы: МИБ 18-9/1

Орындаған: Қожанов А

Жетекшісі: Жакупова Ұ

Жетісай-2020

ЖОСПАР

КІРІСПЕ

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1.1. Текшенің атауы мен тарихы

1.2. Эрно Рубиктің өмірбаяны

1.3. Рубик текшесінің құрылысы

2.1. Жинау жолы, оның математикамен байланысы

2.2. Әлемдегі жылдам көрсеткіштер

2.3. Рубик текшесінің түрлері және басқа ойындары

3.1. Менің 2х2х2, 3х3х3, 4х4х4, 5х5х5 және 6х6х6 Рубик текшесін, Рубик цилиндрі мен пирамидасын жинау тәсілім

3.2. Текшенің тәжірибесі мен кері әсері

ҚОРЫТЫНДЫ

ҰСЫНЫСТАР

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

ҚОСЫМША МАТЕРИАЛДАР

КІРІСПЕ

Елбасымыз өз жолдауында әлемдегі ең озық 30 елдің қатарына кіру стратегиясын айқындаған болатын. Сонымен бірге Елбасы Қазақстанның әлемдік экономикаға ойдағыдай кіруі бағытындағы басты міндеттерінің бірі - ғылым мен білім, жаңа технологиялар бәсекелестіктің шешуші факторы екендігін атап көрсетті. Осы ғылым мен білімді меңгеру үшін ең бірінші адамның табандылығы, еңбекқорлығы, ынтасы болуы керек. Осы қасиеттер болғанда ғана адамда бәсекелестік туады.

Ғылыми зерттеу жұмысы да осы сияқты табандылықты, шыдамдылықты, көпойлануды, сондай – ақ еңбекқорлықты талап етеді. Осындай қасиеттердің арқасында мектептегі математика сүйіп оқитын пәндерімнің біріне айналды.

Математика адамзат тарихында тұрмыстық мұқтаждықты қанағаттандыру мақсатында пайда болған ең алғашқы ғылым. Олайдейтініміз адамзат өзін айнала қоршаған ортадан күн көрістік тағамдық заттардың қорын жинағанда олардың мөлшерін білу үшін санауға мәжбүр болған. Санаудың нәтижесінен сан ұғымы қалыптасқан. сонымен, сан адамзаттың ақыл – ойының жалаң туындысы емес, тұрмыстық қажеттіліктерінен бастау алған ұғым.Сандар математика ғылымының түп қазығы.

Мен осы ғылыми жобаны яғни Рубиктің текшесінің құрылу жолын зерттеуді былтырдан бері зерттеп қолға алып келемін.Мен бұл жобаға қатты қызығушылықпен ерекше дайындалдым. Өйткені бұрындары мен рубик текшесін құрастырған адамдарға ерекше қызығып менде құрастырсам екен деп ойлаушы едім.Жәнеде бұл мақсатым орындалып Рубиктің текшелерін құру менің хоббиіме айналып кетті.Осы 1 жыл көлемінде жетекшіммен бірге Рубиктің тағыда былтырғы жылы қорғаған 3х3 кубигінің электронды әдісін жәнеде, 2х2 кубигін, 4х4 кубигін, 5х5 кубигін, 6х6 кубигін, цилиндір тәріздесін, пирамида (меффертта) пішінді Рубиктің басқатырғыш ойыншықтарын жинауды үйрендік. Осы интеллектуалдық ойын түрлері математикамен терең және тығыз байланыста екендігін білемін, олар баланың ойлау қабілетін дамытудың керемет құралы.

2

Осы мәселенің зерттелуіне аз да болса, өз үлесімді қосқым келіп, жетекшіммен ойласа отырып ғылыми зерттеу жұмысымның тақырыбын «Рубиктің текшесін құрастыру, ұшқыр ойға жетелейді » деп таңдап алған болатынбыз. Бұл тақырыпты алудағы тағы бір мақсатым, мен Рубиктің текшесі мен математиканың байланысын зерттеп, дәлелдегім келді. Тағы ең бастысы - бұл Рубиктің кубигіне осы 2019 жылы 44 жыл болды!

Ғылыми жаңалығы:

Бүгінгі заман талабына сай оқытудың озық технологияларын ұтымды пайдалану, баланы қызықтыра отырып, білімді берік меңгертеді. Оқу әрекеттері арқылы ойын түрлерін пайдалану, бағдарламада анықталған білім, білік және дағдыларды қалыптастыру, тиянақтау, бекіту немесе тексеру жұмыстарымен жүзеге асады. Жаңа технологияны пайдалана отырып көптеген жетістіктерге жетуге болады. Қарапайым математикалық түсініктер мен таныстыру барысында оқу үрдісін ұйымдастырудың негізгі түрі – ойын. Ойын – ұшқын, білімгеқұмарлық пен еліктеудің маздап жанар оты. Ол арқылы оқушының пәнге деген қызығушылығын арттыруға болады. Ойынойната отырып өткен тапсырмаларды және жаңатақырыпты шешуге болады.

Компьютер ойындары баланы ашушаң, қатігез, мейрімсіз етеді. Көз жанарын бұзады. Ал Рубиктің текшесін жинау ойыны арқылы оқушылардың ойлау, сөйлеу, есте сақтау дағдыларын дамытады.

Мақсаты:

Балалардың жеке қабілетін ашу, шығармашылық дербестігін дамыту, қызығушылығын арттыру, белсенділікті ұлғайту, басқа адамның жұмысын бағалауға үйрету, балаларды шапшаңдыққа, тапқырлыққа тәрбиелеу, ізденімпаз  тұлға  қалыптастыру.

Математикалық амалдарды пайдалануға дағдыландыру. Оқушыларды жазбаша және  ауызша есептеу әдістеріне қалыптастыру. Жасұрпақтың ойлану қабілетін  дамыту, қас-қағымда  шешім  қабылдауға үйрету.

Зерттеу міндеттері:

• Тақырыптың өзектілігін ашу;

3

• Мәселе төңірегінде теориялық материалдар мен танысу және талдау;

• Фактілік материалдармен танысу және талдау;

• математика пәнінедегенқызығушылығынояту;

• математиканыоқып – үйренуге құмарлығын арттыру;

• Рубиктің текшесін жинағандағы алған білімін тәжірибеде қолдана білу;

• Логикалық ой қорытындысын жасау, идеялар, гипотезалар ұсыну қабілетін қалыптастыру.

Зерттеу тақырыбының өзектілігі:

Балалар жер шары халқының санының басым көпшілігін құрайды. Бала дамуы болашақ ересек адамның рухани және практикалық іс-әрекет аймағының, оның бейнесі мен шығармашылық әлеуетінің дамуының өзекті алғышарттары болып табылады. Осы балалардың ғылыми ізденістерге, өмірбойы білімалуға құштарлығын арттыру, мектепте алған білімдерін одан әрі дамыту, әлеуметтік бейімделуде әр түрлі өмірлік жағдайларда қолдана білу.

Біздің елімізде балаларға мектеп жасына дейін қоғамдық тәрбие берудің ықпалы ұдайы өрісін кеңейтіп келеді. Біздіңқоғамымызға сай келетін баланың тұлғалық, әлеуметтік бағдарларын дамыту жауапкершілігі біздің ұстаздарымызға жүктелген. Өзжағымнан аз болса да өзүлесімді қосқым келеді. Еліміздің болашағы – білімді ұрпағында. 

4

1.1. Текшенің атауы мен тарихы

Бұл жұмбақ конструкцияның  құрылысын венгрлік сәулетші, архитектура профессоры Эрно Рубик ойлап тапты. Рубик Будапешт қолданбалы өнер академиясының интерьер дизайны факультетінде өнеркәсіп дизайны мен архитектура пәнінен мұғалім болып жұмыс істеді. Ол математикалық теория ережелер негізін түсіндіргісі келгендіктен, өзінің ойлап тапқан кубигін ең алғаш өз білім бағдарламасына кіргізген. 

1970 жылы Эрно Рубик 3х3х3 текшесін ойластыруға кірісті. Алғашқыойыншығы 27 түрлі-түсті ағаштан жасалған кубиктерден тұрды. Уақыт өткен соң ары қарай дамытып, барлық артық нәрселерден құтылып, бірқалыпқа келтірген.  

Жасап шығарған текшесін Рубик өзінің достары мен студенттеріне көрсетіп сынады. 1975 жылы Рубик ойлап тапқан ойыншығына  венгрлік  ие құжат (патент)  жасатып алды. Кубиктің  бірінші шығарылымы жаңа жылдық сыйлық ретінде «Сиқырлы Кубик» деген атпен 1978 жылы рождестволық мейрам  қарсаңында шыққан. 1980 жылы Рубиктің кубигі үлкен табыс алып келді. Оны өндіріске айналдыру үшін «Ideal Toy Corporation» компаниясы лицензия сатып алып «Рубик кубигі» деген атаумен өндіре бастады. Венгрия, Германия, Қытай елдері кубикті сол ескі атаумен, яғни «Сиқырлы текше» деп пайдаланады. Ал басқа мемлекетте ол  «Рубик кубигі» деген есіммен танымал.

Өндірістің алғашқы кезеңінде 100 миллион дана кубик өндірілген, ал заңсыз шығарылған  кубиктердің саны одан да көп. Еуропа, Америка елдеріне Рубик кубигі 1980 жылдың мамыр айында, ал КСРО-ға 1981 жылы жеткен. 

1.2. Эрно Рубиктің өмірбаяны

Жеке басына тоқталатын болсақ Эрно Рубик екінші дуниежүзілік Отан соғысы жылдары туылған. Яғни 1944 жылы 13 шілде Венгрия елінің Будапешт қаласында дүниеге келген. Әкесі зауытында әуе инженер, ал анасы ақын болған. 

1967 жылы Будапешттік технология мен экономика университетінің Инженер факультетін бітірген. Ары қарай аспирантураға түсіп Скультптор және интерьердің дизайнеріоқуын аяқтады. 1975 жылы доцент атағына ие болды. 1980

5

жылдары «Ойындар мен басқатырғыштар» журналының редакторы болды. 1983 жылы өзінің жеке меншік жиһаз дизайнын ойластыратын студиясын ашты. 1987 жылы профессор атағына ие болды. 1990 жылы Венгрлік техникалық академиясын ашып соның президенті болған. Осы академияда аса таланты жас өнертапқыштарға арнап арналған Халықаралық Рубик фонды құрастырылды. Қазіргі жылдары Рубик Эрно жеке зерттеулері мен айналысуда, ол видео ойындарын өндіруі мен және студиясын басқаруымен айналысады. Көптеген мемлекеттік сыйлықтың иегері. Оның ішінде 1983 жылы Венгрялық мемлекеттік халық премиясы, 1995 жылы Дэннис Габор сыйлығы және 2007 жылы Кошутов сыйлығы.  ЭрноРубик Шығыс Еуропадағы ең бірінші миллонер атанды. 

Текшеден басқа ол тағы Рубик шарын, Рубик цилиндірін, рубик пирамидасын Рубик змейкасын, Рубик сиқырлы сақиналар интеллектуалдық ойыншықтарын ойластырды. 

1.3. Рубик текшесінің құрылысы

Рубик текшесі (венгр тілінен Bűvös kocka - сиқырлы текше) — логикалық басқатырғыш ойын құралы ретінде пайдаланылады. Рубик текшесінің алты жағында 3х3 Рубик кубигінде тоғыз кішкентай текшелер, 4х4 рубик кубигі өзара байланыстырылып орналасқан. Әр кішкентай текше алты түстің біріне боялған. Ойын мақсаты — Рубик текшесінің әр жағын бір түсті қалпына келтіру. Сол үшін Рубик текшесінің жылжытылатын бөлшектерін бұрып, әр түрлі түзбелерді жасау керек. Рубик текшесімен 43 252 003 274 489 856 000 түзбе жасалуы мүмкін

Кубик ортасына цилиндірлік бекіткіш механизм орнатылған. Ол бекіткіш басқа сыртқы кубиктермен бір-бірін тығыз байланыстырып тұрады және оларға кез келген бағытта айналуға мүмкіндік береді. 

2.1. Жинау жолы, оның математикамен байланысы

Бәріміздің бос уақытымыз  болып, не істерімізді білмей отырғанда алдымызға яғни қолымызға Кубик Рубик (текше пішінді зат) келіп түседі. Ондағы түстерді бір бетке жинаймыз деп, уақыттың біраз бөлігін өлтіріп, өзіміздегі мидың күшін сарқығандай боламыз. Алайда, кейде бір бетке түстерді жинау түгілі,

6

бастапқы орындарына келтіре алмай, салымыз суға кететін жағдайдар да кездеседі. Біз ойлағандай кубикті жинау қиын емес екен. Бар болғаны 20 ғана жүріспен (солай алғанымыз дұрыс болар) істі толық бітіруге мүмкіндік бар. Дэвидсонның пікіріне сүйенсек, ол 20 жүріспен істі бітіру деген ғалымдардың ойлап тапқаны дейді. Өйткені, жайдан-жай ешкімнің де кубик жүрістерін зерттемейтіні анық. Ал Дэвидсонның өзі болса, кубиктің 20 жүріспен шешуге болатынына алғашқы кезде қатты сенгенін жасырмайды. 

Ғалымдар Кубик Рубиктің қыр-сырына жету үшін болуы мүмкін жүрістерді 2,2 миллиард топқа бөлген. Әр топта 20 миллиардқа жуық жүріс қарастырылған. Бірдей және симметриялық жүрістерін ескеріп, кейіннен 56 миллион топқа дейін қысқартқан. Ал Google корпорациясы жүрістерді анықтауға өздерінің компьютерлерін ұсынған. Дэвидсонның ойы бойынша, 2,8 гигагерц жиілікте істейтін Nehalem микроархитектуралы процессорге негізделген компьютер барлық жүрісті 35 жылда есептеп, бағдарлама қылып ұсына алады екен. Және Кубик Рубикті шешуге мектеп кезінде математика сабағынан өткен қара