快樂(lè)魔方第一課時(shí)(校本課程)詳細(xì)版

1、 江山市城東實(shí)驗(yàn)學(xué)校 2015年10月魔方的起源 魔方的結(jié)構(gòu) 魔方的玩法第一課時(shí)什么是魔方？什么是魔方？ 魔方，英文正式名稱是Rubiks Cube,臺(tái)灣叫魔術(shù)方塊，香港叫扭計(jì)骰，是匈牙利布達(dá)佩斯建筑學(xué)院魯比克教授在年發(fā)明的。 魔方種類較多，平常說(shuō)的都是最常見的三階立方體魔方。其實(shí)，也有二階、四階、五階等各種立方體魔方，還有其它的多面體魔方，也可以是其它多邊形和球形、板形等。RUBIK 教授與他發(fā)明的三階魔方魔方的種類與變化（多階魔方）魔方的種類與變化（異形魔方）魔方的種類與變化（異形魔方）魔方的影響力 二十多年前，魔方用她獨(dú)有的魔力征服了全世界，并以驚人的銷量成就了玩具界史無(wú)前例的奇跡。當(dāng)年

2、魔方不但被譽(yù)為“最有教育意義的玩具”，還獲得“1980 年最佳游戲發(fā)明獎(jiǎng)”、以及“20 世紀(jì)最有影響的 100 項(xiàng)發(fā)明之一”。 魔方與中國(guó)的華容道、法國(guó)的單身貴族（獨(dú)立鉆石棋）同被稱謂智力游戲界的三大不可思議。 根據(jù)估計(jì)，自發(fā)明來(lái)，魔方在全世界已經(jīng)售出了約3億多只。 三階魔方的結(jié)構(gòu)三階立方體魔方由個(gè)小方塊和一個(gè)三維十字連接軸組成，小方塊有個(gè)在面中心，個(gè)在角上，個(gè)在棱上，物理結(jié)構(gòu)非常巧妙。三階魔方的結(jié)構(gòu)它每個(gè)面縱橫都分為三層，每層都可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)層的轉(zhuǎn)動(dòng)改變小方塊在立方體上的位置，各部分之間存在著制約關(guān)系，沒有兩個(gè)小塊是完全相同的。三階魔方的結(jié)構(gòu)紅色紅色橙色橙色藍(lán)色藍(lán)色綠色綠色黃色黃色白色白色

3、三階魔方的變化三階魔方別看只有26個(gè)小方塊，變化可真是不少，魔方總的變化數(shù)為或者約等于4.3X1019（4300億億）。如果你一秒可以轉(zhuǎn)3下魔方，不計(jì)重復(fù)，你也需要轉(zhuǎn)4542億年，才可以轉(zhuǎn)出魔方所有的變化 ，這個(gè)數(shù)字是目前估算宇宙年齡的大約30倍。三階魔方總變化數(shù)的道理是這樣：六個(gè)中心塊定好朝向后，就構(gòu)成了一個(gè)坐標(biāo)系，在這個(gè)坐標(biāo)系里，8個(gè)角色塊全排列8!，而每個(gè)角色塊又有3種朝向，所以是8!*38，12個(gè)棱色塊全排列每個(gè)有2種朝向是12!*212，這樣相乘就是分子，而分母上3*2*2的意義是，保持其他色塊不動(dòng)，不可以單獨(dú)改變一個(gè)角色塊朝向(對(duì)應(yīng)3)， 單獨(dú)改變一個(gè)棱色塊朝向(對(duì)應(yīng)2)，和單獨(dú)交

4、換一對(duì)棱色塊或一對(duì)角色塊的位置(對(duì)應(yīng)另一個(gè)2)。魔方的玩法魔方的基本玩法是把顏色已經(jīng)攪亂了的各個(gè)面還原到每個(gè)面都是一種顏色，隨著對(duì)魔方研究的深入，魔方的玩法也由簡(jiǎn)單的復(fù)原，向復(fù)合型手、眼、腦協(xié)調(diào)運(yùn)用等多樣化競(jìng)技運(yùn)動(dòng)發(fā)展：快速還原、單手還原、閉目還原（盲擰）、最少步還原等等。 魔方表演蒙眼擰魔方.qsv 魔方表演腳擰魔方.qsv 魔方表演魔方世界紀(jì)錄.qsv魔方中的科學(xué)數(shù)學(xué)：數(shù)學(xué)：首先引起的是數(shù)學(xué)家們的興趣，魔方首次風(fēng)靡全球時(shí)，其最吸引人的是還原問(wèn)題，因此，當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)家們出盡風(fēng)頭。他們根據(jù)群論和線性代數(shù)等專門的數(shù)學(xué)理論和知識(shí)，借助電子計(jì)算機(jī)，得到了各種各樣的魔方復(fù)原方法。而現(xiàn)在的研究和計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，對(duì)魔方的研究已大大超過(guò)了當(dāng)時(shí)的水平?，F(xiàn)在已經(jīng)可以利用計(jì)算機(jī)算出每種狀態(tài)的最簡(jiǎn)還原方法，不過(guò)現(xiàn)在最大的難題是誰(shuí)也還不知道22步或23步的魔方最遠(yuǎn)狀態(tài)的樣子。人工智能領(lǐng)域，魔方是的一個(gè)重要研究對(duì)象；計(jì)算機(jī)領(lǐng)域；物理學(xué)家建立了魔方和粒子物理的關(guān)系。化學(xué)家通過(guò)魔方的變換來(lái)使得自己加強(qiáng)