В чем их польза?

Удивительно, как простой куб с цветными гранями меняет свое назначение в зависимости от возраста ребенка. Для самых маленьких он становится универсальным многофункциональным тренажером, который развивает:

1. Мелкую моторику – чтобы захватить предмет такой формы кроха проделывает большое количество точных скоординированных движений, активизируя сложнейший механизм мыслительной и речевой деятельности.
2. Тактильные ощущения – трогая разные по фактуре поверхности, малыш сравнивает их, получая ценные знания об окружающем мире.
3. Цветовое и зрительное восприятие – рассматривая яркие рисунки, изображенные на гранях, ребенок учится четко различать оттенки цветового спектра. А использование контрастной раскраски, например, черно-белой, тренирует умение фокусировать и сосредотачивать взгляд на мелких деталях. 
4. Слух – кроха трясет игрушку, стучит ею по столу, сжимает в руке, шелестя наполнителем, бросает на пол, извлекая и запоминая звуки разной тональности и громкости.

Для подросших малышей кубики становятся одной из самых любимых игрушек. Дети часами возятся, строя пирамидки или замки, а затем с упоением круша их. В этот момент:

1. Малыш получает понятие о причинно-следственных связях: если ставить кубики друг на друга – получится высокая башня, которая падает и разрушается от легкого толчка.
2. Формируется пространственное мышление: прежде чем создать конструкцию, нужно мысленно представить её со всех сторон и проанализировать положение каждого элемента.
3. Тренируется чувство равновесия, ловкость и аккуратность, которые обязательно потребуются для строительства устойчивого сооружения — ведь кубики никак не скрепляются между собой.
4. Концентрируется внимание и память ребенка, особенно если предстоит собрать цельную картинку из отдельных частей.
5. Развивается воображение и творческая фантазия. Специалисты подсчитали, что из 6 элементов можно составить более 120 миллионов различных комбинаций. Каких именно – малыш решит сам.

О том, что кубики являются прекрасным пособием для обучения чтению и счету и говорить не приходится. Занятия в игровой форме облегчают процесс познания и очень сближают детей и родителей.

Виды развивающих кубиков

Первое подробное описание любимой всеми игрушки дошло к нам из далекого IV века нашей эры. Богослов Иероним в трактате «О воспитании отроковицы» для обучения грамоте советовал использовать буквы, изготовленные из дерева или слоновой кости. Они, по всей вероятности, и стали прародителями современных кубиков. Яркие, разные по фактуре, форме, размеру, содержанию и цене, сегодня эти игрушки поражают своим многообразием даже опытных родителей:

1. Кубики-погремушки – разноцветные, с колокольчиком или мелкими шариками внутри, изготовленные из ткани, резины или мягкой пластмассы, подходят даже новорожденным для развития зрительного и слухового восприятия, внимания, а также двигательной активности.
2. «Мякиши» изготовлены из ткани. Легкие, мягкие, безопасные, они отлично подойдут деткам, которые только учатся самостоятельно захватывать предметы. А яркие картинки на гранях – лучший тренинг для фокусировки зрения, внимания и памяти.
3. Сортеры – полые кубы из пластика или дерева с отверстиями разной формы, в которые нужно вставлять соответствующие фигурки. Такие игрушки предназначены детям от 6 месяцев и прекрасно развивают мелкую моторику и логическое мышление. 
4. Сенсорные – аналоги развивающих ковриков. При их изготовлении используются материалы, разные по фактуре: пластик, дерево, ткань, кожа, бумага. Дополнением к ним служат мелкие съемные детали на липучке, молнии, кнопках или пуговицах. Трогая их, ребенок получает опыт тактильных ощущений, стимулирует нервные окончания, находящиеся на подушечках пальчиков и напрямую связанные с центрами мыслительной и речевой деятельности.
5. Кубики – пазлы предлагают крохе собрать картинку из отдельных частей. Это могут быть изображения животных, растений, игрушек, а также целые сюжеты, например, иллюстрации к любимым сказкам или мультикам. Без внимания, зрительной памяти, логики и точных движений тут уж не обойтись.
6. «Непромокашки» превратят процесс купания в веселую забаву, а заодно и познакомят ребенка с законами природы: он почувствует силу сопротивления воды, пытаясь погрузить игрушку на дно ванны.
7. «Теремок» – набор, состоящий из пластиковых деталей разной формы, дает возможность почувствовать себя настоящим строителем. 

Классика жанра – деревянные кубики с буквами, цифрами и математическими знаками.

Это лучшее пособие для обучения чтению и счету, причем не только на родном языке. Процесс познания превратится в увлекательную игру, а активизация зрительных, слуховых, тактильных и двигательных анализаторов улучшат качество восприятия и запоминания.

Авторские кубики

Из-за простоты, доступности и популярности эти развивающие игрушки часто используются педагогами и психологами в качестве основного пособия для авторских методик:

1. Никитины для развития логики, системного мышления и творческого начала рекомендуют использовать кубики с гранями, окрашенными в красный, синий, белый и желтый цвета, а также разделенными диагональю на два треугольника. Из этого набора нужно создать узор по схемам, предложенным в инструкции, или придумать собственный, скопировав его в тетрадь. 
2. Методика обучения чтению Чаплыгина основана на использовании динамических кубиков, попарно соединенных между собой при помощи специальной платформы. На гранях нанесены буквы. Вращая части игрушки относительно друг друга, малыш легко составит первые слова и запомнит их. А символы в виде геометрических фигур, сердечка или птички, помогут выбрать нужный блок. 
3. Известный педагог Зайцев предлагает использовать для обучения чтению набор уникальных кубиков разного цвета и размера, с буквами или их сочетаниями – «складами». Внутри игрушки находятся наполнители, позволяющие различать звуки: для гласных используются колокольчики, для глухих согласных – деревянные палочки, для звонких – металлические крышечки. Собирать слова нужно по таблице или самостоятельно. Подходит детям от 2 лет.

Такие методики используются в раннем возрасте для раскрытия потенциала малыша, а также для обучения детей с отставанием речевого и психического развития в детском саду и домашних условиях.

Тематический материал:

Как сделать кубик своими руками

Купить такие развивающие игрушки можно в любом детском магазине, но многие мамы предпочитают делать их своими руками, вкладывая в работу любовь, фантазию и теплоту души.

Процесс изготовления – довольно длительный и кропотливый, но в результате появляются эксклюзивные кубики, ориентированные на потребности и предпочтения конкретного малыша и дарящие ему радость. Хотите попробовать свои силы и создать игрушку мечты для любимого карапуза, но не знаете с чего начать – прислушайтесь к нашим советам.

Начните с выбора материала

При изготовлении поделки используйте любой подручный материал, который найдется у вас дома:

• плотный картон – развертки вырезают даже из обувных коробок;
• фанеру – грани выпиливают лобзиком и склеивают. Рисунки на такие поверхности часто наносят выжигательным аппаратом;
• разнофактурную ткань – для пошива мякишей и изготовления аппликаций;
• упаковки из-под сока, кефира или молока;
• пенопласт или поролон – легкие и шуршащие материалы послужат великолепной основой для будущего кубика;
• шерстяные или хлопчатобумажные нитки – подойдут для вывязывания граней или отдельных элементов декора;
• кожу или мех, которые хороши как составные части сенсорной поверхности.

Очень востребован у рукодельниц фетр. Этот особый сорт войлока получают, обрабатывая прессованную шерсть или синтетические волокна горячим паром.

Поделки получаются аккуратными и интересными, так как у этого материала:

• не осыпаются края;
• нет разделения на лицевую и изнаночную стороны;
• повышена пластичность;
• отсутствует вероятность деформации;
• цветовая гамма представлена множеством сочных и ярких оттенков.

При выборе материала, ориентируйтесь на возраст ребенка, а также на функцию развивающей игрушки. Совсем маленьким деткам больше подойдут мягкие кубики из ткани или фетра. Учтите, что в этом возрасте юный исследователь все пробует «на зуб», и картонные поделки сразу же раскиснут, а деревянные могут поранить нежные десны крохи.

Тематический материал:

Возьмите идею на вооружение

Крепкие и надежные кубики с ребрами жесткости изготавливают из плотного картона. Для этого:

1. Вырезают одну полоску 5х20 см и две – большего размера (5х22 см).
2. При помощи линейки и карандаша делают разметку длинных заготовок так, чтобы на каждой получилось 4 квадрата со сторонами 5 сантиметров и небольшой прямоугольник для крепления.
3. Сгибают детали по прочерченным линиям, заведя припуск внутрь и тщательно проклеив его — в итоге получаются две квадратные коробочки.
4. Короткую полосу сгибают в форме буквы W. 
5. Собирают кубик, согласно схеме. 

Каркас готов – теперь покрасьте его, обклейте бумагой или тканью. Эффектно смотрятся грани, обшитые вышитым на канве алфавитом.

У любительниц вязания всегда скапливается множество разноцветных клубочков. При помощи крючка из ниток можно создать великолепный развивающий кубик для самых маленьких детишек:

1. Каждая грань вяжется отдельно и представляет собой квадрат произвольного размера. Начать стоит с цепочки из воздушных петель, а далее использовать узор «столбик без накида».
2. Готовые детали украсить аппликациями из ткани, бусин, или вязаными элементами, а затем сшить. Получившийся чехол натягивают на готовое основание из пенопласта или плотно набивают синтепоном.

Чтобы кубик стал действительно развивающим, в его декоре стоит использовать элементы, несущие детям новые знания и умения.

Разноцветная гусеница из обвязанных деревянных бусин, крепко пришитая к основанию, станет хорошим тренажером для развития мелкой моторики.

Чтобы найти сюрприз, спрятанный под крылышками божьей коровки, нужно расстегнуть молнию. А без умения выполнять точные координированные движения это сделать невозможно.

Кубики для мальчиков часто украшают машинками, нашив на кузов кармашек и посадив в него забавных пассажиров. А идею создать аппликации в виде кукол со сменным модным гардеробом на липучках, обязательно поддержат девочки.

Чтобы сшить мягкий кубик для детей от 1,5 лет, понадобятся:

• кусочки яркой ткани — лучше выбрать плотную, хлопчатобумажную с неосыпающимися краями;
• флизелин в качестве дублирующей подкладки придаст граням жесткость;
• синтепон для набивки;
• цветной фетр для украшения и аппликации;
• нитки, иголка, ножницы.

Наш мастер-класс с пошаговым описанием поможет создать интересную, качественную и полезную игрушку:

1. Для начала вырезаем из ткани 6 квадратов одинакового размера. 
2. То же проделываем с флизелином, выкраивая стороны на 1.5 сантиметра короче основной заготовки. 
3. Накладываем детали друг на друга и проутюживаем утюгом, чтобы склеить их. 
4. Когда стороны подготовлены – приступаем к декору. Можно воспользоваться распечаткой готового шаблона аппликации или создать ее по собственному эскизу. Крупные детали из фетра пришиваем через край петельным швом. Мелкие – крепим при помощи липучек, пуговиц или кнопок.
5. Готовый блок сшиваем вручную или на машинке, как показано на схеме. 
6. Собираем развертку, оставляя небольшое отверстие для набивки.
7. Заполняем синтепоном, аккуратно зашиваем.

Когда кубик будет готов – научите малыша играть в «прятки», отыскивая изображенные на гранях предметы. Посчитайте вместе с ним мелкие детали, определите их цвет или размер, придумайте увлекательные веселые истории о каждом персонаже. Такие счастливые моменты общения помогут вырастить разумного, доброго и отзывчивого человека.

Развивающий кубик своими руками в честь 9го месяца дочери — Immunelle

Вот правильно говорят «глаза боятся, а руки делают»)))) Очень давно я заглядывалась на развивающие кубики сделанные своими руками. Раньше только мечтала сама сшить для своей доченьки, но был страх, что у меня не получится. Видимо, настало то время, когда я психологически созрела для попытки сшить развивающий кубик, плюс дочке 31го исполнилось 9 месяцев. Идея, как мне казалось, совершенно безумная, с моим-то отсутствием опыта шитья)) Но так хотелось преподнести дочке какой нибудь особенный подарок. Дальше много фото))

Кто не рискует, тот не пьет шампанского

На днях получила свой заказ с тканями и конечно надо было их попробовать в деле, чем быстрее, тем лучше. Весь вечер копалась в интернете, черпала вдохновение и в голове выстраивала план-эскиз кубика. Шилось добро не больше — не меньше 3 дня.

Давайте рассмотрим все грани и детали по отдельности.
 

Грань 1 — Зайчик

У зайчика ушки шуршат, глазки-пуговички и бантик из ленточки для шаловливых пальчиков. А еще с зайчиком можно играть в «Куку»

Грань 2 — Рыбка

Идею рыбки я позаимствовала у Марии, уж очень милая рыбонька у нее))) Вся фишка в хвосте, он и шуршит и гремит, и очень приятно его теребить) Водоросли и плавники из репсовой и атласной ленточек, тоже смело можно потеребить.

Грань 3 — Цыпленок

Цыпленок спрятался в домике из мягкого фетра)

Цыпленок вылупился, можно им погреметь, крылышками пошуршать, гребешок и лапки потеребить))) Идея взята как всегда у отличной рукодельницы Марии) Мне эта цыпа больше всех нравится, с удовольствием сама тискаю))

Грань 4 — Окошечки или дверки, кому как)

Окошечки открываются в разные стороны, а за ними разная живность в виде пуговиц.

Грань 5 — Барашек — символ будущего года

Он у нас объемный, наполнен холлофайбером, внутри него бубенчик, а ещеее…

а еще он на липучке)) Будем осваивать самый легкий вид застежки) Дочке пока трудно отлепить барашка, а вот закреплять она любит)

Грань 6 — Лабиринт

Эта грань сшита нам на вырост, чтобы ребенок к годику или полтора не терял интерес к кубику. Тут конечно я протупила, сделала метку карандашом, но все равно криво сшила — раз! Еще и забыла постирать перед тем, как пришить грань к остальным в единый кубик — два! Обещаю, больше так не буду)))

Ну и просто фотки кубика с разных сторон

Основа кубика укреплена флизелином, а внутри губки для мытья посуды. Пробовала набить наполнителем, но тогда углы не четкие получаются.

Заказывала еще можжевеловые бусины в интернете, не дождалась их((( Поэтому грызунки пластмассовые((

Арина оценила подарок по достоинству, ей очень интересно открывать окошки и разглядывать, трогать пуговички.

Развивающий мячик своими руками

В интернете много мастер-классов о том, как своими руками сделать развивающий кубик. Но мы рассмотрим не кубик, а мячик. Чем он будет отличаться от кубика кроме формы?

На каждой грани кубика принято размещать что-нибудь, что можно теребить, расстегивать, развязывать и так далее. То есть для тренировки навыков, которые ребенок приобретает в возрасте от 1 года (можно давать и раньше, конечно, — крохе нравится теребить завязочки, петельки, бренчать «встроенным» бубенчиком). Развивающий мячик, который мы сегодня будем шить, подойдет для самых маленьких, начиная с 4-5 месяцев. Главное его предназначение — тренировка захвата, получение ребенком новых тактильных ощущений. Мячик получится не просто шарообразной формы, а «ажурной», как фонарик.

Вот как будет выглядеть игрушка в итоге:

Игрушку можно сшить за пару дней, она совсем несложная.

Отступление: если вы сидите с малышом, то «за раз» у вас все сделать не получится — кроха будет отвлекать, требовать внимания. Мне дочка рвалась «помогать», пришлось дать ей пару готовых деталек. Это отвлекло ее на некоторое время и позволило все дошить. Наполнение и сборка были отложены на следующий день.

Выкройка развивающего мячика

Можно взять приведенную ниже выкройку. По ней получится мячик диаметром примерно 14 см.

Если вам нужен другой размер, то легко сможете составить свою собственную выкройку. Для этого на бумаге начертите окружность нужного вам диаметра. Разделите получившийся круг на 4 части. Четвертинка круга — это боковая деталь заготовок, из которых будет собрана игрушка в итоге.

Чтобы выкроить основание заготовки, проведите прямую (хорду), соединяющие углы боковой детали, и «отзеркальте» получившуюся дугу. Построение и результат наглядно представлены на картинке:

Вырежьте детали выкройки.

Шитье мячика — ход работы

Выкроите детали будущей мягкой игрушки для малыша. Деталей А потребуется 24 штуки, деталей Б — 12 штук. Из какой ткани выкраивать — решать вам. Можно сделать комбинацию двух расцветок — боковые детали из одного материала, а «основание» из другого.

У меня был бельевой сатин с крупным рисунком. Это позволило использовать для разных частей разные цвета.

Сейчас надо сделать заготовки-«треугольнички», состоящие из двух деталей А и одной детали Б. Сначала скалываем булавками детали А и Б (складываем «лицом» друг к другу) и сшиваем по дуге. Потом разворачиваем и прикалываем булавками еще одну деталь А: по двум сторонам к другой детали А и по дуге к детали Б. Прошиваем на машинке, оставляя небольшое отверстие на боковой стороне для выворачивания получившейся заготовки.

Выворачиваем треугольничек и набиваем его наполнителем (можно мелко порезать синтепон).

Отверстие вручную зашиваем простым швом «вперед иголка через край». Швы потом все равно не будет видно — они окажутся внутри мячика.

Когда все 12 заготовок сшиты и набиты, можно приступать к финальной сборке игрушки. Сшивать ее будем тоже вручную, иначе никак не получится.

По боковой грани сшиваем 2 детали. К ним так же по бокам пришиваем третью. Получился — условно говоря — конус из 3 частей. Делаем 4 таких конуса (все заготовленные частички должны быть использованы).

Сшиваем конусы между собой: сначала 2 по боковой стороне, потом к ним пришиваем третий по двум боковым швам. Особое внимание уделите уголкам игрушки — чтобы она не распускалась во время игры, сделайте побольше стежков и тщательно закрепите нить.

Завершаем пришиванием 4-ого — и игрушка готова!

Понравилось? Можете сшить малышу также игрушку с петельками.

Дети очень любят играть с мячиками. Причем не бойтесь, что их будет у ребенка слишком много. Не обязательно шить такие сложные игрушки, как эта. Достаточно простых мячиков. Например, таких: мастер-класс по пошиву простого мячика.

Дизайн и создание собственной мозаики

Наши руководства и уроки позволяют легко создавать мозаику с кубиками Rubik’s®.

Для создания шаблона мозаики мы рекомендуем twisttheweb.net. Программа, доступная бесплатно, позволяет загружать любые изображения. Введите количество кубиков Рубика, которое у вас есть, и программа сделает изображение пиксельным цветом в цвета кубика Рубика и создаст для вас шаблон.Шаблон, как и наши готовые шаблоны мозаики, можно распечатать.

Вы можете использовать любую программу, которая накладывает сетку на ваше изображение, например Adobe PhotoShop, GIMP или Google Drawings. Затем сетку можно сгруппировать в грани Кубика Рубика (3×3) или Мини Рубика (2×2). Узор в виде шахматной доски на фоне Google Drawings может помочь вам легче пикселизировать ваше изображение, поскольку каждый квадрат может быть квадратом на лицевой стороне кубика Рубика. Вы можете добавить линии, чтобы сгруппировать квадраты в грани кубика Рубика (3×3) или Рубика Mini (2×2).

Студенты могут также нарисовать изображение на миллиметровой бумаге и разделить изображение на куб соответствующего размера. Загрузить предварительно разделенную миллиметровую бумагу для кубика Рубика (3×3) можно, нажав здесь.

Pixel Art: Создайте мозаику из кубика Рубика

Создание мозаики из кубика Рубика требует творчества, сотрудничества, распознавания образов и навыков работы с компьютером.В этот урок включены инструкции по созданию шаблонов мозаики вручную и с помощью Google Таблиц.

Делаем искусство Рубика

Студенты будут создавать свои собственные изображения, копировать их с помощью 9 кубиков Рубика и использовать приложения для редактирования фотографий для создания мозаик Рубика большего размера.Урок из «Модульного исследования Рубика: геометрия, искусство, решение».

Создание разноцветного креста на кубике Рубика

Все цифровые изображения состоят из миллионов квадратов или пикселей.Создание мозаики с использованием кубиков Rubik’s® — отличный урок по разрешению и площади.

Добавление разноцветных углов к кубику Рубика

На этом уроке учащиеся узнают, как собрать углы ВЕРХНЕЙ грани кубика Рубика® по заданному шаблону.

Шаблоны пустых мозаик для кубов 3×3

Пустые сетки для создания мозаики 3х3 разного размера.

Совершенная спираль Фибоначчи

Студенты узнают о Финоначчи, коде, который он создал, и о том, как последовательность Фибоначчи соотносится с реальной жизнью и идеальной спиралью.Студенты будут практиковаться в рисовании идеальных спиралей и узнают, что модели представляют собой математическую концепцию, которая нас окружает.

Создание мозаики из кубика Рубика для облегчения литературного анализа и письма

Этот урок разработан, чтобы помочь студентам, которым может потребоваться визуальное представление
их литературного анализа.Добавление мозаики Кубика Рубика дает учащимся более
задач / задач для решения задач, поскольку им нужно будет преобразовать свой дизайн в формат мозаики.

Как построить мозаику, урок

Этот урок, написанный учителем средней школы, дает советы по использованию Руководства по мозаике среднего уровня.

Создание мозаики из кубика Рубика с помощью GIMP

Инструкция по загрузке собственного изображения в GIMP для создания шаблона мозаики

Создание мозаики с помощью Adobe Photoshop

Использование Adobe Photoshop эти пошаговые инструкции проведут вас через процесс создания ваших собственных шаблонов.(Ссылки версии 6.0)

Сборка кубика Рубика с помощью руки робота

Человеческие руки позволяют решать самые разные задачи. За последние 60 лет робототехники сложные задачи, которые люди решают с помощью фиксированной пары рук, потребовали разработки специального робота для каждой задачи. В качестве альтернативы люди потратили много десятилетий, пытаясь использовать роботизированное оборудование общего назначения, но с ограниченным успехом из-за их высокой степени свободы.В частности, оборудование, которое мы здесь используем, не ново — рука робота, которую мы используем, существует уже последние 15 лет, — но программный подход — новинка.

С мая 2017 года мы пытаемся научить человеческую руку робота решать кубик Рубика. Мы поставили эту цель, потому что считаем, что успешное обучение такой роботизированной руки выполнению сложных манипуляционных задач закладывает основу для роботов общего назначения. Мы решили кубик Рубика в моделировании в июле 2017 года. Но по состоянию на июль 2018 года мы могли управлять только блоком робота.Итак, мы достигли нашей первоначальной цели.

Сборка кубика Рубика одной рукой — сложная задача даже для людей, и детям требуется несколько лет, чтобы развить ловкость, необходимую для ее освоения. Однако наш робот до сих пор не усовершенствовал свою технику, поскольку он решает кубик Рубика в 60% случаев (и только в 20% случаев для максимально сложной схватки).

Наш подход

Мы обучаем нейронные сети решать кубик Рубика в моделировании, используя обучение с подкреплением и алгоритм Коциембы для выбора шагов решения.Рандомизация доменов позволяет сетям, обученным исключительно на моделировании, переходить к реальному роботу.

Рандомизация домена открывает нейронную сеть для решения множества различных вариантов одной и той же задачи, в данном случае решения кубика Рубика.

Самая большая проблема, с которой мы столкнулись, заключалась в создании среды моделирования, достаточно разнообразной, чтобы охватить физику реального мира. Такие факторы, как трение, эластичность и динамика, невероятно сложно измерить и смоделировать для таких сложных объектов, как кубики Рубика или руки роботов, и мы обнаружили, что одной рандомизации областей недостаточно.

Чтобы преодолеть это, мы разработали новый метод под названием Automatic Domain Randomization (ADR), который бесконечно создает все более сложные среды при моделировании. Это освобождает нас от наличия точной модели реального мира и позволяет переносить нейронные сети, полученные при моделировании, в реальный мир.

ADR начинается с единой нерандомизированной среды, в которой нейронная сеть учится решать кубик Рубика. По мере того, как нейронная сеть становится лучше справляться с задачей и достигает порога производительности, степень рандомизации домена автоматически увеличивается.Это усложняет задачу, поскольку нейронная сеть теперь должна научиться обобщать для более рандомизированных сред. Сеть продолжает обучение, пока снова не превысит порог производительности, когда начнется новая рандомизация, и процесс будет повторяться.

ADR применяется к размеру кубика Рубика

Один из параметров, который мы рандомизируем, — это размер кубика Рубика (см. Выше). ADR начинается с кубика Рубика фиксированного размера и постепенно увеличивает диапазон рандомизации по мере обучения.Мы применяем ту же технику ко всем другим параметрам, таким как масса куба, трение пальцев робота и материалы визуальной поверхности руки. Таким образом, нейронная сеть должна научиться решать кубик Рубика во всех этих все более сложных условиях.

Автоматическая и ручная рандомизация домена

Рандомизация домена потребовала от нас вручную указать диапазоны рандомизации, что сложно, поскольку слишком большая рандомизация затрудняет обучение, а слишком низкая рандомизация препятствует передаче к реальному роботу.ADR решает эту проблему, автоматически расширяя диапазоны рандомизации с течением времени без вмешательства человека. ADR устраняет необходимость в знании предметной области и упрощает применение наших методов к новым задачам. В отличие от ручной рандомизации доменов, ADR также всегда усложняет задачу, поскольку обучение никогда не сходится.

Мы сравнили ADR с ручной рандомизацией доменов в задаче переключения блоков, где у нас уже была надежная база. Вначале ADR работает хуже с точки зрения количества успехов на реальном роботе.Но по мере того как ADR увеличивает энтропию, которая является мерой сложности среды, производительность передачи в конечном итоге удваивается по сравнению с базовой линией — без ручной настройки.

Анализ

Испытания на надежность

Используя ADR, мы можем обучать нейронные сети в моделировании, которые могут решать кубик Рубика на реальной руке робота. Это связано с тем, что ADR подвергает сеть бесконечному разнообразию случайных симуляций. Именно эта подверженность сложности во время обучения подготавливает сеть к переходу от моделирования к реальному миру, поскольку она должна научиться быстро идентифицировать и приспосабливаться к любому физическому миру, с которым она сталкивается.

Возмущения, которые мы применяем к реальной руке робота, когда он собирает кубик Рубика. Все видео воспроизводятся в реальном времени.

Чтобы проверить пределы возможностей нашего метода, мы экспериментируем с различными возмущениями, пока рука собирает кубик Рубика. Этот тест не только на надежность нашей сети управления, но также тестирует нашу сеть технического зрения, которую мы здесь используем для оценки положения и ориентации куба.

Мы обнаружили, что наша система, обученная с помощью ADR, на удивление устойчива к возмущениям, хотя мы никогда с ними не тренировались: робот может успешно выполнять большинство сальто и поворотов лица при всех протестированных возмущениях, хотя и не с максимальной производительностью.

Эмерджентное мета-обучение

Мы считаем, что метаобучение, или обучение обучению, является важной предпосылкой для создания систем общего назначения, поскольку оно позволяет им быстро адаптироваться к изменяющимся условиям в их среде. Гипотеза, лежащая в основе ADR, заключается в том, что сети с расширенной памятью в сочетании с достаточно рандомизированной средой приводят к эмерджентному метаобучению , где сеть реализует алгоритм обучения, который позволяет себе быстро адаптировать свое поведение к среде, в которой она развернута.

Чтобы проверить это систематически, мы измеряем время до успеха на переворот куба (поворот куба таким образом, чтобы он смотрел вверх другим цветом) для нашей нейронной сети при различных возмущениях, таких как сброс сетевой памяти, сброс динамики или разрыв соединения. . Мы проводим эти эксперименты в режиме моделирования, что позволяет нам усреднить производительность более 10 000 испытаний в контролируемых условиях.

Сбросить память Сбросить динамику Сломанный сустав

Пора к успеху, когда память сети стерта

Время успеха при изменении трения, массы или силы тяжести

Время успеха, когда робот поврежден из-за разрыва случайного сустава

Вначале, по мере того, как нейронная сеть успешно достигает большего количества переворотов, каждый последующий успех уменьшается, потому что сеть учится адаптироваться.Когда применяются возмущения (вертикальные серые линии на приведенной выше диаграмме), мы видим всплеск времени до успеха. Это связано с тем, что стратегия, которую использует сеть, не работает в изменившейся среде. Затем сеть заново узнает о новой среде, и мы снова видим, что время успеха сокращается до предыдущего базового уровня.

Мы также измеряли вероятность отказа и выполнили те же эксперименты для поворота лица (поворот верхней грани на 90 градусов по или против часовой стрелки) и нашли тот же образец адаптации.

Понимание наших нейронных сетей

Визуализация наших сетей позволяет нам понять, что они хранят в памяти. Это становится все более важным по мере роста сложности сетей.

Память нашей нейронной сети визуализирована выше. Мы используем строительный блок из набора инструментов интерпретируемости, а именно неотрицательную матричную факторизацию, чтобы сжать этот многомерный вектор в 6 групп и присвоить каждой уникальный цвет. Затем мы отображаем цвет доминирующей в данный момент группы для каждого временного шага.

Мы обнаружили, что каждая группа памяти имеет связанное с ней семантически значимое поведение. Например, мы можем сказать, глядя только на доминирующую группу сетевой памяти, собирается ли она вращать куб или повернуть вершину по часовой стрелке на , прежде чем это произойдет .

Вызовы

Собирать кубик Рубика рукой робота все еще непросто. В настоящее время наш метод решает кубик Рубика в 20% случаев при применении максимально сложной схватки, требующей 26 поворотов граней.Для более простых схваток, для отмены которых требуется 15 вращений, вероятность успеха составляет 60%. Когда кубик Рубика падает или истекает тайм-аут, мы считаем попытку неудачной. Однако наша сеть способна собрать кубик Рубика из любого начального состояния. Так что, если кубик упал, его можно вернуть в руку и продолжить сборку.

Обычно мы обнаруживаем, что наша нейронная сеть с гораздо большей вероятностью выйдет из строя во время первых нескольких поворотов и переворачиваний лица. Это так, потому что нейронная сеть должна сбалансировать решение кубика Рубика с адаптацией к физическому миру во время этих ранних вращений и переворачиваний.

За кадром: прототипы кубика Рубика

Для того, чтобы оценить наш прогресс и сделать проблему решаемой, мы создали и спроектировали индивидуальные версии кубиков как ступеньки к окончательному решению обычного кубика Рубика.

Прототипы кубика Рубика, слева направо: заблокированный куб, грань-куб, полный куб, куб Джикера, обычный кубик Рубика.

Следующие шаги

Мы считаем, что человеческая ловкость способствует созданию роботов общего назначения, и мы рады двигаться вперед в этом направлении.

Если вы хотите помочь в создании более универсальных систем ИИ, будь то роботизированные или виртуальные, мы нанимаем!

Недорогие непоседы своими руками, которые понравятся вашим ученикам

Раньше учителя пытались решить ерзание. Однако в наши дни мы понимаем, что вам не нужно сидеть полностью неподвижно, чтобы учиться, и конструктивное беспокойство действительно помогает многим людям сосредоточиться. Вы, безусловно, можете купить классные и полезные гаджеты для непосед, но их стоимость может возрасти, если вы хотите, чтобы их хватило на весь класс.Вот почему мы любим эти непоседы своими руками! Сделайте их сами или используйте их в качестве практических классных проектов, которые студенты могут сделать самостоятельно. В любом случае ваши ученики полюбят их, и ваш кошелек тоже.

(Предупреждаем, WeAreTeachers может получать долю продаж по ссылкам на этой странице. Мы рекомендуем только те предметы, которые нравятся нашей команде!)

1. Носите браслет на молнии

Эти непоседленные молнии, сделанные своими руками, также являются модным элементом! Носите их, когда у вас заняты руки, и снимайте их, когда нужно ерзать.

Подробнее: Moms & Crafters

2. Скомбинируйте бусинки и палочки для поделок

Деревянные палочки, пластиковые бусины и средства для чистки труб — все дешево, когда вы покупаете их оптом. Найдите несколько рулонов красивой ленты для васи (обычно они есть в долларовом магазине), и вы готовы сделать эти простые непоседы своими руками!

Подробнее: DIY Fidget Sticks / YouTube

3. Зашнуруйте бусины пони в узоры

Детям понравится процесс создания этих красочных «змей», персонализируя цвета и узоры с помощью шнуров и разноцветных бусинок пони.Когда они закончат, они могут использовать их, чтобы возиться, сколько душе угодно!

Подробнее: Super Mom Hacks

4. Замешиваем партию шпатлевки

Stress putty сочетает в себе все удовольствие от слайма с успокаивающей природой непосед. Сделайте свой собственный и храните его в маленьких жестяных банках, чтобы он стал тихим вариантом для вашего класса.

Подробнее: Ящики для маленьких ручек

5. Сшейте нательный мраморный лабиринт

Если у вас есть швейная машинка, вам понравятся эти браслеты-непоседы! Секрет? Внутри спрятан встроенный мраморный лабиринт.Так круто!

Подробнее: de Jong Dream House

6. Сделайте непоседы из старых футболок своими руками

Одна из лучших особенностей фиджет-браслетов — это то, что они почти бесшумны, но идеально подходят для детей, которые не могут сидеть на месте. Нарежьте старые футболки, которые еще немного растягиваются, склейте их вместе и сшейте в петлю. Вы можете заработать достаточно для всего класса практически ни на что!

Подробнее: Футболка-кресло Fidgets / YouTube

7.Добавить непоседы своими руками в карандаши

Превратите карандаши в универсальные инструменты, добавив непоседы своими руками. Просто возьмите бусинки для пони, чистящие средства для трубок и резинки.

Подробнее: OT Toolbox

8. Сделай сам непоседу

Помните, когда фиджет спиннеры были в моде? Сейчас они превратились из причуды в школьный инструмент, но могут быть довольно дорогими. К счастью, из картона и монет можно сделать свои собственные.

Подробнее: Red Ted Art

9.Совершите набег на ящик для инструментов

Вам понадобится один болт с двумя подходящими гайками для каждой из этих домашних непосед. Накрутите одну гайку на болт примерно наполовину. Затем с помощью горячего клея прикрепите вторую гайку в самом низу болта. Теперь дети могут крутить один посередине, когда им нужно ерзать, не беспокоясь о том, что он выйдет из строя и потеряется.

Подробнее: Умная обезьяна

10. Сложите бумажный бесконечный куб

Кубики бесконечности вызывают такое привыкание! Приложив немного терпения и аккуратности, вы сможете сложить один из разноцветных бумажных квадратов.Посмотрите видео и сделайте несколько снимков самостоятельно, чтобы разобраться в нем. Затем попробуйте это в качестве школьного проекта, чтобы дети могли делать свои собственные.

Подробнее: Paper Infinity Cube / YouTube

11. Превратите кости в бесконечный куб

Если вы ищете более прочный бесконечный куб, попробуйте этот! Игральные кости доступны по цене (это отличный товар за доллар) и выглядят круто.

Подробнее: Dice Infinity Cube / YouTube

12. Сделайте непоседу цепочку

Нанижите бусинки на кольца для ключей, затем превратите кольца в цепочку.Попробуйте повесить одну из бутылки с водой, чтобы напоминать вам, что вам нужно пить чаще!

Подробнее: Праздник в воздухе

13. Крутите столешницу из мрамора для компакт-дисков

Если у вас все еще валяется коробка старых компакт-дисков, используйте их, чтобы сделать этих самодельных непосед из мрамора. Они могут быть немного большими для детей, чтобы использовать их во время урока, но они станут хорошим дополнением к вашему набору успокоения или уголку.

Подробнее: Значимая мама

14. Накладываем бусинки пони на скрепку

Из этих непосед можно сделать целую корзину за копейки! Все, что вам нужно, — это бусины Perler и большие скрепки.

Подробнее: Разумно Сара

15. Надеть бусины на шнурок

Непоседа, сделанная своими руками, нет ничего проще! Нанижите разноцветные бусины на шнурки, завязав их на концах. Это также действительно забавные инструменты для обучения детей сегментации фонем.

Подробнее: Marvelous Multiagers

16. Создайте спиннер из LEGO

Каждый ребенок любит строить с LEGOS. Попробуйте превратить это в STEM-задание, предоставив необходимые детали и попросив детей придумать, как их собрать самостоятельно.

Подробнее: Экономные развлечения для мальчиков и девочек

17. Непоседа с поп-топами

Вот еще один очень простой вариант непоседы своими руками. Сохраните поп-топы из банок с газировкой и наденьте их на кольцо для ключей или связующее кольцо. Дети могут ерзать одной рукой, пока другая щелкает мышью или листает страницы.

Подробнее: STEAMsational

18. Выдавить стресс

Эти удобные непоседы, сделанные своими руками, весело делать, а играть с ними — еще веселее! Наполните воздушные шары смесью пищевой соды и кондиционера для волос, а затем украсьте их, как вам нравится.

Подробнее: Мячи для снятия стресса своими руками

Какие у вас любимые школьные непоседы? Приходите поделиться в группе ПОМОЩЬ WeAreTeachers на Facebook.

Плюс, ознакомьтесь с отличными идеями для набора успокаивающего материала в классе.

Обзор кубика Рубика и размышления о его применении в механизме | Китайский журнал машиностроения

После успешного изобретения первого кубика Рубика в Венгрии была изготовлена ​​группа коммерческих кубиков.Кубик Рубика был признан лучшей игрушкой на международной выставке в Нюрнберге, Германия, в 1978 году, а его изобретатель Рубик был удостоен награды «Лучшее игровое изобретение в мире». С тех пор популярность кубика Рубика распространилась по всему миру. В то же время в Хельсинки прошла международная представительная конференция математиков. Кубик Рубика привлек большое внимание экспертов и исследователей. После этого статьи и сочинения о кубике Рубика публиковались непрерывно, и открылась дверь для изучения тайн кубика Рубика.

Научная метафора кубика Рубика

Научная метафора кубика Рубика имеет два значения. Во-первых, проблема куба изучается с использованием существующей научной теории или методов. Дэвид [21, 22] предложил набор стандартных символов кубика Рубика с учетом комбинаторики и теории групп. Вращение и циклическая перестановка структуры — лучшая интерпретация концепции и теоремы теории групп. Ли [12] использовал кристаллографические символы для создания математической модели, описывающей куб порядка n на основе теории точечных групп.На основе математической модели создана компьютерная программа решения задачи куба.

Кубик Рубика рассматривается как абстрактный инструмент для изучения конкретных научных проблем. В литературе [12] кубик Рубика использовался в качестве модели для изучения дифракции электронов кристалла, хаоса, генетических и других научных проблем. Американский математик Джойнер Дэвид [23] обсудил теорию групп, полностью основанную на кубе Рубика и других подобных математических игрушках. Чен [24] изучил вращение кубика Рубика и определил концепцию группы кубика Рубика.

Согласно закону вращения куба, многие свойства группы кубика Рубика описаны в системе теории групп. Кубик Рубика используется в качестве модели для описания основных частиц в физике. Кроме того, структуры некоторых веществ в природе подобны структуре кубика Рубика, включая Ag / AgCl [25] и наноклетку TiO ₂ [26], как показано на рисунке 18.

TiO ₂ наноклетки с рубикоподобной структурой

Кроме того, кубик Рубика также находит применение в области психотерапии [27].Кубик Рубика постепенно стал серьезно восприниматься в сфере образования, поскольку он содержит богатые научные знания. В некоторых начальных и средних школах проводятся курсы математики на основе кубов для улучшения способностей учащихся к обучению. Существуют также некоторые соответствующие исследования, показывающие, что использование «игровых кубиков» в качестве руководства для преподавания математики в начальной школе способствует стимулированию интереса учащихся к обучению и помогает учащимся мыслить абстрактно и развивать пространственные идеи [28].Кубик Рубика рассматривался как инструмент применения довольно сложной математики для создания некоторых алгоритмов решения [29].

Алгоритм кубика Рубика

Кубик Рубика с момента своего изобретения известен как классическая развивающая игрушка с уникальным шармом. От общего восстановления до быстрой скорости и минимального количества шагов для восстановления, от вывернутой руки до слепого восстановления [30], все больше и больше энтузиастов кубика Рубика и гонщиков увлекаются более сложными задачами игры в кубик Рубика.

Существует множество разновидностей кубиков Рубика. «Закон первого слоя» был предложен Дэвидом Сингмастером и используется большинством людей. Сначала восстановите верхний слой, затем восстановите средний слой и, наконец, восстановите нижний слой. Математик Конвей [31] из Кембриджского университета предложил шестиступенчатый метод редукции от нижней части куба к середине, а затем к вершине и постепенно от краевых частей к угловым. Патрик [32] предложил метод шестистороннего уменьшения: сначала восстанавливают угловые и краевые части верхнего слоя, затем восстанавливают нижние угловые части и, наконец, восстанавливают краевые части среднего и нижнего слоя.Джессика изобрела «метод Фридриха», который используется большинством гонщиков для быстрого восстановления кубика Рубика. Этот метод широко используется, вдохновляет и влияет на исследователей кубов, и сыграл решающую роль в разработке кубика Рубика [33].

Алгоритм кубика Рубика также может быть решен с помощью компьютерного искусственного интеллекта. Ричард Э. Корф использовал технику «макрооператора» для решения алгоритма кубика Рубика с помощью компьютерной программы и получил полное описание процесса сокращения стороны куба [34].Rokicki et al. доказал, что максимальное количество ходов для сборки куба — 20 [35].

Применение характеристик кубика Рубика

В последние годы, с развитием широкополосных сетей и наступлением информационной эры, безопасность данных и защита прав на неприкосновенность частной жизни становятся все более важными. Когда кубик Рубика остается в исходном состоянии, все участки каждой грани одного цвета и становятся хаотичными после нескольких вращений.Восстановление кубика Рубика может следовать за обратным этапом вращения или может следовать этапам декомпозиции восстановления кубика Рубика. Таким образом, повернутую последовательность можно рассматривать как зашифрованный ключ для шифрования информации или скрытия информации. В противном случае расшифровать очень сложно [36].

В справочниках. [37,38,39], в качестве параметра преобразования кубика Рубика использовалась хаотическая последовательность, а метод шифрования изображения был реализован с помощью алгоритма циклического сдвига. В исх. [40] был представлен эффективный метод шифрования изображений, основанный на принципе кубика Рубика с хаотической картой Бейкера.Предложенная методика повысила уровень безопасности техники шифрования кубика Рубика.

Кроме того, для нанесения водяных знаков на изображения был предложен алгоритм хаотического смешивания, основанный на концепции кубика Рубика [41]. Ref. [42] использовали матрицу и трехмерную структуру ссылки кубика Рубика, чтобы добиться сокрытия информации на изображениях в градациях серого.

В исх. [43] Цай предложил скрыть дату на мультиморфологическом изображении на основе применения алгоритма кубика Рубика. Изображение можно разделить на 54 части и сформировать кубик Рубика.В общей сложности 54 единицы выбираются последовательно и преобразуются в 6 граней в соответствии с 6 гранями кубика Рубика путем присвоения порядкового номера, как показано на рисунках 19 и 20. Зашифрованные данные шифруются с помощью алгоритма кубика Рубика.

Отображение кубика Рубика и изображения

Соответствующий индекс кубика Рубика

Алгоритм кубика Рубика применялся в схемах передачи конфиденциальной информации для шифрования информационного трафика по незащищенным физическим каналам [44].Также существует облачный механизм защиты данных, основанный на алгоритме отпечатка пальца, который шифрует файл, управляя вращением кубика Рубика, что зависит от значения функции отпечатка пальца пользователя [45].

Характеристики вращения и перестановки в структуре кубика Рубика повышают способность пароля к защите от атак. Таким образом, кубик Рубика очень полезен в области шифрования и стал идеальной экспериментальной опорой для проверки соответствия робота-оператора первоначальному стандарту.

В исх. [46] восстановление кубика Рубика использовалось как трехмерная операционная задача для робота с различными датчиками (такими как датчики зрения, силы, крутящего момента и тактильные датчики). Производительность контроллера роботизированной системы управления может быть проверена с помощью операции восстановления кубика Рубика [47], как показано на рисунке 21, включая движение, ускорение, задержку и ориентацию робота [48].

Двуручная система управления кубиком Рубика

Существует способ собрать кубик Рубика с помощью робота, основанный на неинвазивном интерфейсе мозг-компьютер, не используя руки и думая только о вращении кубика Рубика.Этот метод повышает скорость решения, а также помогает инвалидам, которые не могут собрать кубик Рубика руками [49].

В настоящее время, благодаря интеллектуальному развитию науки и технологий, робот может успешно восстанавливать кубик Рубика, а это означает, что интеллектуальные технологии становятся все более зрелыми. Дизайн интеллектуального робота, который может автоматически восстанавливать кубик Рубика после произвольного сбоя, включает в себя цифровую обработку изображений, компьютерное зрение, технологию распознавания образов, искусственный интеллект, организацию и другие области технологий.В процессе восстановления кубика Рубика можно определить производительность робота, а также отразить отсутствие механизма. Можно предложить подходящий способ для своевременного восполнения недостатков робота, что будет способствовать развитию роботов с более высоким интеллектом.

Появились некоторые концепции, связанные с механическим дизайном, а также были изобретены некоторые продукты, в которых используются характеристики конструкции кубика Рубика. Примеры включают новую блокировку пароля, состоящую из структуры кубика Рубика с подбородком [50].В исх. [51] был разработан метаморфический механизм, который использовал куб как платформу для работы машины и мог использоваться в мультиструктуре. Кроме того, есть некоторые идеи по применению куба в аэрокосмической отрасли, такие как комбинация кубической структуры и спутника, с использованием кубического спутника для управления местоположением кубического блока и реконструкцией ориентации для выполнения различных задач [ 52]. Чжао предложил прикладную конструкцию деформируемого летательного аппарата для исследования дальнего космоса типа «магический квадрат», применив магические структурные особенности модульности и вращаемости к космическому кораблю, так что каждая коробка куба имеет четкое разделение лаборатории, а затем посредством сотрудничества выполнить задание по исследованию дальнего космоса [53].Вдохновленный повсеместной игрушкой «Кубик Рубика», был предложен метод без оборудования для изготовления бумажных аналитических устройств [54].

Использование кубиков Рубика для обучения математике в старшей школе

«Я не люблю математику», — обычно говорят мои ученики. Альтернативная средняя школа в сельской местности Колорадо, где я проработал последние два с половиной года, обслуживает учеников в возрасте от 14 до 20 лет, которые приходят к нам, когда они не преуспели в традиционной среде, поскольку у нас больше свободы для использовать творческие методы обучения для удовлетворения их потребностей.

Думая об этом комментарии, я часто спрашивал себя: «Как бы изменилось отношение учеников к математике, если бы была возможность испытать другую сторону математики, которая включает практическое обучение, способствует совместной работе и завершается неудачей». продукт, которым можно гордиться? » Я подумал, что могу использовать кубики Рубика, чтобы способствовать духу товарищества среди моих озабоченных математикой и увлеченных математикой учеников, основываясь на моей любви к популярной головоломке. Узнав о том, как студенты создают мозаику из исторических фигур, известных достопримечательностей и животных из кубиков, я увидел способ развивать критическое мышление и алгоритмическое решение проблем.

Подключение к математике

Я включил неформальные математические беседы в процесс создания мозаики. Когда ученики начали успешно решать грань куба для построения мозаики, они стали более открытыми для математических разговоров о трехмерной головоломке.

Учащиеся строят мозаику, состоящую из 25 кубиков, по отдельности, располагая каждый кубик в соответствии с шаблоном.

В разные дни я задавал студентам такие вопросы, как: «Какой процент мозаики готов?» или «Если три ученика могут решить одну грань в среднем за две минуты, сколько времени потребуется, чтобы собрать мозаику?»

Я хотел дать студентам возможность использовать навыки оценки и рассуждения, при этом получая удовольствие. Я не стал использовать листы бумаги и ручки, потому что хотел, чтобы они практиковали в уме математику и приближение — полезные навыки, которые помогут им по мере продвижения по математике.

Есть несколько связей между кубиком Рубика и математикой. Кубик Рубика можно использовать для определения площади поверхности и объема, а также для демонстрации сети знакомого трехмерного твердого тела.

Кубик Рубика может быть связан с дробями, соотношениями и пропорциональными рассуждениями. Например, на одной грани перемешанного кубика Рубика может быть три красных, одна синяя, две зеленых, две желтых и одна оранжевая плитки. Учитель может спросить: «Какую часть видимого лица представляют красные плитки? (Ответ: 3/9 или 1/3).

Для старшей группы учеников учитель может ввести понятие факториалов, чтобы объяснить 43 252 003 274 489 856 000 различных комбинаций кубика Рубика. Независимо от того, как устроен кубик Рубика, его можно собрать за 20 ходов или меньше — факт, который обычно вызывает любопытство студентов.

Использование кубиков Рубика для объяснения теоремы Пифагора

И, расположив квадраты из девяти, 16 и 25 кубиков Рубика вместе так, чтобы их углы образовали треугольник, учитель может продемонстрировать пифагорейскую треорему ² + b ² = c ² .

Построение мозаики из кубика Рубика

Я страстно увлекся кубиком Рубика, искал способы познакомить учащихся с головоломкой и наткнулся на организацию «Вы можете сделать кубик Рубика». На веб-сайте группы есть бесплатные шаблоны для мозаики с иконами, такими как Анна Франк, такими достопримечательностями, как мост Золотые Ворота, и различными животными. (Также есть руководство для классов, которые хотят создавать индивидуальные мозаики.) Одна мозаика может содержать до 600 кубиков.

You Can Do The Rubik’s Cube — это библиотека кубиков и ресурс, который помогает школьным школьникам и молодежным организациям учить студентов решать головоломки и вовлекать их в уроки STEAM.Педагоги в США и Канаде могут брать до 600 кубиков Рубика на шесть недель за раз.

Это было идеально для моей школы, так как мы предлагаем пятинедельные курсы по выбору, которые учитывают интересы учащихся и соответствуют областям знаний учителей. Я предложил курс под названием «Искусство и решение проблем с кубиком Рубика: разнообразие», а затем позаимствовал 225 кубиков после того, как курс был одобрен.

Студенты моего класса были заинтересованы в изучении исторических личностей при построении мозаики, поэтому они исследовали икону по своему выбору из мозаик, которые мы построили.Среди нескольких памятных фигур были Мэрилин Монро, Роза Паркс и Никола Тесла.

Когда мои ученики научились собирать кубик Рубика, большинство из них смогли сделать одно лицо за две или три минуты, а в отличный день даже почти за одну минуту. Они работали в одиночку или с напарником, чтобы построить одну секцию из 25 кубов за раз, и на создание всей мозаики из 100 кубов обычно уходило от 20 до 30 минут с пятью или шестью учениками.

Использование кубиков Рубика в регулярных уроках

Существуют бесплатные уроки и блоки по различным предметам, многие из которых созданы педагогами и для них, которые касаются стандартов математики и естественных наук.

Например, план урока биологии в средней школе использует систему классификации для создания «тварей» с использованием концепции кодонов ДНК. Урок посвящен стандартам Common Core English и Next Generation Science, таким как MS-LS3-1: «Разработайте и используйте модель для описания того, почему структурные изменения генов (мутации), расположенные на хромосомах, могут влиять на белки и могут привести к вредным, полезным или вредным последствиям. нейтральное воздействие на структуру и функции организма ».

Блокнот для студентов STEM Rubik — это блок из девяти уроков K – 5, который исследует концепции инженерии и дизайна, генетики, геометрии форм и фигур, геометрии твердых тел и нейробиологии.

Кубик Рубика — это увлекательный способ изучить множество тем в различных областях контента. Обладая установкой на рост и решимостью обеспечить увлекательный опыт для всех, преподаватели могут мотивировать учащихся и вдохновлять их искать проблемы и искать способы критически мыслить и решать новые проблемы.

5 преимуществ научиться собирать кубик Рубика

5 преимуществ обучения сборке кубика Рубика | Когда вы соберете кубик Рубика сегодня, ваш мозг поблагодарит вас завтра.

Многие люди владеют кубиком Рубика, пластиковой трехмерной головоломкой. Кубики Рубика, одна из самых продаваемых игрушек всех времен, не только интересная и веселая, но и полезная во многих отношениях.

Многие люди, попробовав несколько раз, кладут кубик на полку, не раскрыв. Согласно On The Clock , только 5,8 процента населения решает эту загадку. Но если вы решите эту загадку, вы почувствуете себя успешным и станете официальным «кубером».«Так что возьми кубик Рубика и сотри с него пыль сегодня же!

Кубику Рубика недавно исполнилось 40 лет. Изобретенный Эрно Рубиком в качестве пособия по обучению студентов пространственным измерениям, с момента его появления на рынке в 1980 году было продано 350 миллионов кубиков! Согласно официальному сайту Рубика, он собрал столько поклонников, что любители ежегодно участвуют в чемпионатах мира по спидкубингу.

Мировой рекорд по разгадыванию куба в настоящее время принадлежит Юшэн Ду из Китая.В ноябре 2018 года Ду решил головоломку за 3,47 секунды, опередив предыдущего рекордсмена на 0,75 секунды! Не раздавать спойлеры, но вы можете узнать, как собрать кубик Рубика онлайн. Поскольку куб имеет 43 квинтиллиона возможных положений, есть много вариантов решения этой головоломки. Вот пять причин, по которым кубик Рубика покорил столько умов:

улучшает память
Сборка кубика Рубика улучшает вашу мышечную память, согласно Hobby Inspired .Это часть мозга, которая запоминает задачи после повторения. Действия, которые задействуют мышечную память, включают набор текста на клавиатуре, ввод PIN-кода, игру на пианино, занятия боевыми искусствами и даже катание на велосипеде. Некоторые куберы могут быстро вызывать до 10 алгоритмов и хранить до 100 алгоритмов в своем мозгу.

Улучшает рефлексы
Если вы подумаете о том, чтобы запомнить 100 алгоритмов, скручивая куб и решая головоломку менее чем за пять секунд, вы оцените, как быстро летают пальцы.«Спидсольверы» — мировые рекордсмены — могут преодолевать три хода в секунду. Эти головоломки развили острые рефлексы и невероятную зрительно-моторную координацию.

Быстрые рефлексы не только для кубиков; они могут помочь вам быстро визуально идентифицировать предметы, быстрее читать и замечать цвета. Hobby Inspired сообщает, что куберы могут быстрее печатать на своих компьютерах и быстрее обмениваться сообщениями на своих мобильных телефонах. Работа над ловкостью и ловкостью также может помочь пожилым людям, страдающим дегенерацией суставов.

Улучшает решение проблем
Жизнь — это решение проблем. Основа этого навыка — разбивать проблему на более мелкие части и решать каждую задачу по очереди. Кубик Рубика с более чем 43 квинтиллионами вариантов вращения можно рассматривать как миниатюрную пластиковую вселенную. Когда вы садитесь и решаете головоломку, вы должны сосредоточить внимание и повернуть каждую секцию, понимая, что каждый поворот влияет на последующие ходы.

После долгой практики в выявлении закономерностей, головоломка на скорость Борковски прокомментировал Quora , что он улучшил свои математические навыки.Эти же способности можно применять при изучении грамматики нового языка. Пазлы могут найти решение, как собрать кубик Рубика, но люди, которым нравятся настоящие проблемы, любят придумывать свои собственные. Они творчески решают проблемы в мире.

Повышает терпение
Взгляни в лицо. Эта головоломка требует усидчивости. На ее решение могут уйти часы, или она может оказаться на полке. Люди, которые этим занимаются, должны сидеть, думать и вертеться. Затем сядьте, подумайте и крутите снова и снова.Конечно, решение такой проблемы, как куб, может привести к большому чувству удовлетворения и выполненного долга. Столкнувшись с будущими задачами, которые сложны и отнимают много времени, куберы могут с уверенностью взяться за работу и завершить ее.

Улучшает концентрацию и конфигурацию
Собирая кубик Рубика, нужно сосредоточиться. Живя в цифровую эпоху мигающих экранов и гудков телефонов, становится все труднее сосредоточиться на одной задаче в течение длительного времени. Как отмечает Hobby Inspired , при сборке кубика Рубика клетки мозга остаются активированными.

Куб также улучшает навыки когнитивного картирования мозга. Согласно MIT News , «Кубик Рубика является примером того, что называется проблемой конфигурации, самый известный пример которой включает поиск наиболее эффективного способа реорганизации ящиков, уложенных на складе». Идем настраивать!

ВАМ ТАКЖЕ МОЖЕТ ПОНРАВИТСЯ:
15 отличных детских игр, которые делают обучение интересным
5 лучших приложений для тренировки мозга, которые сделают вас умнее
5 игр, в которые можно сыграть на следующем ужине

Кубик Рубика может сделать ваших детей умнее.Секрет производства?

Есть много головоломок, улучшающих умственные способности детей. Однако есть такой, который в представлении не нуждается. Красочный и компактный куб с 6 гранями, каждая из которых разделена на 9 ячеек, представляет собой кубик Рубика, каждая грань которого имеет свой цвет.

«Сборка кубика Рубика» предназначена не только для игры. Дети могут отточить свой мозг, сделав несколько движений кубиком, чтобы каждая грань отображалась одного цвета.Если вы хотите познакомить своего ребенка с этой уникальной и увлекательной головоломкой, вот несколько способов, с помощью которых ваш ребенок будет признан умным и умным.

1. Открытая головоломка, не требующая инструкций

Первое место в списке преимуществ кубика Рубика — это открытая головоломка, не требующая от вашего ребенка обращения к руководству по эксплуатации. Нет никаких жестких правил, позволяющих прийти к решению. Вы просто кладете кубик в руки своему ребенку, и вы видите, как его глаза сияют от счастья и волнения от маленьких побед.Чтобы понять намерения дизайнера, не требуется свод правил или чит-коды. Это простая, но непростая головоломка. Однако ваш ребенок, который поймет цель головоломки, будет пробовать разные ходы и комбинации, чтобы решить ее разными способами.

2. Способствует решению проблем

Подарите своему ребенку кубик Рубика, и вы оттачиваете его / ее способности решать проблемы. Ваш ребенок методом проб и ошибок поймет важность каждого шага, который либо приблизит его к решению, либо унесет его.Ваш ребенок попытается решить головоломку, сосредоточив внимание на нескольких образцах. Весь этот процесс опробования нескольких ходов откроет ему путь к развитию четкого понимания процесса решения проблем.

Он / она также будет пытаться визуализировать пространственное воздействие каждого движения и будет продвигаться по службе, чтобы исключить комбинацию, которая не приближает его к решению. В конце концов, он попытается установить схему ходов, которая приблизит его к цели — выявить большинство лиц с ячейками одинакового цвета.

3. Решительность и сосредоточенность — две важные черты, дарованные головоломкой

Любая головоломка, в которой используется метод проб и ошибок, позволяет игроку выполнять несколько ходов для ее решения. Благодаря этому повторяющемуся упражнению по переключению между различными возможностями и комбинациями лиц и ячеек ваш ребенок начнет укреплять свою решимость решить головоломку.

Говоря о том, чтобы лучше сосредоточиться, ваш ребенок сможет сосредоточиться на текущей задаче.Он / она попытается применить все свои умственные способности, чтобы решить головоломку с повышенным уровнем уверенности. А вот еще одна достопримечательность. Поскольку не существует жесткого и быстрого правила для решения этой головоломки, каждый раз, когда ваш ребенок поднимает головоломку, он будет находить решение уникальным способом, который так отличался от предыдущих ходов, которые они делали. Эта функция демонстрирует тот факт, что это несколько способов решения проблемы, при условии, что вы вложите все свое сердце и душу в поиски решения.

4. Координация глаз-рука, привязанная к мозгу

С кубиком Рубика в руке ваш ребенок будет наслаждаться преимуществами более острого мозга, основанного на хорошей координации глаз и руки. Прокладывая путь к улучшению своей памяти, ваш ребенок будет быстрее реагировать, а также повысит ловкость и концентрацию внимания. Пока ум мчится через множество альтернативных движений, глаза и руки вашего ребенка будут оптимально задействованы; в идеальном унисон.Таким образом, система обучения развивается благодаря идеальному слиянию различных человеческих рефлексов.

5. Все о навыках и ничего общего с удачей

Играя с головоломкой, ваш ребенок становится увереннее с каждой маленькой победой. Он / она начнет испытывать чувство выполненной работы с твердой уверенностью, что они могут решить любую головоломку. Веря в концепцию, что нет ничего невозможного, они будут стараться изо всех сил, чтобы решить головоломку и опередить своих сверстников.

Это требует большого мастерства, чтобы работать с 43 квинтиллионными комбинациями, которые может придумать кубик Рубика. Здесь удача не играет никакой роли. Успех гарантирован детям, которые проверяют свои врожденные и приобретенные навыки. Благодаря множеству движений, которые ваш ребенок делает, чтобы решить головоломку, он постепенно приближается к более серьезным задачам, которые бросит ему высшее образование. Таким образом, кубик Рубика обострит его ум.

6. Навыки наблюдения приводят к множеству других положительных качеств

Ваш ребенок будет приклеен к пазлу, как только он / она начнет внимательно за ней наблюдать.Они начнут получать удовольствие от экспериментов и замечаний по шаблонам, которые приблизят их к победившей публикации. Они также начнут делать выводы и будут терпеливо делать шаги, которые приблизят его к цели, но требуют времени. Они также будут двигаться дальше с чувством настойчивости, не отрывая глаз от головоломки. В конце концов, при регулярной практике все эти умственные упражнения помогут вашему ребенку определить его / ее любовь к определенной профессии, которая превратит его в мужчину с множеством способностей.

7. Наград много

Успех кубика Рубика — это когда все грани имеют клетки одного цвета. Ваш ребенок, который делал маленькие шаги для решения головоломки, теперь будет получать удовольствие от применения своих собственных способностей. Будучи ребенком, настроенным на все движения кубика Рубика, он / она может стать зеницей ваших глаз, когда их будут приветствовать в толпе за их способности решать проблемы. Ваш ребенок, который улучшит свои познавательные способности, встанет на путь улучшения мышления и памяти; все благодаря головоломке кубик Рубика.Он / она также может гордо носить мантию умного решателя проблем, который может привлечь внимание руководства школ и колледжей, чтобы предложить им стипендии.

8. В центре внимания — разум

Помечено как механическая трехмерная головоломка, которая может улучшить понимание пространства, игра с этим кубом оттачивает аналитические способности вашего ребенка. Они смогут распознавать изображения, в то время как их мозг будет работать над тем, чтобы видеть эти изображения в контексте окружающей среды.Благодаря регулярному движению 9 граней куба ваш ребенок сможет точно настроить свои способности в отношении визуального и пространственного интеллекта.

9. Непревзойденное чувство победы

Мастерство приходит через практику. Это так и с кубиком Рубика, когда ваш ребенок будет дорожить им и снова испытывать удовлетворение от его решения. Следовательно, это разумный шаг — познакомить его с этой новаторской и многогранной головоломкой, чтобы он испытал окончательное чувство победы, которое можно лелеять всю жизнь.

10. Головоломка от скуки в заливе

Имеете дело с гиперактивным ребенком или ребенком, которому очень легко скучно? У вас есть идеальное решение для всех подобных проблем. Просто возьмите кубик Рубика в его руку, и вы поможете им запитать правильные вещи в их мозгу. Не позволяя их разуму блуждать, головоломка поможет ему разбить конкретную задачу на простые и несколько этапов. Познакомьте своего ребенка с этим занятием для досуга, чтобы воспользоваться всеми перечисленными выше физическими и умственными преимуществами, которые есть у красочного кубика Рубика.

Заключение

Все это делается для того, чтобы воспитать умных детей, но бремя ответственности за то, чтобы приучить их к таким умным головоломкам, лежит на опекунах. Заставьте их поиграть с кубом, когда их мозг находится в стадии развития. Сборка кубика Рубика — это занятие, которое одним или несколькими способами ускорит развитие мозга вашего ребенка; превращая их в умных людей.