魔方教案(完整资料).doc

魔方，也称鲁比克方块，称为魔术方块,称为扭计骰，英文名字是：Rubik's Cube。三阶魔方是由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块有6个，固定不动，只有一面有颜色。边角方块（角块）有8个(3面有色)可转动。边缘方块（棱块）12个(2面有色）亦可转动。此外除三阶魔方外还有二阶、四阶至十三阶，近代新发明的魔方越来越多，它们造型不尽相同，但都是趣味无穷。玩具在出售时，小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜色。当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜色便被破坏，而组成新图案立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜色的小方块拼成。据专家估计三阶魔方所有可能的图案构成约为4.3×10^19。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜色。

二、魔方的类别

二阶、三阶、四阶、五阶、六阶、七阶、异型魔方、镜面魔方、SQ魔方

三、三阶魔方结构

三阶魔方核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块6个，固定不动，只一面有颜色。边角方块8个(3面有色)（角块）可转动。边缘方块12个(2面有色)（棱块）亦可转动。

魔方总的变化数为43，252，003，274，4，856，000。或者约等于4.3X10^19。如果一秒可以转3下魔方，不计重复，需要转4542亿年，才可以转出魔方所有的变化，这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。

四、观看视频

速拧视频、比赛视频、单手还原、盲拧等

我们这一步要复原的四个棱块的相对位置顺序要注意，由于我们以白色中心块做底层，按照我们现在的主流魔方的贴纸的帖法（上黄下白，前蓝后緑，左橙右红），如果我们先复原了白蓝这个棱块，那我们在保持白色中心块在底部的情况下，白红的棱块就一点要放在白蓝棱块的右边，白橙棱块放在白蓝棱块的左边，白緑棱块放在白蓝棱块的对面，由于魔方的中心块不会发生变化，所以在复原的过程中，我们是以中心块为参照物的，第一步我们在复原白蓝、白红、白绿、白橙这四个棱块的时候，我们可以先把白色面旋转到顶层，和黄色中心块同一个平面，然后再把他对应的另一个颜色（蓝或红或緑或橙）经过旋转最上层，使之和对应的中心块的颜色同色，这样我们再旋转180度，对应的棱块就正确复原到底部了。 

  注意：图101的情况是没有正确归位的情况，需要调整白蓝和白红两个棱块的位置，才是正确的完成了底棱归位

公式2-1：（R U R'）             公式2-2：（F'U'F）

公式2-1记忆技巧：白色朝右，第一步就旋转右层

公式2-2记忆技巧：白色朝前，第一步就旋转前层

公式2-1：（R U R'）

右面顺时针一圈，上面顺时针一圈，右面逆时针一圈

公式2-2：（F'U'F）

前面逆时针一圈，上面逆时针一圈，前面顺时针一圈

公式3-1：（U' F' U F ）（U R U' R'）

     公式3-2 ：（U R U' R'）（U' F' U F）

当碰到图301的情形时， 你需要的棱色块不在顶面，而在中间层棱块的位置，但颜色反了，碰到这种情况或者类似这种情况，我们就用3-1或者3-2的公式把最上面一层的其他颜色的棱块转移到该位置，我们要的那个蓝红棱块就自然换到顶层了，这稍微有点麻烦，不过这种转换的思想可好好领会一下，在以后的学习过程中会经常用到类似的魔方转换思想。

公式4：F （R U R' U'）F'

          两遍公式4

     两遍公式4 + U + 公式4

魔方底下两层复原以后，我们接着要来复原最上面的顶层了。首先我们要在顶层架一个十字也就是让顶层的四个棱块先面位（先不考虑顺序是否正确），顶层四个棱块面位以后的效果如图4。 当顶棱已经面位，请省略这一步。

 公式5-1：R' U2 R U R' U R

 公式5-2：U' R U'U' R' U' R U' R'

公式5-1：R' U2 R U R' U R

右面逆时针一圈，上面顺时针两圈，

右面顺时针一圈，上面顺时针一圈，

右面逆时针一圈，上面顺时针一圈，

右面顺时针一圈。

公式5-2：U' R U'U' R' U' R U' R'

上面逆时针一圈，右面顺时针一圈，上面逆时针两圈，右面逆时针一圈，上面逆时针一圈，右面顺时针一圈，上面逆时针一圈，右面逆时针一圈。

公式5-1：R' U2 R U R' U R

公式5-2：U' R U'U' R' U' R U' R'

  公式5-1+公式5-2

 公式5-2+公式5-1

 公式5-2 + U2 + 公式5-1

  公式5-1 + U' 公式5-1

 公式5-1+公式5-1

这一步我们在复原顶层角块的时候，先观察有无两个侧面颜色一样的情况，如图6-1所示，如果有，同色的侧面面向自己的位置，即F面，用公式6即可完成，如果不是这种情况，可随便用一次公式6，就一定会出现有两个角块的侧面颜色一样的情况，我们再用一次公式6即可完成。

公式6： R B' R F2 R' B R F2 R2

右面顺时针一圈，后面逆时针一圈，右面顺时针一圈，前面顺时针两圈，

右面逆时针一圈，后面顺时针一圈，右面顺时针一圈，前面顺时针两圈，

右面顺时针两圈。

公式7：（R U' R）（U R U R）（U' R' U' R2）

右面顺时针一圈，上面逆时针一圈，右面顺时针一圈

上面顺时针一圈，右面顺时针一圈，上面顺时针一圈，右面顺时针一圈，

上面逆时针一圈，右面逆时针一圈，上面逆时针一圈，右面顺时针两圈

公式7：（R U' R）（U R U R）（U' R' U' R2）

  公式7两次

  公式7+U+公式7

  公式7 +U'+公式7

展示汇报

相互打乱魔方的色块，重新恢复。

对有能力的同学，计时完成。

请最优秀的同学台前展示。

2、复赛：将晋级选手随机打乱，四人一组，每两人一名计时员。在十分钟内看参赛者的还原情况，根据还原情况决出前三甲。（还剩两分钟时计时员提醒一次）

比赛规则：初赛每人只有一次机会，每次以十分钟为比赛时间，复赛每人玩三次，最后取三项中成绩最好的一次作为最终成绩。意事项: 

1比赛期间选手必须完成。 

2、参赛选手不得强行拆卸魔方，若有犯者取消参赛资格，并照价赔偿。 

3、参赛者可自带魔方，但比赛前需工作人员将其打乱。

二、问卷调查填写

三、问卷调查统计