Районная научно-практическая конференция школьников «ПЕРВОЕ ОТКРЫТИЕ»
Секция: Прикладное творчество. Математика.
Название работы «Деревянная головоломка - альтернатива кубику Рубика»
Автор работы: Парахин Иван
МКОУ СОШ №11с. Константиновское,
ученик 3 А класса
Руководитель: Брыкалова Н.И
с. Константиновское, 2021г.
Оглавление
I. Введение II. Основная часть 1. Виды головоломок 2. Инструменты и материалы 3. Последовательность работы 4. Эколого-экономическое обоснование 5. Организация рабочего места и правила техники безопасности 6. Техническая характеристика 7. Сборка деревянных головоломок III. Заключение IV. Библиографический список V. Приложение |
3-4
4-5 5 5-7 7-8 8 8 9 9-10 10 11-15 |
Введение
Для своего проекта я не случайно выбрал тему головоломок. Мне очень нравится математика. Осваивая этот школьный предмет можно не только получить математические знания, но и тренировать аналитическое и логическое мышление. Рациональное мышление, привычка находить всему логическое объяснение - вот моё и хобби, и образ мыслей. Как и все современные дети, я увлекаюсь компьютерными играми. Но меня не привлекают так называемые "стрелялки" и "бродилки". Компьютер должен развивать человека, помогать ему, а не овладевать нашим разумом. Я увлечён компьютерными головоломками: Маджонг, Домино, "Крестики-нолики", Шашки и многие другие. Как многие мальчишки, я увлекаюсь конструированием.
Однажды в руки мне попал кубик Рубика, я старался освоить его сборку, получается быстро собрать одну сторону. Я почитал соответствующую инструкцию и понял, что для его сборки нужно соблюдать определенную последовательность и вариации "ходов". Интерес к этому виду головоломок пропал. Папа показал мне деревянные головоломки. Оказывается, их можно придумывать самому и собирать. Тогда я задумался о том, что можно и самому изготовить головоломку.
Цель проекта: проектирование и изготовление деревянной головоломки
Задачи:
1. Изучить литературу и другие источники, описывающие способы изготовления деревянных головоломок.
2. Познакомиться с правилами и техникой безопасности при работе с инструментами.
3. Изготовить отдельные детали и выполнить сборку деревянной головоломки с обязательным соблюдением правил ТБ
4. Провести сборку на скорость.
Гипотеза: на основе опорной схемы или чертежа можно из подручных материалов самостоятельно изготовить деревянную головоломку
Объект исследования: деревянная головоломка
Актуальность темы
Обучаться различным знаниям и навыкам обычно трудная задача. Но если это делать, воплощая в жизнь свои идеи, то обучение становится увлекательным. Механические и деревянные головоломки, продаваемые в магазинах, довольно дорогие. Как только освоишь способ сборки, выполнишь её несколько раз, хочется двигаться дальше, собирать новые, более сложные головоломки. Постоянно покупать новые в магазине не представляется разумным. Тогда возникла идея сделать свою деревянную головоломку. Я задался следующими вопросами:
1. Из каких видов дерева лучше изготовить головоломки?
2. Как сделать интересную, простую и красивую головоломку
Пришли к выводу, что ответы на наши вопросы легче всего найти практическим путем. Планируя делать конструкцию деревянных головоломок исходили из того что, изделие необходимо изготовить из материала имеющегося у нас в наличии.
Методы исследования
I. Основная часть
1. Виды головоломок
Головоломка — непростая задача, для решения которой, как правило, требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня.
Задачи для тренировки мозга, так называемые головоломки, появились еще в глубокой древности, поскольку их находят при раскопках древних цивилизаций, в древних манускриптах, на стенах древних египетских пирамид.
К самым древним головоломкам можно отнести различные веревочные головоломки, самой известной из которых является знаменитый Гордиев узел. Его не могли развязать более 400 лет, а история об Александре Македонском, который решил эту проблему, разрубив узел, вошла в историю, а название этой головоломки часть употребляют как название любой сложной задачи.
Самая знаменитая деревянная головоломка - головоломка адмирала Макарова. Этот узел связывается из 6 брусков квадратного сечения. В брусках имеются пазы, благодаря которым и возможно скрещивание брусков в центре узла. Один из брусков не имеет пазов, он закладывается в узел последним, а при разборке вынимается первым.
Вот некоторые головоломки: (Приложение 1)
1. Головоломки со спичками.
2. Головоломки с монетами.
3. Кубик Рубика.
4. Змейка Рубика.
5. Пятнашки.
6. Пазлы
7. Деревянные головоломки.
Основной задачей любой головоломки, в том числе и деревянной, является разгадывание сложных задач, а также сборка и разборка определенной конструкции из составных частей. Можно выделить несколько видов деревянных головоломок:
· Конструкторы-головоломки. Они представляют собой традиционные детские игрушки.
· Головоломки-шкатулки. Это исконно-русское изобретение, ведь на Руси всегда были популярны шкатулки с секретами. Они имели форму небольшой коробочки, а чтобы открыть, нужно было нажать на определенный элемент, место или даже немного сдвинуть деталь в конкретном направлении.
· Головоломки-копилки. Такая головоломка может служить не только тренажером для развития логического мышления, но и оригинальным местом хранения для небольших, но очень ценных вещей.
Я решил изготовить и собрать свою головоломку из деревянных брусков на основе головоломки «Ёжик»
2. Инструменты и материалы
3. Последовательность работы
1. Организационно-подготовительный этап.
Мы решили сделать деревянную головоломку своими руками. Я выбрал эти варианты.
2. Выбор материала. кедр, берёза, бук, фанера (по выбору)
3. Технологическая карта (вариант 1)
№ |
Технологическая операция. |
Изображение технологической операции. |
Инструменты и оборудование. |
1. |
Выбор материала |
|
|
2. |
Пиление заготовок |
|
Ручной лобзик (ножовка) |
5. |
Разметка по чертежу |
|
Угольник, карандаш |
6. |
Выбор пазов |
|
Ножовка, долото, стамеска |
7. |
Подгонка и обработка шлиф-шкуркой |
|
Напильник, шлиф шкурка |
Технологическая карта (вариант 2)
№ |
Технологическая операция. |
Изображение технологической операции. |
Инструменты и оборудование. |
1. |
Выбор материала |
|
|
2. |
Разметка по чертежу |
|
Угольник, карандаш |
3. |
Пиление заготовок для "Пятнашек" |
|
Ручная ножовка |
4. |
Пиление заготовок для коробки |
|
Ручная ножовка |
5. |
Зашкуривание деталей |
Шлиф шкурка |
|
6. |
Заготовка для коробка (из фанеры) |
|
Электрический лобзик |
7. |
Сборка деревянной коробки для головоломки "Пятнашки" |
|
Саморезы, дрель -шуруповёрт или отвёртка |
4. Эколого-экономическое обоснование
Мои изделия выполнены из экологически чистых материалов, не содержащих вредных химических веществ. Сам процесс изготовления изделий при правильной организации рабочего места и соблюдении санитарно-гигиенических требований тоже не влияет на здоровье. В составе нет никаких ядовитых примесей, которые могли повлечь за собой какие-то губительные изменения в окружающей среде. Изготовление не привело к каким-либо нарушениям в жизнедеятельности человека, животных и растений.
Практически все материалы остались от строительных работ, то есть мы использовали материал, который не был специально. Закуплены были только шлиф-шкурки и морилка (или лак) и саморезы. Себестоимость:
№ |
Наименование материала. |
Цена за единицу. |
Объём |
Сумма. |
1. |
Древесина (бук) |
25000 р/м3 |
0,00020 м3 |
5,00 р |
2. |
Морилка (0,5л) |
350руб |
0,025 |
17,00 р. |
3. |
Шлиф-шкурка Р-80 |
300 р/м2 |
0,01 м2 |
3,00 р |
итого |
25, 00 р |
В Интернет магазине подобные головоломки стоят от 80 рублей.
№ |
Наименование материала. |
Цена за единицу. |
Объём |
Сумма. |
1. |
Древесина (сосна) |
16000 р/м3 |
0,00050 м3 |
8,00 р |
2. |
Морилка (0,5л) |
350руб |
0,050 |
36,00 р. |
3. |
Шлиф-шкурка Р-80 |
300 р/м2 |
0,02 м2 |
6,00 р |
4. |
Фанера |
300 р/м2 |
0.05 м2 |
15 руб |
5. |
Саморезы (25мм) |
3руб. шт. |
4 шт. |
12 руб |
Итого |
77, 00 р |
В Интернет магазине подобные головоломки стоят от 150 рублей.
Следовательно, выгоднее самому изготовить изделие. Кроме того, есть место творчеству, возможности выбора наиболее интересного изделия, материала.
5. Организация рабочего места и правила техники безопасности
Рабочее место изготовителя деревянной головоломки состоит из верстака, приспособленных и оборудованных для изготовления изделия из дерева. Высота верстака должна быть на уровне кисти опущенной руки. Свет должен падать спереди и слева. Обрабатываемые детали крепятся на верстаке в тисках. Все работы выполняются в специальной одежде с обязательным соблюдением техники безопасности. По окончанию работы, рабочее место должно быть тщательно убрано, инструменты и приспособления протерты и положены в отведенное для них место.
- Надёжно закреплять заготовку при резке.
- При работе стамеской и долотом необходимо соблюдать осторожность, четкость, быть внимательным и сосредоточенным.
- Соблюдать технику безопасности при работе с ножовкой.
- Избегать попадания краски и лака на открытые участки тела.
- Проветривать помещение.
- После работы тщательно вымыть руки.
Соблюдение правил техники безопасности –залог успеха в работе.
6. Техническая характеристика
Деревянная головоломка
|
"Пятнашки" 1. Габаритные размеры коробки : 25х25х25см; 4. Габаритные размеры кубиков: 7х7х2,5см; 5. Вес каждой детали (из 15шт.) 25г. |
7. Сборка головоломок
Сборка различных головоломок на скорость прошла на занятиях по внеурочной деятельности, где получила положительные отзывы учителей, родителей и учащихся нашей школы. Одноклассники заинтересовались новым для них видом "некомпьютерной" игры. После демонстрации сборки головоломок, мы вместе собирали их.
III. Заключение
Подводя итог проделанной работе, следует отметить, что цель и поставленные задачи проекта достигнуты. Об этом свидетельствуют отзывы учащихся и учителей
Изучение этой темы позволит развить больший интерес к математике среди моих одноклассников, сформировать у них умение применять полученные знания на практике, воспитать такие умения, как самостоятельность и творческий подход в развитии логического мышления.
В процессе работы над проектом я приобрел:
а) знания в области математической комбинаторики;
б) умения, связанные с формулировкой проблемы и гипотезы исследования, структурирования материала, подбора аргументов, формулировки выводов;
в) практические навыки выступления перед аудиторией, самостоятельной организации своей деятельности, работы с научной и справочной литературой.
Таким образом, я еще раз убедился в ценности научных знаний в современном мире, проверил свои способности в проектной деятельности, Этот проект позволил мне узнать много интересного о головоломках различных видов. Развивает интерес и позволяет приобрести первый опыт изготовления изделий из дерева, умения пользоваться инструментами ручного труда. Поэтому за изготовление головоломки я взялся с большой охотой. Конечно, большую поддержку мне оказал папа при изготовлении изделий. Я старался, как можно аккуратней выполнить все технологические операции, чтобы качество моего изделия не было утрачено, изделие прослужило дольше. Конечно, в работе было немало трудностей. Например, при изготовлении пазов, ведь детали должны чётко сесть на место, совпасть при сборке. Но так как мой папа оказал помощь, с этими трудностями я справился успешно. Желание сделать деревянную головоломку своими руками привело меня к желаемому результату. Мы довольны своей работой. Головоломка получилась достаточно интересной и не очень сложной. Её можно развивать дальше, например, на основе этой модели разрабатывать свои головоломки.
В процессе выполнения этой работы мы познакомились основами проектной деятельности, узнали много нового о головоломках вообще, и о деревянных в частности, познакомились с основами работы в PowerPoint.
Со своим проектом мы выступили на классных часах, напомнили ребятам о правилах поведения и техники безопасности и не забыли отметить, что лучше ломать голову над деревянной головоломкой, чем над компьютерной игрой.
Положительные стороны:
- Цель достигнута.
- Технология изготовления посильна.
- Дешевле чем в магазине.
Отрицательные стороны:
- Сложность процесса изготовления
- Имеет большое количество деталей разных форм.
Выводы:
Считаю что данные головоломки можно делать для друзей, продажи, использовать в качестве подарка или сувенира. Кроме того, использование головоломок развивает логическое мышление, изготовление собственных моделей формирует практические навыки работы со столярными инструментами и материалами, развивает пространственное мышление и воображение.
Проект дал возможность проявить собственное творческое видение процесса и результата работы, создать проектный продукт, в котором воплотился творческий замысел. Я понял, что для достижения любой цели необходимы умственная активность, трудолюбие, наблюдательность, настойчивость, быстрота ориентации, сосредоточенное внимание.
IV. Библиографический список:
1. Белов В., Рыбинский В. «Пленительные головоломки»
2. Гарднер М., Математические чудеса и тайны. М.: Наука, 1982 г.
3. Гусев Д.А. Удивительная логика (о чем умолчали учебники). М., 2010 г.
4. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
5. Сайт ВикипедиЯ - http://ru.wikipedia.org/wiki
6. http://www.infourok.ru/istoriya_vozniknoveniya_golovolomok._p...zhdanovym-532715.htm
7. http://www.nachalka.com/ Исследование и проект
8. http://www.planetagolovolomok.ru/
9. http://puzzlers.ru/category/19138
10. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0%B0
Приложение 1
1. Головоломки со спичками.
2. Головоломки с монетами.
3. Кубик Рубика.
4. Змейка Рубика.
5. Пятнашки.
6. Пазлы
7. Деревянные головоломки.
Тезисы:
Деревянная головоломка - альтернатива кубику Рубика
Парахин Иван
с. Константиновское, МКОУ СОШ №11, 3 класс;
руководитель: Брыкалова Наталья Ивановна, учитель начальных классов
Цель: проектирование и изготовление деревянной головоломки
Задачи: Изучить литературу и другие источники, описывающие способы изготовления деревянных головоломок. Познакомиться с правилами и техникой безопасности при работе с инструментами. Изготовить отдельные детали и выполнить сборку деревянной головоломки с обязательным соблюдением правил ТБ Провести сборку на скорость.
Актуальность
Механические и деревянные головоломки, продаваемые в магазинах, довольно дорогие. Как только освоишь способ сборки, выполнишь её несколько раз, хочется двигаться дальше, собирать новые, более сложные головоломки. Постоянно покупать новые в магазине не представляется разумным. Тогда возникла идея сделать свою деревянную головоломку.
Головоломка — непростая задача, для решения которой, как правило, требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня. Задачи для тренировки мозга, так называемые головоломки, появились еще в глубокой древности, поскольку их находят при раскопках древних цивилизаций, в древних манускриптах, на стенах древних египетских пирамид.
К самым древним головоломкам можно отнести различные веревочные головоломки, самой известной из которых является знаменитый Гордиев узел. Самая знаменитая деревянная головоломка - головоломка адмирала Макарова.
Основной задачей любой головоломки, в том числе и деревянной, является разгадывание сложных задач, а также сборка и разборка определенной конструкции из составных частей.
Я решил изготовить и собрать свою головоломку из деревянных брусков на основе головоломки «Ёжик» и деревянную игру "Пятнашки". Подобрал соответствующие материалы, инструменты, тщательно изучил технику безопасности при работе со столярными инструментами. Под руководством учителя, Брыкаловой Натальи Ивановны, мы разработали технологическую карту изделий, последовательность изготовления, рассчитали себестоимость. Осуществить практическую деятельность мне помог папа Парахин Евгений Александрович - мастер на все руки, в чем и мне хочется быть похожим.
Мои изделия выполнены из экологически чистых материалов, не содержащих вредных химических веществ. Сам процесс изготовления изделий при правильной организации рабочего места и соблюдении санитарно-гигиенических требований безопасен.
Практически все материалы остались от строительных работ, то есть мы использовали материал, который не был специально. Закуплены были только шлиф-шкурки и морилка (или лак) и саморезы. Поэтому получилось, что изготовить самостоятельно деревянную головоломку экономически крайне выгодно.
Сборка различных головоломок на скорость прошла на занятиях по внеурочной деятельности, где получила положительные отзывы учителей, родителей и учащихся нашей школы. Одноклассники заинтересовались новым для них видом "некомпьютерной" игры. После демонстрации сборки головоломок, мы вместе собирали их.
Подводя итог проделанной работе, следует отметить, что цель и поставленные задачи проекта достигнуты. Об этом свидетельствуют отзывы учащихся и учителей. Изучение этой темы позволит развить больший интерес к математике среди моих одноклассников, сформировать у них умение применять полученные знания на практике, воспитать такие умения, как самостоятельность и творческий подход в развитии логического мышления.
В процессе работы над проектом я приобрел знания в области математической комбинаторики; умения, связанные с формулировкой проблемы и гипотезы исследования, структурирования материала, подбора аргументов, формулировки выводов; практические навыки выступления перед аудиторией, самостоятельной организации своей деятельности, работы с научной и справочной литературой.
Таким образом, мы еще раз убедились в ценности научных знаний в современном мире, проверили свои способности в проектной деятельности, Этот проект позволил узнать много интересного о головоломках различных видов, развивает интерес и позволяет приобрести первый опыт изготовления изделий из дерева, формирует умения пользоваться инструментами ручного труда.
Выступление на защиту проекта.
Слайд 1. Здравствуйте, уважаемое жюри и гости! Я – Парахин Иван представляю Вам работу "Деревянные головоломки - альтернатива кубику Рубика".
Слайд 2. Для своего проекта я не случайно выбрал тему головоломок. Мне очень нравится математика. Осваивая этот школьный предмет можно не только получить математические знания, но и тренировать аналитическое и логическое мышление. Рациональное мышление, привычка находить всему логическое объяснение – вот моё и хобби, и образ мыслей. Как и все современные дети, я увлекаюсь компьютерными играми. Но меня не привлекают так называемые "стрелялки". Компьютер должен развивать человека, а не овладевать нашим разумом. Я увлечён компьютерными головоломками: Маджонг, Домино, "Крестики-нолики", Шашки и многие другие. Как многие мальчишки, я увлекаюсь конструированием.
Однажды в руки мне попал кубик Рубика. Я понял, что для его сборки нужно соблюдать определенную последовательность и вариации "ходов". Интерес к этому виду головоломок пропал. Папа показал мне деревянные головоломки. Оказывается, их можно придумывать самому и собирать. Тогда я задумался о том, что можно и самому изготовить головоломку.
Слайд 3. Исходя из принятого решения, мы поставили перед собой цель больше узнать о видах различных головоломок, спроектировать и изготовить деревянные головоломки из подручных материалов.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Изучить литературу и другие источники, описывающие способы изготовления деревянных головоломок.
2) Познакомиться с правилами и техникой безопасности при работе с инструментами.
3) Изготовить отдельные детали и выполнить сборку деревянной головоломки с обязательным соблюдением правил ТБ
4) Провести сборку на скорость.
Мы выдвинули гипотезу: на основе опорной схемы или чертежа можно самостоятельно из подручных материалов изготовить деревянные головоломки.
Слайд 4. Головоломка — непростая задача, для решения которой, как правило, требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня.
Задачи для тренировки мозга, так называемые головоломки, появились еще в глубокой древности, поскольку их находят при раскопках древних цивилизаций, на стенах египетских пирамид.
К самым древним головоломкам можно отнести различные веревочные головоломки, самой известной из которых является знаменитый Гордиев узел. Его не могли развязать более 400 лет, а история об Александре Македонском, который решил эту проблему, разрубив узел, вошла в историю.
Самая знаменитая деревянная головоломка - головоломка адмирала Макарова. Этот узел связывается из 6 брусков квадратного сечения. В брусках имеются пазы, благодаря которым и возможно скрещивание брусков в центре узла. Один из брусков не имеет пазов, он закладывается в узел последним, а при разборке вынимается первым.
Слайд 5
Вот некоторые виды головоломок:
1. Головоломки со спичками.
2. Головоломки с монетами.
3. Кубик Рубика.
4. Змейка Рубика.
5. Пятнашки.
6. Пазлы
Слайд 6.
Мы решили сделать деревянные головоломки своими руками. Я выбрал эти варианты.
Слайд 7. Выполнение проекта по изготовлению сборке головоломок не только выполняет практическую функцию, но и несёт в себе определённый блок задач.
Она развивает логическое мышление, формирует простейшие навыки работы с ручными и электроинструментами, формирует точность движений, воспитывает терпение и старательность.
Слайд 8. С чего начать работу? Конечно с создания чертежа, воплощения замысла в визуальную схему. Затем произвести выбор материала и деталей. Было решено изготовить головоломки из материала, который остался дома после строительства: деревянные бруски (бук, сосна), фанера, саморезы.
Слайд 9.
Для изготовления первой головоломки мы распилили заготовки ручным лобзиком (ножовкой), затем произвели разметку с помощью угольника, выбранные пазы каждой детали были вырезаны стамеской и ножовкой, затем тщательно подогнали и обработали шлиф-шкуркой.
Слайд 10.
Для изготовления второй головоломки "Пятнашки" мы разметили бруски с помощью угольника на одинаковые квадратные детали, распилили заготовки, зачистили шлифшкуркой и написали на каждом числа от 1 до 15. Решено было покрыть детали разной морилкой и полакировать. Теперь необходимо сделать коробку для игры. У нас оставалась фанера, мы разметили квадратную заготовку соответствующей длину с учетом расстояния на облицовку по краю. Затем отрезали под углом 45 градусов заготовки для короба и прикрутили саморезами к фанере. Осталось сложить квадратные "пятнашки" по своим местам. Одна ячейка остается пустой. Таким образом, можно делать ходы для того, чтобы расставить все "пятнашки" с числами по порядку от 1 до 15.
Слайд 11. Материальные затраты оказались в нашей работе минимальны, так как всё необходимое было выполнено из подручных материалов, оставшихся от других хозяйственных дел. Моё изделие выполнено из экологически чистых материалов, не содержащих вредных химических веществ. Сам процесс изготовления изделий при правильной организации рабочего места и соблюдении санитарно-гигиенических требований реально осуществим.
Слайд 12.Мне было интересно попробовать свои силы в настоящей мужской работе. Испытания деревянных головоломок прошли в кругу семьи, а также в нашем совместном внеклассном мероприятии. Одноклассники заинтересовались новым для них видом "некомпьютерной" игры. После демонстрации сборки головоломок, мы вместе собирали их. Я получил положительные отзывы одноклассников, родителей и учителей.
Слайд 13.
Этот проект позволил мне узнать много интересного о головоломках различных видов. Развивает интерес и позволяет приобрести первый опыт изготовления изделий из дерева, умения пользоваться инструментами ручного труда. Конечно, большую поддержку мне оказал папа при изготовлении изделий. Я старался, как можно аккуратней выполнить все технологические операции, чтобы качество моего изделия было высоким и оно прослужило дольше.
Желание сделать деревянную головоломку своими руками привело меня к желаемому результату. Мы довольны своей работой. Головоломка получилась достаточно интересной и не очень сложной. Её можно развивать дальше, например, на основе этой модели разрабатывать свои головоломки.
Слайд 14. Со своим проектом мы выступили на классных часах, напомнили ребятам о правилах поведения и техники безопасности и не забыли отметить, что лучше ломать голову над деревянной головоломкой, чем над компьютерной игрой.
Мне пришлось немало потрудиться, но успех стоит потраченных сил и времени. Творите и получайте от этого радость! Спасибо за внимание!
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.