Главная Техника Виды логических головоломок. Головоломки как инструмент развития личности

Виды логических головоломок. Головоломки как инструмент развития личности

.

Сначала были… головоломки. На заре приключенческих игр сюжеты были довольно схематичными, персонажи - картонными, и игры оценивались в первую очередь по сложности задач, которые ставились перед игроком.

Эти дни прошли.

По мере взросления жанра люди стали оценивать игры по качеству сюжета и графики, а не по мастерски придуманным головоломкам. Если же современный покупатель и задумывается о головоломках, то в первую очередь его интересует, насколько они вписываются в сюжет. Не сложны ли они настолько, что игрок не сможет пройти игру? Есть ли в них смысл? Можно ли их решить честно? Интересны ли они?

Как бы то ни было, головоломки все еще лежат в основе приключенческих игр. Хорошие головоломки являются важной частью сценария игры, персонажей и развития сюжета. Хорошие головоломки погружают игрока в выдуманный мир. Наконец, хорошие головоломки делают игру действительно хорошей. Плохие же головоломки не делают ничего из вышеперечисленного. Они только раздражают игрока и мешают ему. Как и плохо написанный текст, они обращают внимание на себя и отвлекают от сюжета, разрушая то впечатление, которое автор пытался создать.

В этой статье мы рассмотрим разные виды головоломок, что отличает хорошие головоломки от плохих, как быть с уровнем сложности и как использовать головоломки для развития сюжета.

Виды головоломок

Искусство создания головоломок заключается в создании оригинального набора задач и их решений, которые подходят к истории, рассказываемой вами. Так или иначе, головоломки можно разделить на несколько категорий, которые важно знать и понимать, когда их можно использовать. Вот некоторые из них.

Использование объекта по его прямому назначению

Это простейшая головоломка. Вы входите в полутемную комнату и видите настенный светильник. Проверяете инвентарь и обнаруживаете лампочку. Затем вкручиваете лампочку в светильник, щелкаете выключателем, и теперь у вас есть свет. Это наиболее простой вид деятельности, которое вы можете предложить игроку.

Необычное использование объекта

Получение пользы от использования вторичных характеристик объектов. Предполагается, что игрок догадается, что предметы могут быть использованы не по прямому назначению. Например, бриллиант обычно вставляют в красивые кольца, но также им можно резать стекло. Свеча может осветить темную комнату, но воск от нее может быть использован, чтобы сделать отпечаток ключа, или же свечой можно сделать пожар, от которого включится сигнализация, или тепло от ее огня поможет проявить тайное послание на кусочке бумаги.

Комбинирование

Иногда вам нужно создать новый предмет из материалов, которые доступны в игре.

Первый вариант такого действия - преобразование одного предмета в другой. Например, если у вас есть расщелина, которую нужно пересечь, и стоящее рядом дерево, вы можете дать игроку топор, чтобы срубить дерево и сделать из него мост.

Второй вариант - комбинируя два или более предмета, игрок может создать что-то абсолютно новое. В примере, который предложил дизайнер Кен Ролстон, вам нужно успокоить ребенка, плачущего в колыбели. Вы берете несколько веточек, связываете их вместе нитью, прикрепляете несколько ярких цветных побрякушек, и вешаете получившуюся карусельку над кроваткой ребенка.

Наиболее частая ошибка с “комбинируемыми” головоломками вот в чем: автор часто предполагает, что игрок придет к именно к тому решению, которое автор запланировал. Возможно, игрок подумает, что ребенок плачет из-за того, что голоден, или замерз, или хочет, чтобы его покачали, или просто взяли на руки? Создание карусельки - это, пожалуй, последний вариант, о котором может подумать игрок. Что нужно сделать автору? Дать игроку нужную информацию, чтобы подтолкнуть к решению. В описываемом примере, мы можем ввести нового персонажа - отца ребенка, который расскажет, что ребенок отдохнул и покушал, но его любимую игрушку - карусельку - забыли дома.

Продолжение - во

Головоломки

Головоломки – это интеллектуальные игры, требующие известной остроты ума и хороших способностей к пространственному моделированию. Хотя по большей части головоломки делаются для индивидуальной игры, их вполне реально использовать и для проведения турниров (например, решение на скорость). Головоломки изготовляют из пластика, металла, дерева, бумаги, веревок, стекла – на что хватает конструкторской фантазии.

Рассмотрим наиболее известные механические головоломки, которые могут претендовать на звание настольных (и не очень) игр.

КУБИК РУБИКА

Головоломки

Эту головоломку изобрел в 1974 году Эрнё Рубик , скульптор и преподаватель архитектуры в Венгрии.

Кубик Рубика представляет собой куб из 26-и пластмассовых маленьких кубиков (для первоначальной версии 3х3х3), которые способны вращаться вокруг невидимых снаружи осей.

Стороны большого куба окрашены в разные цвета (обычно – белый, желтый, синий, зеленый, красный, оранжевый), образуя 54 цветных квадрата.

Повороты сторон кубика позволяют изменить расположение граней относительно друг друга. Игроку нужно «собрать кубик Рубика», то есть вернуть кубик в первоначальное положение, когда каждая его грань состоит из квадратов одного цвета.

Число всех достижимых различных состояний кубика Рубика равно

43 252 003 274 489 856 000

Алгоритм, собирающий кубик Рубика за минимальное число ходов, традиционно называется «алгоритмом Бога». Максимальное возможное число ходов, которое такой алгоритм может сделать, называется «числом Бога». Последний анонсированный (хотя и не проверенный) результат утверждает, что число Бога равно 20. Простого описания «алгоритма Бога» при этом по-прежнему не найдено, и оптимальная сборка кубика осуществляется с помощью трудоёмких вычислений. На данный момент одним из самых популярных методов сборки является метод Джессики Фридрих.

За всю историю существования кубика Рубика (так же изначально известного под названием «магический куб») было продано 350 миллионов экземпляров оригинальной головоломки и ее аналогов. Также существуют гораздо менее популярные компьютерные игры, имитирующие «магический кубик».

В советском журнале «Юный техник» № 7 за 1982 год публиковались чертежи для самостоятельного изготовления кубика. Они имели свою собственную конструкцию и изготовлялись из дерева (бука или липы, с использованием воска для смазывания граней) и латунных колец. Инструкция заканчивалась словами «Если с первого раза не получилось - попробуйте еще».

Скоростная сборка

Скоростная сборка кубика Рубика называется спидкубинг (от англ. speedcubing), а люди, увлекающиеся этим – спидкуберами.

Соревнования по спидкубингу могут проводиться по нескольким номинациям – в категориях от 2х2 до 7х7, «вслепую» и даже с помощью ног!

Нынешний рекорд скоростной сборки кубика был установлен 29 января 2011 на соревнованиях в МельбурнеФеликсом Земдегсом : 6,65 секунд . Предыдущие рекорды в 7,08 и 8,72 секунд принадлежали соответственно голландцу Эрику Аккерсдайку и японцу Ю. Накадзиме .

Ансси Ванхала из Финляндии собрал кубик ногами за 36,72 секунды.

Вариации кубика Рубика

Кубики с нестандартным числом элементов

Головоломки

Помимо традиционного 6-цветного исполнения кубика 3×3×3 встречаются кубы с формулой 2×2×2, 4×4×4, 5×5×5; кубики с изображениями на гранях; «гибриды», полученные объединением нескольких кубиков, варианты с закруглёнными углами.

Куб со стороной 4 часто называют мастер-кубом или «местью Рубика». На данный момент самым большим не виртуальным является кубик Рубика 11х11х11; так же известны единичные попытки изготовления кубов с гранью 12 и 17.

Кубики с нестандартным соотношением элементов

Это могут быть кубы 2х2х4, 3х3х1, 3х3х2, 3х3х4, 3х3х5, 3x3х7 и так далее.

Головоломки

Кубики с нестандартными размерами элементов (зеркальный кубик Рубика).

Вместо цветных квадратных граней одинакового размера у этого кубика использованы зеркальные прямоугольники разных размеров.

Головоломки

Зеркальный куб подчиняется алгоритму сборки классического3×3×3, но из-за нестандартных граней кубик принимает совсем фантастический вид, и если не абстрагироваться от форм составных элементов, собрать его сложнее.

Двойные, тройные и т.п. кубики

Они могут быть иметь 2 общих элемента на гранях и, как следствие, общую ось вращения, из-за чего сборка такого куба несколько усложняется.

Головоломки

Кубики с нестандартными осями вращения

Головоломки

Кубик Рубика для слепых

У таких головоломок грани различаются не цветом, а фактурой – они могут иметь накладки из разных материалов – металла, дерева, резины, ткани, пластика и так далее. Еще вариант – на гранях имеются обозначения типа «игральная кость».

Головоломки

Такой кубик можно сложить, «увидев» его грани пальцами.

Кубик Рубика - судоку

Это гибрид Кубика Рубика и игры судоку. На гранях нарисованы цифры, и нужно сложить кубик так, чтобы цифры не повторялись на гранях. Игрушка для фанатов.

Головоломки

Кубик-шарик Рубика

Вариант со сглаженными углами и гранями. Если вам придется сделать перерыв в отдыхе, эта головоломка легко заменит пресс-папье.

Головоломки

«Псевдо-кубы»

Вариант кубика-шарика. Отличительной чертой данного типа головоломок является то, что они могут иметь аналогичный способ сборки, но будут выглядеть, например, как мультяшный герой или собачка.

Головоломки

Этот тип головоломок является идеальным вариантом обучающей и развивающей детской игры.

Кубик Рубика mp3-плеер

Пока что это эта головоломка существует лишь в виде прототипа. Она создана дизайнером Hee Yong и имеет любопытное условие для управления: чтобы заставить играть этот плеер, необходимо собрать хотя бы один цвет на гранях кубика.

Головоломки

Например, чтобы запустить проигрывание музыки, надо собрать верхнюю грань, а чтобы остановить - нижнюю, и так далее.

Световой кубик Рубика

В отличие от остальных своих собратьев, этот кубик не имеет подвижных частей, а все квадраты подсвечены светодиодами разных цветов. Чтобы «повернуть» кубик в одном из сечений, потребуется нажать на соответствующие кнопки на гранях, после чего они и поменяют свой цвет.

Головоломки

ПИРАМИДКА

Так же известна под названием пираминкс, «молдавская пирамидка», «японский тетраэдр». Изобретена и запатентована в 1972 году (еще до изобретения кубика Рубика) немцем Уве Меффетом . Собранная пирамидка имеет форму тетраэдра, грани которого в собранном виде окрашены в один из 4 цветов, и разделены на 9 одинаковых треугольников каждая.

Головоломки

Головоломки

Задача головоломки схожа с кубиком Рубика, но сборка протекает гораздо проще. Доказано, что минимально необходимое число поворотов для сборки пирамидки при оптимальном методе сборки не превышает 11.

Всего существует 933 120 возможных перестановок цветов на гранях (исключая расположение тривиальных угловых элементов).

Проводятся чемпионаты по сборке пирамидки на время. Последний мировой рекорд сборки на время был установлен 24 февраля 2008 г, составляет 2,83 секунды и принадлежит Томашу Кедровичу .

Вариации пираминкса

Тетраминкс - пирамидка, у которой убраны угловые элементы. Имеет форму усечённого тетраэдра.

Головоломки

Головоломки

Предпринимались единичные попытки создания мастер-пираминкс, пирамидки с 4 слоями, и профессор-пираминкс с 5 слоями, но они остались прототипами.

МЕГАМИНКС

Головоломка в форме додекаэдра, похожая на кубик Рубика, состоит из 50 движущихся частей, тогда как в кубике их всего 20. Различают двенадцатицветный (все грани имеют разные цвета) и шестицветный (противоположные грани мегаминкса окрашены в одинаковые цвета).

Головоломки

Мегаминкс или Волшебный додекаэдр (Magic Dodecahedron), был одновременно изобретён разными людьми и выпускался несколькими различными производителями с небольшими различиями в конструкции.

Количество вариантов перемены цветов для двенадцатицветного мегаминкса составляет:

100 669 616 553 523 347 122 516 032 313 645 505 168 688 116 411 019 768 627 200 000 000 000 .

Количество вариантов перемены цветов для шестицветного мегаминкса в 2^14 раз меньше и составляет:

6 144 385 775 971 883 979 645 753 925 393 402 415 081 061 792 664 780 800 000 000 000 .

Напомню, что возможное число состояний кубика Рубика составляет «всего» 43 252 003 274 489 856 000 вариантов.

Строение мегаминкса во многом аналогично строению кубика Рубика, поэтому собирать его не намного сложнее, чем стандартный 3х3х3.

Шестицветный вариант скрывает в себе дополнительную неочевидную сложность: головоломка содержит пары одинаковых по окраске частей. Тем не менее, хотя они визуально неотличимы, возможна ситуация, когда головоломка может быть решена только после перестановки «одинаковых» фрагментов, т. е. переведена в другое, но визуально неотличимое состояние.

Мировой рекорд скоростной сборки мегаминкса - 49.71 секунды - был установлен Балинтом Бодором 24 апреля 2010 года.

Головоломки

Головоломка Октахедрон сложна по своей природе сборки. Все восемь граней имеют каждая свой цвет. Это как две пирамидки, соприкасающиеся друг друга.

Додахедрон

Головоломки

Головоломки

Головоломка Додахедрон, вероятно, названа так из-за количества граней, которое соответствует 8-ми. Алгоритм сборки близок к кубику 2х2х2, но у него всего 6-ть граней. Поэтому данную головоломку сложить сложнее, она дезориентирует большим количеством граней при небольшом количестве плоскостей вращения.

Хексагон

Головоломки

Название головоломки Хексагон тоже обусловлено количеством граней. По своей сути эта головоломка одна из многочисленных разновидностей Кубика Рубика 3х3х3. Бесформенность в разобранном виде, различие цветов граней придаёт головоломке очень запутанную форму разобранного вида. Плоскости вращения отличаются от привычных, это головоломку более сложной и интересной.

Неправильный IQ кубик

Головоломки

Еще один страшный потомок кубика Рубика. Из состояния слева на фото необходимо сложить кубик именно «в форму кубика». И это не так легко, как можно подумать…

ВОЛШЕБНЫЕ КОЛЬЦА

Эта головоломка имеет вид двух колец, соединенных в форме восьмерки, и заполненных цветными (2-4 цвета) шариками, способными свободно перемещаться в кольцах. Решение головоломки заключается в составлении непрерывных последовательностей каждого цвета.

Головоломки

Существует 2 версии этой головоломки:

* Венгерская: 38 шаров (4 цвета, по 4 шара во внутренних секциях между пересечениями), 75406424215922599800 способов расположения.

* Кольца Рубика: 34 шара (3 цвета), расположение колец - под углом друг к другу (головоломка трёхмерна, чем исключаются непроизвольные сдвиги шаров, количество вариантов расположения 193413243572640 .

Так же разработан компьютерный вариант игры, предлагающий игроку решить 25 различных головоломок, объединенных принципом «волшебных колец», но собственно колец и цветов может быть значительно больше, чем в пластмассовом «прародителе».

ЗМЕЙКА РУБИКА

Эта головоломка так же придумана Эрнё Рубиком и представляет собой 24 шарнирно соединённых между собой призмы в сечении равнобедренного прямоугольного треугольника, образующих в итоге «змейку».

Задача состоит в сборке различного рода геометрических фигур, животных и прочих ассоциативных вещей. Всего из «змейки» можно сложить более ста двумерных и трехмерных фигур (собака, кобра, самолет, мышь и т.п.), что замечательно развивает пространственное мышление.

Головоломки

В начале 1980-х годов Змейка Рубика пользовалась большой популярностью в СССР и до сих пор остается одним из «бестселлеров» среди механических головоломок, сравнимых по популярности с кубиком Рубика.

ТАНГРАМ

Танграм (кит.七巧板, пиньинь qī qiǎo bǎn, букв. «семь дощечек мастерства») - головоломка, состоящая из семи плоских фигур, которые складывают определённым образом для получения другой, более сложной, фигуры (силуэт или внешний контур человека, животного, предмета домашнего обихода, буквы или цифры и т. д.). При этом необходимо выполнять следующие условия:

Должны быть использованы все 7 фигур;

Фигуры не должны перекрывать друг друга.

Головоломки

На данный момент предложено приблизительно 6,13 миллиона возможных конфигураций танграма, в каждой из которых при этом хотя бы одна вершина и хотя бы одна сторона любой части совпадают с вершиной и стороной другой части.

Первое упоминание о танграме встречается в китайской книге 1813-го года, хотя он и считается изобретением глубокой древности, а на западе эта головоломка появилась лишь в начале 19 столетия.

С тех пор было выпущено несколько больших книг с задачами по танграму, например, книга Сэмюэля Ллойда The Eighth Book Of Tan (англ. «Восьмая книга Тан»), вышедшая в 1903 году, содержит вымышленную историю танграма, согласно которой эта головоломка была изобретена 4000 лет назад божеством по имени Тан, и включает 700 задач, некоторые из которых неразрешимы.

Головоломки

Танграм содержит 5 прямоугольных треугольников (2 маленьких, 2 больших и 1 средний) 1 квадрат и 1 параллелограмм, являющийся единственной фигурой головоломки, обладающей только вращательной симметрией, то есть, чтобы сложить определенные фигуры, его, возможно, придется переворачивать.

У Танграма так же имеются разновидности. Например, Арена, заполненная девятью составленными из равнобедренных трапеций элементами, и «дразнилка-Т».

Головоломки

КУБ СОМА

Куб-сома (англ. Soma cube) - это головоломка, являющаяся по сути трёхмерным аналогом китайской головоломки пентамино.

Создателем куба-сома является Пит Хейн , а в России головоломка известна под названием «Кубики для всех».

Головоломки

Набор состоит из 7 фигур: из них одна фигура состоит из трёх кубиков, а остальные из четырёх кубиков:

Из всех 7 маленьких фигур можно сложить один большой куб (существует 240 способов решения), и другие фигуры (на данный день известно 482 варианта).

Головоломки

Головоломки

Существуют и усложнения этой головоломки:

1. Маленькие элементы состоят из двухцветных кубиков, что позволяет собирать «Шахматный куб» единственным способом;

2. Грани элементов раскрашивают в два цвета, не учитывая цвет соседних граней – в итоге это тоже дает «Шахматный куб»;

3. Собранный куб «Сома» раскрашивают по наружным граням в 6 цветов и т.д.;

4. По всем граням снаружи ведут « тропинку»;

5. Ставят метки «игральная кость»;

6. «Головоломка для путешественников» – элементы просверлены и нанизаны на леску;

7. «Сома – Тъюб» - элементы имеют отверстия, и при сборке кубика должны получиться шесть сквозных отверстий.

ПЯТНАШКИ

Головоломки

Пятна́шки - популярная головоломка, придуманная в 1874 году Ноем Чепмэном , почтмейстером из Канастоты. Представляет собой набор одинаковых квадратных костяшек с нанесёнными числами, заключённых в плоскую квадратную коробку. Наиболее распространены варианты с 15-ю и 8-ю элементами + одно поле остается пустым.

Цель игры - перемещая костяшки по коробке добиться упорядочивания их по номерам, желательно сделав как можно меньше перемещений (не вынимая из коробочки).

За очень короткое время игра распространилась по всему миру, за решение определенных комбинаций назначались большие премии, и владельцы контор и магазинов были вынуждены издать запрет на игру в «15» на рабочем месте.

Когда за игрушку принялись математики, выяснилось, что лишь половина задач может быть решена.

Но если допустить поворот коробки на 90 градусов, при котором изображения цифр окажутся лежащими на боку, то можно перевести неразрешимые комбинации в разрешимые (и наоборот). Таким образом, если вместо цифр на костяшки нанести точки и не фиксировать положение коробки, то неразрешимых комбинаций вообще не окажется.

Существуют варианты головоломки, когда сложить требуется не цифры а картинку.

Сэмюэль Ллойд , американский шахматист и автор головоломок, предложил множество задач по «пятнашке». Вот одна из них: переместите костяшки из положения, показанного в левой части иллюстрации, в положение, изображенное справа.

Головоломки

МИНУС-КУБИК

Это объемная механическая головоломка, производившаяся в СССР, вариант «пятнашки».

В запаянном прозрачном пластиковом кубике лежит 7 маленьких кубиков, собранных в свою очередь из двух П-образных половинок разного цвета.

Головоломки

Маленькие кубики ровно укладываются внутрь большого, а вместо восьмого кубика остается пустое место, на которое можно, переворачивая головоломку, передвигать другие.

Собрать минус-кубик – значит установить кубики таким образом, чтобы на каждой стороне все грани малых кубиков были окрашены в один цвет.

Известно два варианта этой головоломки, различавшихся цветом и ориентацией одного из маленьких кубиков:

Московский (бело-красный): для него существует в 12 раз больше верных комбинаций;

Свердловский (бело-голубой): этот вариант в 12 раз сложнее для решения.

ВАВИЛОНСКАЯ БАШНЯ

Вавилонская башня, или, «башня из слоновьей кости» - головоломка со скользящими частями, состоящая из нескольких собранных в башню дисков, которые вращаются вокруг центральной оси. Всего в головоломке 6 дисков; вдоль сторон башни расположены 6 колон маленьких шариков, раскрашенные в 6 цветов.

Головоломки

Цвета в каждой колонне упорядочены от светлого в нижнем диске до тёмного в верхнем (вариант – совпадают по колоннам). В нижнем диске расположена пружина, позволяющая вдавить один из двух противоположных шаров внутрь, что создает промежуток. Благодаря этому шары могут передвигаться вверх и вниз по бороздке от одного диска к другому, а при вращении дисков шары и промежуток вращаются по кругу к другим колоннам.

Количество вариантов расположения цветов для вавилонской башни составляет ≈1.9*10^40, или

19 116 323 737 814 368 119 883 304 974 417 920 000 000 комбинаций

Кроме увеличения количества колонн и дисков существует и так называемый супер-вавилон (на мой взгляд, являющийся внебрачным сыном вавилонской башни и кубика Рубика) .

Головоломки

Центр башни разделен на два элемента, что создает еще одну ось вращения и значительно увеличивает количество вариантов расположения цветов.

ШАР РУБИКА

(так же - Рубик 360, шарик Рубика, сфера Рубика) - механическая головоломка, изобретённая и запатентованная в 2009 году венгерским скульптором и преподавателем архитектуры Эрнё Рубиком .

Головоломки

Головоломки

Головоломка представляет собой вращающиеся на осях три прозрачные сферы, находящихся одна в другой. Внутри центральной сферы - 6 цветных шаров. Цель состоит в том, чтобы через отверстия в сферах довести каждый шар до гнезда с соответствующим цветом, расположенного на внешней сфере.

Чтобы собрать головоломку, требуется переместить шесть шариков, окрашенных в разные цвета, от центральной сферы в соответствующие пазы внешней сферы. Для этого их нужно провести через среднюю сферу, имеющую два отверстия. Сам Эрнё Рубик заявил, что, хотя задача на первый взгляд выглядит простой, добиться её решения очень и очень трудно, так как в игру вмешивается гравитация.

КУБ–ЛАБИРИНТ

Еще одна советская головоломка, представляющая собой шестиуровневый лабиринт. Цель игры – провести шарик через лабиринт с верхнего этажа на нижний.

Головоломки

Головоломки

Куб-лабиринт имеет небольшую сложность, и требует скорее ловкости и твердой руки, чем остроты ума.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГОЛОВОЛОМКИ Требуется достать предмет из стеклянной бутылки. Иногда с изрядными довесками.(от англ. jigsaw puzzle) - игра-головоломка в виде мозаики, которую требуется составить из множества фрагментов рисунка различной формы.

Головоломки

Головоломки

Это одна из самых доступных развивающих игрушек. Традиционная форма кусочков пазла – прямоугольные, с выступами и выемками, но существуют и треугольные, круглые, овальные элементы.

Виды пазлов

Пазлы делятся по размеру элементов и размеру единой картины, их сложность определяется рисунком, но главным критерием является число элементов - чем оно выше, тем пазл больше и сложнее.

Маленькие пазлы - от 54 до 260 элементов. В основном предназначены для детей, поэтому на них обычно изображены кадры из мультфильмов и яркие сказочные мотивы.

Средние (260-500) и большие (500-6000) пазлы предназначены для взрослых, и на них изображаются пейзажи, фантастические картины, портреты и т.п.Головоломки

* Чем больше элементов, тем меньше деталь - но эта диаграмма справедлива, как правило, только для мозаик с размерами до 200 элементов. Свыше размеры всех элементов у мозаики с числом деталей и в 500 и 10 000 одинаковы.

* Самый большой пазл (на 2011 год) был выпущен осенью 2010 года фирмой Ravensburger Puzzle и состоит из 32 256 элементов. На нём изображён коллаж из 32 комиксов авторства Кита Харинга. Размер этого пазла составляет 544 x 192 сантиметра. Этот пазл весит около 26 килограммов, что делает затруднительным его доставку к месту сбора.

* Один из древнейших русских «пазлов» – «Жатва» – был изготовлен художником П. Вдовичевым в первой половине XIX века.

Неизменно Ваша ^_^

Головоломки

Головоломками называют задачи, для решения которых требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня. Механические или предметные головоломки, о которых мы будем говорить, (под словом «головоломки» в дальнейшем будем подразумевать именно их) представляют из себя различного рода устройства или механизмы, которые, как правило, требуется механическими манипуляциями перевести из одного состояния в другое. В первую очередь головоломки - это крайне увлекательные игрушки, занятия которыми при правильной подаче приносят играющим в них людям радость, отдых и эмоциональную разрядку. Но помимо высоких развлекательных качеств в головоломках содержится гигантский образовательный потенциал, который еще предстоит осознать, так как систематическому использованию головоломок в образовательном процессе на данный момент уделяется незаслуженно мало внимания. Головоломки гармонично развивают целый комплекс интеллектуальных способностей: логико-теоретическое мышление, пространственное мышление и воображение, эвристическое и креативное мышление, практические навыки исследовательского поведения и даже формируют очень важные и полезные особенности человеческого мировосприятия - способность видеть выход в «безвыходных» ситуациях. В данной работе мы детально разберем теоретическую основу развития каждого из выделенных нами аспектов. Подробно рассмотрим принципиальные особенности методического подхода, который не всегда правильно осознается педагогами. Разберем конкретные методические приемы работы с головоломками. Особенное внимание уделим особенностям занятий головоломками с детьми младшего школьного и старшего дошкольного возраста. И отдельно остановимся на вопросах техники безопасности, которые нередко упускаются из виду.

Личностные качества, развиваемые головоломками

В этом разделе мы подробно разберем основные навыки, компетенции и свойства, приобретаемые субъектом в ходе занятия головоломками.

1. Исследовательское поведение

Задачей в головоломке является действие, интуитивно понятное из конструкции самой головоломки - в идеальном случае к ней не требуется дополнительной инструкции, в себе самой она имплицитно содержит все, что необходимо знать для ее решения. В идеальной головоломке, каковыми являются практически все классические головоломки, парадоксальным образом сочетаются казалось бы несовместимые качества: вызывающая простота конструкции, демонстрирующая очевидность невозможности решения, предельная простота и элегантность решения, сочетающаяся с его крайней неочевидностью. И чем более выражено противоречие сложности в простоте, тем более интересной является головоломка. Человек, решающий головоломку, должен совершить по сути невозможную вещь - весь жизненный опыт, стереотипы и привычные алгоритмы мышления однозначно говорят, что решения не существует и существовать не может. На первом этапе решения головоломка является объектом исследования. Решатель должен выработать некую систему анализа, разработать стратегию, позволяющую видеть не поверхностное отношение деталей, но вскрывать не очевидные закономерности. И каждая новая головоломка требует своего индивидуального подхода, своей методики, которая лишь частично может быть заимствована из опыта, вынесенного из решения других головоломок. По сути дела занятия головоломками воспитывают в человеке самостоятельного исследователя.Важно отметить, что решатель головоломок учится не какой-то отдельно взятой исследовательской методике, но постигает методологию исследования - в неформальном виде он овладевает практической способностью самостоятельно разрабатывать новые формы исследовательских техник и алгоритмов, применимых к различным типам не похожих друг на друга систем. Здесь же уместно вспомнить и про категорию «научного удивления», которая является движущей силой научного познания. Очевидный парадокс головоломки, задача которой требует очевидно «невозможного», является мощнейшим мотивом, побуждающим к исследованию, которое продолжается до тех пор, пока противоречие не будет снято.

2. Пространственное мышление и воображение

Существуют различные типы головоломок, и сказать, что все головоломки без исключения учат пространственному мышлению было бы преувеличением. Однако для решения подавляющего большинства головоломок решателю приходится мыслить пространством, постигать его свойства и закономерности. В особенности пространственное мышление развивается при решении типа головоломок, которые в след за известным математиком Мартином Гарднером называют топологическими. Загадки, спрятанные в этих головоломках, как правило представляют из себя не очевидные свойства пространства, с которыми решатель знакомится в процессе игры. Но и при решении других типов головоломок происходит интуитивное познание законов геометрии. Развивается способность в уме прорабатывать потенциальные возможности, представляя, например, решение задачи с конца или мысленно изменяя ее параметры, чтобы лучше понять свойства препятствий, не позволяющих достичь решения. Способность поводить такого рода мысленные эксперименты сама по себе является очень ценной, но вдобавок она способствует развитию пространственного воображения.

3. Абстрактно-логическое и теоретическое мышление

Этот тип мышления в наибольшей степени развивают так называемые комбинаторные или перестановочные головоломки, примерами которых являются знаменитые Пятнашки и Кубик Рубика. В головоломках такого типа каждый отдельно взятый ход тривиален и не представляет никакой проблемы. Сложность же заключается в том, чтобы выработать правильную последовательность ходов, которая будет отличаться в зависимости от частного случая состояния головоломки. Таким образом перед решателем встает проблема анализа системы с целью поиска некоторого стратегического подхода, а затем выработка ряда тактических приемов, позволяющих осуществить данную стратегию. Данная задача решается путем логических операций, приводящих к выработке некоторой теории, которая оказывается подтверждена или опровергнута в ходе решения головоломки. Психологи даже выделяют способность решения такого типа задач в отдельную категорию мышления - комбинаторное мышление .

4. Дивергентное и креативное мышление

Расхожим стереотипом является восприятие головоломок в качестве логических или математических задач, в действительности значительную часть головоломок можно отнести к психологическим задачам. К таким задачам относятся головоломки, которые провоцируют решателя на стереотипные действия, тем самым отвлекая от пути, приводящего к решению. Для решения хорошей головоломки недостаточно просто внимательно проанализировать ее устройство и сделать из этого очевидный вывод - каждая головоломка требует своего нестандартного подхода, она не решается путем отработанных алгоритмов. Для решения потребуется выйти за рамки шаблонов и стереотипов, опробовать множество подходов, посмотреть на задачу с разных углов зрения. В конечном итоге решение достигается через личное открытие, через инсайт, то есть через творческое озарение, приводящее к продуцированию новых идей.Современная средняя школа, унаследовавшая традицию советского образца, еще в более сугубой форме направлена на развитие стереотипного алгоритмического мышления, дрессировки навыков запоминания и воспроизведения информации. В то время как в наш век стремительных перемен и технических революций жизнь ставит перед нами новые задачи, требующие иных нестандартных подходов к их решению. Существует не малое количество методик развития креативности и технических приемов, направленных на стимулирование изобретательских способностей. Эффективность многих из них не бесспорна. Но в прямой тренировке дивергентного мышления и достижения состояния инсайта с головоломками может сравниться, пожалуй, только решение не типовых математических задач, что уже давно педагогами взято на вооружение.

5. Инновационное мышление

Как пишет исследователь психологии инноваций С.Р. Яголковский : «в общем случае инновационность субъекта может быть рассмотрена как его способность на когнитивном, и если это необходимо, на поведенческом уровне обеспечить появление, восприятие, а также возможную доработку и реализацию новых оригинальных идей». Выделяется ряд личностных качеств, оказывающих положительное влияние на инновационность субъекта. Среди них особое место занимают: креативность - способность продуцировать новые оригинальные идеи, высокие исследовательские способности, целеустремленность, осведомленность, склонность к риску, независимость суждений. Из предыдущих пунктов данного раздела видно, что комплекс способностей, навыков и компетенций, приобретаемых при занятии головоломками по многим параметрам идентичен свойствам личности, обладающей полноценным инновационным мышлением. При этом очень важно для становления инновационного мышления, чтобы комплекс необходимых способностей развивался гармонично. Так например Поддьяков А.Н. отмечает случаи обратной корреляции между развитием креативности и исследовательского поведения. Например, гипертрофированное развитие креативности может подавлять развитие исследовательских способностей - внутренний мир субъекта становится на столько богатым, что это приводит к «отрыву от реальности». Существуют и обратные случаи, когда исследовательское поведение не оставляет место креативности. В данном контексте хочется особенно отметить, что занятия головоломками позволяют гармонично развивать пару наиболее необходимых элементов инновационного мышления: исследовательское поведение - креативность, когда они дополняют, а не подавляют друг друга.

6. Формирование «позитивного» мировоззрения

Отдельным пунктом хочется отметить важность головоломок для формирования здорового оптимистического мировоззрения. Как было сказано выше, решение головоломки на первых этапах представляется абсолютно невозможным. Фактически оно расценивается субъектом как выход из безвыходной ситуации. Для человека, решающего головоломки регулярно, преодоление безысходности становится делом повседневного опыта, что меняет или формирует его мировоззрение на бессознательном уровне. Такой человек внутренне «убежден», какой бы безвыходной не казалась жизненная ситуация - решение обязательно существует и, возможно, оно очень просто и красиво. При этом надо особенно отметить, что данная «убежденность» является не абстрактным умозаключением или продуктом внушения, стереотип того, что выход можно найти из очевидно безвыходной ситуации, является результатом жизненного опыта субъекта, который многократно на практике убеждался в его справедливости. И надо сказать, что пользу, которую получает личность, формируя такое мировоззрение, трудно переоценить.

7. «Побочные продукты»

Безусловно приведенный нами выше список личностных качеств, которые развиваются в процессе занятия головоломками, не является исчерпывающим. Так мы, например, ничего не сказали о мелкой моторике, о которой модно ныне говорить в связи с развитием мыслительных способностей, которая безусловно присутствует при решении головоломок. Следует также обозначить развитие целеустремленности и установки на достижение результата. Очень интересным является опыт шведских педагогов по коррекции детского девиантного поведения при помощи головоломок. Авторы метода не требуют решения, а напротив намеренно раскрывают секрет относительно сложной головоломки «подковы» своему подопечному и отдают эту головоломку ему в подарок. Таким образом он становится носителем «тайного» знания, не доступного окружающим. Ребенок оказывается в непривычной для себя ситуации - он может то, чего не могут другие. Через это повышается самооценка ребенка, и он переосмысливает свое место в обществе.

Принципиальные особенности методического подхода

Для занятия головоломками с детьми вопрос специального инвентаря имеет первостепенное значение, но мы рассмотрим его в следующем разделе, приводя конкретные методические приемы. В первую очередь следует отметить, что при занятиях головоломками мы задачей своей практики ставили обучение детей самостоятельному мышлению и в согласии с этой целью организовывали учебный процесс. Но это вовсе не значит, что подопечных следует отпускать в «свободное плавание», следует придерживаться определенных правил:

1. Особенно важно чтобы субъект решил первую головоломку.

Если первый опыт будет отрицательным, человек может получить психологическую травму, сделать преждевременный вывод о своей некомпетентности и навсегда утратить интерес к головоломкам. Для того, чтобы этого не произошло, начинать следует с самых простых головоломок и внимательно, но не навязчиво, следить за ходом решения, быть готовым прийти на помощь. Однако помогать надо аккуратно, если вы расскажите ход решения - результат будет отрицательным. При занятиях с детьми очень часто наблюдаются ситуации, когда первая головоломка дается решателю чрезвычайно сложно, несмотря на то, что сама головоломка проста. Решение же последующих головоломок происходит быстрее и проще, хотя уровень сложности может возрастать.

2. Не раскрывать секретов.

Одна из важных задач организации учебного процесса - обеспечить, чтобы решатели не подглядывали и не рассказывали решения головоломок. При работе с детьми это бывает особенно сложно, однако если поощрять поведение детей, хранящих свои секреты, и порицать раскрывающих - добиться нужной атмосферы вполне возможно. Присутствие родителей в некоторых случаях может стать дополнительной проблемой - родители страдающие гиперопекой стремятся выполнить задачу за ребенка, но это можно несложно предотвратить, озадачив их другой головоломкой.

3. Лучшая подсказка - это вопрос.

Для наших целей раскрытие решения головоломки - плохо практически всегда, но это не значит, что нельзя помочь, дав подсказку. Однако при подсказке очень важно направить мысль решателя в нужном направлении, но не раскрыть секрета головоломки, что само по себе является задачей нетривиальной. Каждая такая подсказка для отдельно взятой головоломки является важным методическим приемом. Важно отметить, что при использовании подсказок у решателя в итоге должно быть ощущение, что головоломка была решена именно им.

4. Головоломок должно быть мало.

Даже если у вас в распоряжении имеется много головоломок, лучше создать искусственный дефицит. Большое количество головоломок, во-первых, производит подавляющее впечатление на решателя, во-вторых, рассеивает внимание - решатели, не доделав одного, могут хвататься за другое и в результат не сделать ничего. Дефицит же наоборот стимулирует интерес - «повезло же тому, кому досталась головоломка!»

5. Очень важно не выносить низких суждений по поводу способностей решателей.

Таким образом человека можно ранить или запрограммировать на неудачу. Многие взрослые люди уже живут с запрограммированным стереотипом, что головоломки им недоступны, они попросту бояться взять их в руки. В своей практике мы неоднократно разрушали такие стереотипы, убеждая попробовать решить простую головоломку, а затем добирались и до сложных.

6. В первую очередь необходим личный интерес педагога к механическим головоломкам.

Педагогу следует самостоятельно прорешать максимальное количество головоломок, по меньшей мере головоломки самого легкого уровня, перед тем, как заниматься с другими людьми. Только так вы сможете понять весь спектр чувств, возникающий у решателей головоломок. Сложные головоломки можно решать вместе с учащимися. Нет ничего страшного, если вы признаетесь в том, что не знаете решение каких-то головоломок. Необходимый инвентарь и методические приемыБольшинство головоломок, приводимых в этом разделе, являются авторскими разработками. В своей практике мы столкнулись с тем, что большинство механических головоломок, представленных на рынке, слишком сложны для детей, поэтому мы были вынуждены заняться разработками и систематическими поисками простых головоломок. Как выяснилось позднее, для взрослых людей в подавляющем большинстве случаев решение этих головоломок также является нетривиальным, и мы рекомендуем вне зависимости от возраста начинать именно с них.

Далее мы приведем примеры головоломок в порядке возрастания их сложности.

К каждой головоломке мы приведем примеры подсказок.

«Рогатка» - многозадачная головоломка

Данная головоломка является самой простой, но в то же время самой востребованной. Задачей в данной головоломке является снять кольцо, находящееся посередине. Впрочем если решатель спрашивает, какое кольцо нужно снять, можно задать ему встречный вопрос, а какое кольцо можно снять? Ожидается, что решатель, проанализировав конструкцию, поймет, что одно кольцо одето, второе приклеено, а как известно, приклеенное не отвязывается.

На этой фотографии изображен первый уровень. Для взрослых он, как правило, является тривиальным, а вот для дошкольников производит впечатление невозможности решения. Подсказка: веревка не может пройти сквозь кольцо, поэтому надо чтобы в отверстие кольца прошел один из концов веревки. Кольцо, вроде, меньше, чем сучек, однако оно со всех сторон одинаковое, и если сразу не прошло, то вертеть его бесполезно. А вот сучек можно попробовать запихнуть в кольцо другой стороной. Когда первый уровень преодолен, предлагается второй уровень. Теперь кольцо, которое надо снять, оказывается в петле и до сучка дойти не может.

Если с ним возникают проблемы, можно показать, что в данном случае кольцо, приклеенное к веревке одето также, как раньше было одето кольцо, которое надо было снять. Таким образом сначала надо осуществить то же действие, что и в прошлый раз, но с приклеенным кольцом. Таким образом мы сводим задачу к первому уровню.

Третий уровень может поставить в тупик даже взрослого человека. Здесь главное не попасться на стереотип, выработанный в первых двух случаях. «Кольцо на палке»Задачей как и в прошлой головоломке является снять кольцо, которое лишь одето, а не приклеено, в данном случае оно меньше диаметром, чем приклееное. В этой задаче основной проблемой решающего, как правило, оказывается то, что, пропихнув кольцо через щель в палочке, он не видит, что можно палочку просунуть в кольцо.

Подсказка: когда маленькое кольцо оказывается висящим на веревке рядом с большим полезно вернуть решателя к первому уровню головоломки «Рогатка» и попросить его сравнить эти головоломки. В итоге решатель должен понять, что способ решения «Рогатки» подходит и для этой головоломки.

«Скоба»

В этой головоломке задачей является снять кольцо, находящееся посередине. В данном случае оно желтое.

Подсказка: здесь снова уместно обратиться к головоломке «Рогатка» и подсказать, что это по сути очень похожие вещи, а скоба выполняет функцию сучка. Можно также подсказать, если требуется дополнительная подсказка, что как и с рогаткой, скоба продевается в кольцо не вся сразу, а по частям, сначала один край, потом другой. «Цепочка»

Наряду с физическим воспитанием ребенка, перед взрослыми стоит задача развития у малыша способности логически мыслить, самостоятельно принимать решения, находить выход из затруднительных ситуаций. Помочь родителям решить поставленную задачу призваны игры-головоломки.

Для развития ребенка, важно не только изучить информацию об окружающем мире, но освоить ее, разделить на главную и второстепенную, на частное и целое. Цель развивающих игр, к которым относятся ребусы, головоломки, логические задачи – помочь малышу развивать линейное и пространственное мышление, логику, воображение, координацию движений, мелкую моторику.

К головоломкам относятся особые задачи и загадки, при решении которых проявляется смекалка, сообразительность, нередко интуиция. Для объёмных игр требуется понимание пространственно-логических связей. Русское значение – «сломать голову», полностью передает суть любой игры-головоломки.

Каждая из подобных игр относится к одной из следующих групп.

Настольные игры головоломки – это печатные, механические или игры с предметами.

Печатные игры: кроссворды, в том числе японские, ребусы, Судоку, Какуро, лабиринты.
Механические: кубик Рубика, змейка, пазлы, пятнашки.
Игры с предметами, где используются спички, монеты, карты.

Устные головоломки. Для решения этих задач требуется сообразительность и логика. Это загадки, разные виды шарад, логические парадоксы.

С распространением компьютеров широкое применение получили компьютерные и онлайн-игры-головоломки. Детям предлагается большой выбор игр на планшетах, смартфонах, ноутбуках. Компании, выпускающие онлайн-игры, подстраивают их под целевую аудиторию.

Существуют специальные игры для мальчиков, например, головоломки-стратегии, есть предложения и для девочек. Есть игры для детишек 3 — 4 лет, которые только осваивают азы компьютерной грамотности, и для школьников.

Представлены и игры на двоих детей – это головоломки спортивного, состязательного характера. Большой выбор мини-игр для телефонов, где головоломки занимают одну из лидирующих позиций.

Польза головоломок

Все родители мечтают о том, чтобы их ребенок вырос не только физически здоровым человеком, но и был творческой, гармонично развитой личностью с высоким интеллектом. Именно развитию интеллектуальных и творческих способностей помогают игры-головоломки для маленьких детей в первые годы жизни. У детей вырабатывается также много полезных качеств характера.

Компьютерные игры также развивают все эти качества и способности, но необходимо ограничивать время пребывания ребенка за компьютером: малыш не должен сидеть часами за ним, согнувшись. Родители должны контролировать время ребенка и сам игровой процесс. Головоломные задачки должны идти в комплексе с физическими упражнениями, другими подвижными играми.

Количество видов кубиков Рубика на сегодняшний день сложно подсчитать. Однако, среди всего многообразия можно выделить классические модели, с изображениями на гранях, гибриды необычной формы, зеркальные и виртуальные. Одни модели можно легко встретить на полках магазина, другие заказать в интернет магазине, а третьи так и остаются на стадии прототипа.

Рассматривая все варианты кубика Рубика с трудом верится, что все началось с одной простой модели в середине 80-х годов прошлого века. Именно тогда в 1974 году венгерский скульптор Эрнё Рубик изобрел, а в 1975 запатентовал головоломку, представляющую из себя пластмассовый куб 3×3×3 с 54 видимыми цветными гранями.

Оригинальная упаковка венгерского кубика Рубика, 1982 год

Кубик Рубика считается самой популярной игрушкой в мире, которая разошлась общим тиражом (оригинал + аналоги) порядка 350 млн. экземпляров. Однако продаются головоломки по всему миру не под одним названием. В оригинальном варианте изобретение Рубика носит имя “магический куб”, такое название и закрепилось в венгерском, немецком, португальском и китайском языках. На иврите же кубик Рубика называют “венгерский кубик”.

Самые популярные модели кубика Рубика

Стоит оговориться, что не все представленные головоломки являются кубиками Рубика. Некоторые модели даже были изобретены до 1974 года, но несомненно их распространение заслуга Рубика.

Неповторимый оригинал кубик Рубика 3×3×3

Мировой рекорд по сборке кубика Рубика 3х3: 4,59

Рекордсмен: Феликс Земдекс (Австралия)

Мировой рекорд: 1,42

Рекордсмен: Kevin Gerhardt (Германия)

Мировой рекорд: 22,55

Рекордсмен: Max Park (США)

Мировой рекорд: 43,21

Рекордсмен: Feliks Zemdegs (Австралия)

Мировой рекорд: 1:25,10

Рекордсмен: Max Park (США)

Мировой рекорд: 2:13,12

Рекордсмен: Max Park (США)

Мировой рекорд: 35,15

Рекордсмен: Juan Pablo Huanqui (Перу)

Пирамидка Мефферта (изобретена в 1972 году до кубика Рубика)

Мировой рекорд: 2,02

Рекордсмен: Tymon Kolasiński (Польша)

Мировой рекорд: 2,03

Рекордсмен: Łukasz Burliga (Польша)

Мировой рекорд: 8,04

Рекордсмен: Anuar Miguel Abib Onofre (Бразилия)

Другие разновидности кубика Рубика

Следующие кубики Рубика не такие популярные, но не менее интересный. Настоящий ценитель головоломок может увидеть для себя отличный вариант и среди не самых распространенных моделей.