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[兴趣辅导] 为什么说坚持学魔方的孩子,数学不会差?

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发表于 2019-4-11 16:53:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
        以前儿子想学魔方,我总说那有啥用,玩物丧志,但是孩子爸爸非要支持,还说了一大堆道理。谁让人家上阵父子兵呢,最后不但报了魔方,而且是一期又一期,还停不下来。而且更让我意想不到的是:昨晚,儿子的魔方老师发回捷报:孩子们捧回了一项项个人单项奖杯和团体奖牌,让我对魔方有了不一样的理解。
由衷为他们感到高兴!
记起去年暑假,果宝刚学完三阶魔方基础班,恰逢第二届全国赛在复旦大学举办(首届赛场是在清华大学),魔方学校的孩子们也是取得了佳绩,特别喜欢果宝的老师说:“明年让果去参赛,成为震撼全场的最小女选手!”
遗憾的是,今年我们因为准备幼升小面试、跨省搬家等各种原因,没有时间天天送到学校去做集训和练习,也就无缘此次比赛了。但还是想借此由头,和大家聊聊学习魔方的过程。
魔方学校的孩子们在做赛前集训↑
果宝是去年夏天开始接触的魔方,报班的起源,来自于我们发现果的空间想象能力比较欠缺。于是果爸说要找个专门的魔方培训机构。
“魔方?”我再三跟他确认,不是乐高?不是机器人?不是编程?是魔方?
“这么小众的项目!怎么可能找得到?”我心里一边犯嘀咕,还是一边努力寻找。事实证明,我的想法真的out了,随着《最强大脑》等脑力节目的热播,越来越多的人了解到了这个“立体小方块”的“魔力”,开始加入到了这项脑力运动中来。
魔方和数独、智力谜题一样,属于智慧数学的范畴,我翻查资料了解到,很多名校开设了此类课程,学霸牛娃大都沉迷其中。欧美一些教育机构也将魔方用作平日的教学器材,来给小孩子讲解枯燥的数学知识;很多中小学名校在出考题时,也会以魔方为载体。
不信?看看这道高考题,听说魔方高手都做对了!
答案就藏在这个斜转魔方里
接下来果妈给你演练一下解法↓
或者更简便的解法↓
看不懂没关系,重点就是,魔方让孩子对空间结构有更好的感知力,对解空间几何体有极大的帮助。而且玩魔方的过程,不仅可以刺激大脑发育,让脑子越用越灵活,同时还能锻炼孩子多项能力 。
于是,经过万能的旁友圈+我全方位的搜索,还真被我在大西北找到一家靠谱的机构。
有人说:魔方有多难,你俩自己教不就行了?花那个钱干啥?
我要慎重地回答一下:因为我很认真查找了视频和教程,并由果爸主力学习了半个小时,学不会,放弃;我再努力学了半小时,学不会,放弃……我俩的智商加起来都自学不了。
所以,它不仅是电视节目里看起来的那样炫酷,而是真有技术含量,要由专业的老师进行培训引导,有专有的公式和观察方法的,所谓“难者不会,会者不难”。
于是,从去年的7月中旬开始,我下班后,跟从幼儿园接上果宝的姥姥碰头,再去魔方学校,每周2次课,每次1小时。回到家往往都快21点。那时她还没放暑假,我也还没有。三伏天,每天她还要在学校排练年度汇报演出的舞蹈和主持,我问她:累不?
她说:不啊,妈妈我很喜欢魔方!
再后来,我们酷热不休的学了8节课,她就完全掌握了三阶魔方复原。又从学会后首次复原的将近4分钟,练到了目前的最好速度1分左右(平均1分20秒)。
在我们去年的若干次旅行中(机场、高铁、火车上),以及在家的很多时间,她都主动练习魔方,根本停不下来的节奏。原本的三阶基础课学完后,果爸说可以收工了。但她自己又强烈要求继续学习其他的魔方课程。
随后我们约用了2个月,学完三阶魔方、二阶魔方、金字塔魔方、镜面魔方、枫叶魔方的课程,参加了跨年的千块魔方复原赛,并且在3项资格测试赛中也分别拿到了青少年3段、2段和初级资格证书。
为什么一个小小的玩具,竟有这么大的魅力?
下面果妈来给各位科普一下:魔方到底是个怎样神奇的存在。
首先问个问题,三阶魔方是由多少个小立方体组成的?
一定有不少人不假思索的回答:每层9块,一共3层,9×3=27块嘛。
呵呵,真的吗?
1
魔方的由来
1974年,匈牙利布达佩斯建筑学院的厄尔诺·鲁比克教授在为了帮助学生们认识空间立方体的组成和结构,用了6周时间,设计出了一个教学用具:由26个小立方体构成一个大立方体(正中间那块如果也是同样的立方体的话,那是转不动哒,所以正确答案并不是27哦~),所有的小立方体用弹簧和螺丝连接,同时可以保证每个立方体都可以以某种方式转动。
鲁比克成功地研制出第一个魔方。兴奋之余,随意地旋转了几下,却发现被扭乱了的魔方无法还原。为此,他花了一个月的时间去研究各小方块的位置关系,最后才使魔方恢复原状。
1977年,第一批魔方在布达佩斯的玩具店贩售,但并不被看好。在玩具商眼中,这个教具实在太难了,谁愿意买一个挑战自己的挫折感的玩具呢?哈哈哈。但后来的事实证明,魔方作为一个经典的益智玩具,从诞生到现在为止已经风靡全球。
2
魔方的变化
数学家们却对魔方情有独钟。魔方与抽象代数学的群论(Group Theory)存在密切关系。
实际上,魔方的“魔”力在于它只有26个小方块,总的变化数却可以达到4.3×10的19次方,也就是4325亿种变化。再形象化一点,如果你一秒可以转3下魔方,需要4542亿年可以转出魔方所有的变化,这个数字是宇宙年龄的大约30倍。
数学家们挑战的是,任意组合的三阶魔方的最小还原步数究竟是多少?这个最小还原步数也被称为“上帝之数”。2010年,美国加利福尼亚州科学家利用计算机破解了这一谜团,研究人员证明任意组合的三阶魔方均可以在20步之内还原,“上帝之数”正式定为20。想想也是好神奇,4千多亿种变化竟然都能在20步内还原,有没有一种"武林高手无招胜有招"的痛快感?
3
魔方有多美
以前,我和果宝只是通过《最强大脑》的舞台认识魔方,感觉会拧魔方的男孩好帅好酷,从而对这项神秘的活动充满(迷妹星星眼)崇拜。认识的魔方也仅仅是二阶、三阶、金字塔而已。
(图源:《最强大脑》)
报名真正开始学习和深入了解后才发现,魔方的世界还真是大,不仅有普通的魔方,更有异形魔方、魔板,各种千奇百怪的魔方、魔球。据统计,截止到2016年最高阶为非官方的22阶魔方,让人大开眼界。
当你学会克隆魔方(的一面)以后,还可以玩这样炫酷的魔方拼图↓。
(图源:北师大魔方社)
4
学魔方get到的能力
提升空间思维力:
大家知道了魔方发明之初,并非为了娱乐,而是帮助学生认识空间立方体的组成和结构。我们觉得魔方难,是因为不清楚怎么把每一个小方块移动到正确的位置上来。通过一定的训练,很容易解决这个问题。在不断强化训练中,孩子空间感会越来越强,学习立体几何时更容易。
训练数学学习能力:
有人说“玩魔方的孩子,数学不会差,这话有一定道理。
拿最常见的3阶魔方说,“顺/逆时针旋转”、“方位”、“群”、“坐标”、“组合”…无论是基础数学知识,还是高等数学,魔方的转法和还原思路,都可以帮助孩子对这些晦涩难懂的知识点,有一个更直观的理解。经常玩过魔方的孩子,更擅长解决多层逻辑问题,学习中的难题也就更容易应对。
提升专注力:
现在很多孩子的专注力都不太好,容易分神,做事丢三落四,上课注意力不集中,学习效率非常低。
还原魔方的过程,需要手转着,眼睛找着,脑子思考着。在这个过程中,不仅手、眼、脑的协调能力越来越强,左右脑共同开发,专注力得到有效提升。
提升自信心:
会玩魔方的孩子一般都是班级里的偶像人物。当他手指飞速转动时,很容易吸引他人,得到别人的称赞。这种宝贵的体验,可以给孩子带来非常大的满足感,不知不觉中提升自信心,让他们更乐于在众人面前展示自己。
5
三阶魔方复原方法
三阶魔方复原是其他魔方的基础。所以基本魔方入门最先要学的课程就是它的基础复原。
主流的方法有:层先法、角先法、棱先法、CFOP……等等,我们的课程里学的是层先法。
在陪听的8节课里,每次我都会顺手在手机上做个笔记,大致总结出了这么一套公式图片,大家看一眼感受下就好↓:
没有魔方基础的人就不用浪费时间了,看了也白看。
术业有专攻,我想提醒大家的是:不要通过所谓“魔方高手”的讲解来学习魔方,尤其是在孩子的启蒙阶段,听信没有系统、没有章法、没有课程体系的“自我摸索法”,是不利于孩子真正掌握魔方的精髓的。
6
给想学魔方孩子的建议
魔方的精髓并不是这些公式的死记硬背。如果只是会记公式,死板地恢复魔方的六面,只能证明记忆力的强大。而在每一次复原魔方的过程中,专注力、逻辑思维能力、空间能力、观察能力、独立思考能力的综合调动,才能帮助你寻找到最快的复原途径,才能在一次次练习中获得进步和提高。
当然,魔方的终极目标也不是求快求酷,而是综合锻炼以上提到的各种能力。
当时,由于果宝是魔方课程里最小的一个孩子(大部分孩子是2-6年级),我担心她跟不上老师讲课的速度,因此每次都会旁听。老师一遍讲完就会去教另外的小朋友,果宝往往都还似懂非懂,(机智的)我(已经懂了)再用她能明白的方式讲一遍,她就能掌握得飞快。
再一个,在每节课结束回家消化练习的过程中,他们总会遇到各种从未遇到的意外情况不知如何处理,在这个地方一卡壳,就得全部重来或者阻滞不前。如果得不到及时有效的解答,就会严重挫伤他们练习的积极性和信心。而练习的程度和处理不同“事故”的方法,就决定了孩子多长时间能够真正学会。
所以,建议家长陪着(年龄较小的)孩子一起学,就能充当这个随时解决问题的角色,还能帮助打乱魔方,再时不时跟孩子来场PK比赛,让她们更加兴趣十足地去学习。
PS:报了这样一个班,我自然也跟着学会了魔方,果宝还费尽九牛二虎之力(主要是表达上的困难,还坚决不让我补充)把她爸爸给教会了。性价比有没有很高?
顺便说一下,曾经我在给果宝辅导数学时,讲解这样一道题她各种懵逼、翻白眼↓。
学会魔方后我再尝试给她讲了一遍,秒懂。
学魔方的孩子数学不会差。

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