Cubo de Rubik

*******************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************

APUNTES DE REPASO PARA OS ASISTENTES AO OBRADOIRO DA XORNADA DE EDUCACIÓN DIXITAL (8 MAIO 2021)

Como é probable que non sexades quen de resolver o cubo de Rubik no tempo do obradoiro, vou deixar aquí os apuntes de repaso que precisades para practicar, e tamén o mesmo vídeo que puxeron no obradoiro.

Ligazón ao vídeo en Youtube: Como resolver o cubo de Rubik con algoritmos.

 

COUSAS A SABER/LEMBRAR:

• O cubiño do centro non se move e determina a cor da cara: branca, amarela, vermella, laranxa, verde e azul.
• Temos aristas e esquinas.
• A cara de fronte a nós é a frontal, e determina os movementos das filas (se dicimos que movemos a cara de arriba é con respecto á cara frontal que teñamos seleccionado).
• Normalmente numeramos as filas coma 1ª, 2ª e 3ª dende abaixo ata arriba (filas horizontais), ou de esquerda á dereita (serían columnas, pero decimos filas igual), sempre de cara a nós.
• As caras (tamén diremos filas) poden moverse 90º no sentido das agullas do reloxio ou ao contrario. No primeiro caso codificamos o movemento con unha letra (por exemplo, A) e no segundo engadindo ' (por exemplo, A')

CODIFICACIÓN DOS MOVEMENTOS DAS CARAS DO CUBO (CON RESPECTO DA CARA FRONTAL QUE TEÑAMOS DIANTE NOSA)

• Arriba: A e A'
• Dereita: D e D'
• Esquerda: E e E'
• Abaixo: B e B'
• Frontal: F e F'
• A traseira non imos precisala nos nosos algoritmos, pero sería T e T'

PASOS RECOMENDADOS PARA RESOLVER O CUBO ALGORÍTMICAMENTE

• Resolver/facer a cara branca xeométricamente;
  • Colocar as aristas brancas ben orientadas (a arista branca e verde na cara verde, etc..).
  • Colocar as esquinas brancas ben orientadas (a esquina ten 2 cores aparte do branco, por exemplo vermello e azul).
• Dar a volta ao cubo, deixar a cara branca debaixo. A cara amarela será o derradeiro paso. Facer a segunda fila (horizontal) das caras verde, laranxa, vermella e azul.Ver o algoritmo.
• Facer a cruz de aristas amarelas.Algoritmo.
• Colocar ben as aristas amarelas. Algoritmo.
• Colocar as esquinas amarelas. Algoritmo.
• Orientar as esquinas amarelas (FIN!). Algoritmo.

CONSELLOS PARA RESOLVER A CARA BRANCA XEOMÉTRICAMENTE

• Isto é o difícil, unha vez feita só tes que seguir os algoritmos, pero terás que practicar un pouco.
• Coloca os cubiños brancos que podas sen descolocar os outros.
• Para colocar unha esquina ou arista tes que seguir estes pasos xeométricos:
  • Busca en que sitio vai ir ben colocada (exemplo: arista branca e verde, na cara verde, que estará frontal, na fila de abaixo con respecto á cara branca que estará arriba).
  • Move o cubiño que queres colocar para o lado contrario (se é unha arista pode ser dereita ou esquerda) 90º, baixa á cara frontal a fila branca na que queres colocar este cubiño, desfai o movemento inicial da arista ou a esquina, sube a fila branca e terá que estar ben.
  • Repite o proceso cubiño a cubiño, comprobando que non se descolocan os cubiños brancos que xa estén ben.
• Casos complicados:
  • Se o cubiño branco está na cara amarela (oposta á cara branca) tes que subilo a unha cara frontal sen descolocar os cubiños brancos (son 2 pasos coma o descrito no apartado anterior)
  • Se o cubiño branco está pegado á cara branca pero por abaixo (na , tes que baixalo ata a cara amarela e logo subilo á primeira fila da cara frontal (son 3 pasos coma o descrito antes)

ALGORITMOS CODIFICADOS UNHA VEZ TES A CARA BRANCA

• Segunda fila: fas unha T invertida que non teña cor amarela (por exemplo, verde). Vas mover o cubiño cara á túa esquerda ou cara á  túa dereita (intercambias unha arista por outra). Se todas as aristas de arriba son amarelas, fai o algoritmo para subir unha arista que non teña amarelo.
  • ESQUERDA: A' E' A E A F A' F'
  • DEREITA: A D A' D' A' F' A F
• Cruz amarela: tes que colocarte coa cara amarela arriba e ir tendo ou ben un punto amarelo central, ou ben un L invertido ou unha fila horizontal (con respecto a ti). Repites o algoritmo ata que teñas unha cruz de aristas amarelas.
  • F D A D' A' F'
• Colocar aristas amarelas: se 2 aristas non está ben colocadas (por exemplo, a amarela/azul está na cara vermella), aplicas este algoritmo deixando unha das mal colocadas á túa esquerda.
  • D A D' A D A A D' A
• Colocar esquinas amarelas: primeiro colocamos as esquinas no sitio correcto aínda que estén mal orientadas. Aplica este algoritmo poñendo de fronte unha cara na que teñas unha esquina ben colocada (é dicir, na esquina superior dereita con respecto á cara frontal).
  • A D A' E' A D' A' E
• Orientar ben esquinas amarelas: repetir este algoritmo un nº par de veces sen cambiar a cara frontal (importante). Ollo!: vai parecer que descolocas todo; ten paciencia e lembra rematar os 4 movemento de cada algoritmo. Cando teñas a esquina ben colocada xiras a cara amarela ata que quede na parte superior dereita outra esquinal mal orientada, pero non cambias nunca a cara frontal, se non perder o teu traballo.
  • D' B' D B

*****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************

 

O cubo de Rubik é de presenza habitual en moitas casas. En contra de todo prognóstico para un “xoguete”, volveu poñerse de moda 30 anos despois, en realidade, nunca deixou de ter usuarios activos. Xunto ao Tangram e outros similares é unha ferramenta ideal para a clase de Matemáticas, para traballar diversos conceptos e habilidades.

Pero tamén é certo que para moita xente ten sido unha experiencia frustrante ao non ser capaces de resolvelo, máis aló de facer unha cara.

Estas persoas teñen seguido o método de ensaio-erro e iso é magnífico para estimular o cerebro, pero neste caso falamos dun problema dificil que pode xerar moita frustración.

O enfoque ou metodoloxía para clase é resolvelo seguindo a lectura dos pasos algorítmicos, e tampouco será tan sinxelo para moito alumnado. Unha vez resolto con explicacións visuais, pode optarse (dependendo da idade das persoas) por dar o algoritmo codificado e volver resolvelo.

Método 1: Algoritmo visual

O único que precisamos é ter acceso ao algoritmo (en realidade algoritmos, son varios, normalmente 6) de resolución e telo diante namentres intentamos resolvelo. E un pouco de paciencia, para os que teñan pouca orientación espacial ou pouca motricidade fina ;-)

Se temos ordenador podemos probar con esta páxina:

Se non temos ordenador teremos que imprimir o algoritmo. Un ben feito é a infografía de Gizmodo:

Moitos dos alumnos e alumnas que xa o teñan resolto seguro que o fixeron vendo vídeos en Youtube (ou coa axuda dalgunha persoa experta). Iso é boa opción, pero para clase pensamos que é mellor o papel e a lectura, permite concentarse dun xeito distinto. Por iso non imos recomendar algúnn dos milleiros de vídeos dispoñibles, pero tampouco é malo poñerse a velos.

Método 2 : Algoritmo codificado

En páxinas como esta explican como resolver o cubo usando pasos codificados, e nesta a notación codificada do cubo.

Unha vez que sabemos resolver o cubo seguindo a descrición visual podemos intentar resolvelo seguindo unha notación codificada (convén tamén ter axuda visual). Unha vez logrado iso xa estariamos en condicións de intentar resolvelo por nós mesmos, pero non é necesario chegar ata aí para todo o mundo.

Vexamos un exemplo do algoritmo codificado (as letras U D R L F B fan referencia ao movemento das 6 caras):

Se queremos unha versión tamén moi boa, e que pode descargarse en PDF, podemos utilizar esta de Microsiervos, que inserimos aquí por ter licenza CC-BY-SA:

Método 3 : Simulador online con simulador

Este método pode ser complementario dos anteriores. Temos simuladores e solucionadores para calquera configuración que teñamos. Ambos están nesta páxina á que pode chegarse despois de ler unhas boas indicacións nesta outra.

 

Cubo de Rubik Moon 1110011 Pedra_papel_tesoira Robodrez Xogo da vida