三阶魔方

魔方简介

三阶魔方是目前最普遍的魔方种类，它是匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授在1974年发明的。三阶魔方的英文官方名字叫做Rubik's Cube，其英文名字也正是以厄尔诺·鲁比克教授的名字来命名的。当初他发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。但要使那些小方块可以随意转动而不散开，不仅是个机械难题，这牵涉到木制的轴心，座和榫头等。直到魔方在手时，他将魔方转了几下后，才发现如何把混乱的颜色方块复原竟是个有趣而且困难的问题。鲁比克就决心大量生产这种玩具。魔方发明后不久就风靡世界。

此外除三阶魔方外还有二阶、四阶至十七阶，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。

初识魔力

记得我对魔方着迷还是刚刚毕业从教，大约是在2000年左右。因为有学生上自习课上玩这个东西而影响自习纪律，然后没收后到办公室里试着还原而研究的。

试想，一个最初六个面都是一个颜色的立方体，打乱了顺序后，总是应该能恢复到原来的样子，从逻辑上讲，这一定是可以的，但是静下来认真的去转，去做，去观察之后，发现这确是一个很有挑战性的事。于是就开始证明这个逻辑，然后尽可能快的恢原它。那时候，也没有想什么有没有公式之类的方法，只是喜欢按着自己的理解去完成这件富有挑战性的玩具。

艰苦探索

在最初的一周中，可谓是废寝忘食，经常是魔方随身带，有空就一个劲的转呀，转呀，转得连领导都知道了。还开我的玩笑，“真是跟小孩子似的，还玩这东西，能转回来吗？都这么大了，别是让学生笑话着？”呵呵，也想不了那么多了，我就不信这个邪，本来就是六个面的，一转乱了，一定能可以复原的，这其中一定有办法。那种想一探究竟的欲望十分的强大，同时也想证明一下自己的空间能力，甚至还有一些其他的诸如面子，智商，虚荣之类的东西。有时，急得想快点记住我的转法是改变了那些色块，不得不拆开了，重新按色块复原。

但我总是觉得，这件事，道理是那么的清楚，对于我来讲，是那种跳一跳，确实能够得着的事情。这种强烈的成就感，让我一直思考。这也确实是一件考验非智力因素的活，心急不得，而且还要思路清晰。第二个周，为了提高效率，我改进了方法，我把每一个色块都标记上编号。例如：红色九块，标上红1——红9。这样的话，我就可以在转的同时，跟踪某一色块的变化，包括某种方式的转动之后，这个色块会从那个位置变化到哪个位置。

一层十字中心对位

稍有心得

一周下来，居然有了一些心得和经验：1、六个中心色块两两相对；2、八个角处的色块总是在角处变化；3、中间的色块总会在中间变化位置。

在这个基础上，我很快地把第一层的九块位置快速地一一对应，而且总结出先对十字后对四角的规律。这里面还有一个思维方式，就是整体思维。对的每一色块都应该考虑把这个色块在整个魔方的位置固定下来，确保局部与整体的协调一致。从这一点上讲，转动魔方确实是对一个立方体的方位辨别有好处，对于建立空间思维有一定的帮助。

更为印象深刻的心得就是，在转动的时候，让哪块动，往那里动，而不影响其它的色块。这需要细心认真的对每一块的转动有一个具体的掌握。

一层四角对位

渐入佳境

大思路确定下来，就是具体的操作与经验了。也是在这样的情景中，锻炼了自己沉着理智的做事习惯。因为既然是有章可循的逻辑，那就得按着逻辑来办事。否则，只会是焦燥，生自己的气，降低自己的自信度。把问题具体化的好处就是让自己明确知道问题之所在的地方，然后目标明确地去解决问题。强逻辑是一个更为直接的因果关系，这样几天下来，总会有一些眉目可圈可点。那种人类是高级动物的优越感油然而生。

顶层的十字花摆正之后，就是转动四个角了。因为研究的是不同的转动中，那一色块是如何动的，那些色块是不动的，这样的入门工作就很快得到了收获。

转到第二层时，其实只需要转动摆正四个色块就可以了。因为六块中心是不动的，一层每个色块转对之后，中心色块不用动，余下的就是二层的侧棱上的四块了。在不改变一层的情况下，把底层的属于中间层的色块，只需要重复用一个规则转法（藏起来，配邻居）就可以几秒钟搞定。

二层立柱对位

底层十字对位

艰难阶段

接下来的时间，就到了三阶魔方最为艰难的阶段了，因为做了若干次尝试，都很难完成在不改变已经转对两层的格局的情况下而让底层的色块呈现出规律性的变化。底层的转动是花的时间最多的，也是气急败坏拆碎重来的次数最多的时期。

做一件有挑战性的事情都会遇到这种情况，所谓的“百步半九十”就是这个道理。许多人就是在这样的关键时刻放弃了。这个阶段也是考验一个人非智力因素的重要时刻，换个角度思考问题的话，也是磨炼提升一个人潜力的重要时间点。经历过了，就自然会体现到“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”的境界。

底层十字中心对位

已经小有成就，化为继续坚持下去的动力。大原则还是在不改变上面二层的基础上，各种转法，认真记录下面底层八块色块的变化。每个色块是如何翻转？如何移位？顺转如何？逆转如何？动了几块？是两块？还是三块？

为了方便观察，把底层翻转过来看（如上图）。先完成十字花（双下转，底藏棱，复两层）。

底层十字换角

在各种尝试中终是找到了如何把底层的十字花转出来，用什么样的办法完成转动四个底角（右下摆，左跟进，复两层），又是用什么样的转法调整对位后的色块方向（左大撇，右大撇，一不行，再一撇）。

大功告成

完美收官

最后，当一个三阶魔方以最初的出厂状态出现在你的双手之上时，那种成就感不言而喻。很欣喜自己摸索出一种通用的复原三阶魔方的办法，是从最为基本的原理出发，关注色块的变化，从变化中总结转动的规律。这是一种强大的因果逻辑规律被破解的智慧，似乎证明了人之所以被称之为高级动物的原因。一个月的时间感觉到是那么的快，因为一直为魔方的复原而思索。

更为惊喜的是整个人的精神状态也可能会发生质变。因为攻克了一件看似不太可能的事，那么以后再遇到事情，先想一想方向，做事的大原则，然后就摸着石头过河，似乎就可以找到一个切入点，依情况，用心思，坚持住，就可以到达胜利的彼岸。学会控制自己的情绪，更冷静地具体的关注问题，而不去做以点带面的归因，总要相信逻辑的力量，因果的对应关系。努力培养“只要千方百计想办法，事情总会有进展”的乐观态度。这些收获是在完美复原魔方这个技能之外的更多心得。

对于心灵的成长，凡事都不完全是坏事。经历过的，未经历过的，都会以某种信息的方式烙在生命成长的历程中，转化为生命的一部分，让它具有它存在的价值。

花样玩法

趣味玩法

当然，为了区别于网上流行的以复原六种色块为目标的教程，这里再加上一段，其实玩魔方真正的快乐在于我能“知其然，而且还能知所以然”。这就不同于去死记硬背那些所谓的口诀了。因为通过以上的学习，我们已经知道了具体挪动某一块的规律及挪动某一色块的同时，那些色块会跟着变化位置。这样熟练的话，我们就可以灵活应用具体的转法而把魔方转成我们认为有意义的图案，例如：工字块，回字快，米字块等。甚至还可以创造性的转出属于自己的图案而考验别人。

从某个角度讲，玩魔方的意义就在于体悟一下思维升华的过程——机械的模仿（兴趣），简单的复原（挑战），灵活的变通（爱好），趣味的提升（志趣）！

命运就是顺其自然而努力奋斗！

充实自己，快乐别人！

活在当下！

——小玎

精选留言

  • 喜_喜__(朋友)置顶1[憨笑]今天孩子玩，我还想过后一定查查这魔方的由来，还没查，您就发了，长知识了。谢谢肖老师作者因为运动会中有孩子拿着魔方玩，但只是一个机械的按着公式复原，但并不知道其中的真正规律是什么，所以我总结了一下自己的转法。分享给孩子们！能够有意义更有一种荣幸！