Дослідницький проект «Лабіринти» - Педагогічний портал «Про дитинство»
Щоліта ми всією родиною їдемо у подорож. Щоб не нудьгувати, беремо з собою багато журналів та книг з логічними завданнями. Мені завжди подобалося знаходити маршрути у лабіринтах. У дитячих журналах всі лабіринти прості, але одного разу мені зустрівся досить складний, над яким я працювала довше, ніж звичайно.
І я задумалася, чи немає таких лабіринтів, з яких не можна знайти вихід? Може, в журналах спеціально малюють такі, з яких легко вибратися, щоб не засмучувати дітей? У п'ятому класі ми почали вивчати цікаву науку – геометрію. Може, вона відповість на моє запитання?
І я вирішила дізнатися про лабіринт більше і присвятила цьому свій проект.
Так як жоден з вирішених поки мною лабіринтів не виявився безвихідним, я висунула гіпотезу: безвихідних лабіринтів немає.
Мета проекту: доказ можливості виходу з будь-якого лабіринту.
Завдання проекту:
- дізнатися про походження та значення слова «лабіринт»;
- знайти та пройти якомога більше лабіринтів;
- поділити всі знайдені лабіринти на типи;
- дізнатися, чи вирішувалися лабіринти раніше математичними чи геометричними способами;
- дізнатися, чи існує сучасний спосіб розв'язання лабіринтів;
- дізнатися, чи універсальне рішення будь-якого типу лабіринту.
Предмет дослідження : алгоритми розв'язання задачі про лабіринти.
Об'єкти дослідження : лабіринти різних типів.
Методи та прийоми : аналіз тематичних джерел інформації, спостереження, проби, експерименти.
План роботи
- Пошук інформації про походження та значення слова «лабіринт».
- Пошук лабіринтів різних типів.
- Рішення знайденихлабіринтів.
- Пошук універсальних правил розв'язання лабіринтів.
- Перевірка знайдених правил практично.
- Пошук сучасного використання правил проходження лабіринтів.
- Оформлення матеріалів як звіту.
- Підготовка презентації та захисту проекту.
Хід роботи викладено у презентації (див. нижче).
1. Моя гіпотеза підтвердилася: безвихідних лабіринтів немає.
2. Метод спроб і помилок застосуємо до лабіринтів – логічних іграшок, загальний план яких видно зверху.
3. Метод правої (лівої) руки є найпростішим і вірним, але застосовний тільки до однозв'язних лабіринтів і в тому випадку, коли не потрібно знайти найкоротший шлях.
4. Метод закреслення тупикових ходів є універсальним на вирішення будь-якого типу лабіринтів, застосовний як неформальних виконавців (людей), так формальних (роботів).
5. Знаючи правило побудови лабіринту, можна складати алгоритм його проходження для формальних виконавців (роботів).
Практичні результати:
1. Знайдено та оформлено інформацію про походження та значення слова «лабіринт».
2. Знайдені лабіринти поділені на типи.
3. Знайдено три способи проходження лабіринтів.
4. Усі три способи застосовані практично для знайдених лабіринтів.
5. Виявлено універсальний спосіб проходження лабіринту будь-якого типу – метод закреслення тупикових ходів.
6. Знайдено сучасне використання правил проходження лабіринтів – у робототехніці.
7. Складено алгоритм для Лего-робота (на базі NXT-2.0), що вирішує завдання проходження лабіринту, створеного за правилом: однозв'язний лабіринт складається з безлічі паралельних коридорів, в яких вхід та вихід знаходяться у протилежних стінах.
Висновок
У кожному завданні, представленому у формі лабіринту, тісно переплітаються ЛОГІКА, ТВОРЧІСТЬ та ІНТЕЛЕКТ. Багато хто вважає рішення цікавих завдань, таких, як лабіринти, засобом для приємного відпочинку, відпочинку, але якщо вдуматися, то стає ясною їх набагато важливіша роль. Безперечно, що саме розв'язання цікавих завдань є одним із найпотужніших інструментів розвитку людського інтелекту. Недарма люди передавали ці завдання усно та письмово з покоління до покоління.
В результаті проведеної дослідницької роботи я дізналася універсальний спосіб проходження будь-якого лабіринту, і тепер я точно знаю, що знайду вихід з будь-якої печери, будь-якого дернового або льодового лабіринту, які часто будують для забави.
У ході виконання роботи я дізналася багато нового. А деякі нові поняття мене дуже зацікавили. Наприклад, моя старша сестра аналізувала знайдений мною маршрут у кольоровому лабіринті з використанням графа та матриць. Що це таке? Можливо, це стане темою мого наступного проекту…