Les casse- tête mécaniques sont des jeux de réflexion ou casse- tête, à classer dans la catégorie casse- tête tri-dimensionnel. La résolution du problème se fait par manipulation de l'objet ou de certaines parties. Les casse- tête sont généralement conçus pour un seul joueur. L' objectif est que le joueur découvre le principe de l'objet par la réflexion, plutôt que de trouver la solution par essais et erreurs (méthode heuristique).
Le casse- tête le plus célèbre est le Rubik's Cube, qui a obtenu le Spiel des Jahres (jeu de l'année) dans la catégorie solitaire en 1980 en Allemagne. Le casse- tête mécanique le plus ancien connu est le Tangram, inventé en Chine entre le VIIIe et le IVe siècle avant notre ère. En Occident, on trouve en Grèce des documents attestant de casse- tête mécaniques à partir du IIIe siècle av. J.-C.. Depuis, on ne compte plus le nombre de jeux inventés sur le même concept.
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