魯班鎖項目的拓展設計及其教學應用分析

王衛權

摘要：在通用技術課堂教育教學實踐中，很多學校開發了教材中所沒有的魯班鎖的課程項目，但大多學校止步于三支及六支魯班鎖的制作，主要用來配合工藝與模型的學習。在此基礎上，可進一步梯度開發難度更深的駱駝魯班鎖，由此形成一套層層遞進的、相對獨立而又完整的魯班鎖項目教學體系，既可服務于工藝模型的教學，還可應用于材料、常見的技術圖樣、結構、流程、系統設計等內容的教學，極大地激發學生的想象力與創造力，形成物化過程中嚴謹細致、精益求精、追求卓越的作風，提升學生的學科核心素養。

關鍵詞：駱駝魯班鎖;設計圖樣;學科核心素養;應用分析

在通用技術學科教學中，很多學校開發了魯班鎖的校本課程項目，內容主要包含三支及六支魯班鎖的制作，用來配合工藝與模型的學習。筆者以為，進一步進行魯班鎖項目的梯度開發，完成一套層層遞進的、相對獨立而又完整的魯班鎖項目教學體系，十分必要，而且可行。這一課程項目的系列開發，不僅可服務于工藝模型的教學，還可應用于材料、常見的技術圖樣、結構、流程、系統設計等內容的教學，不僅能極大地激發學生的想象力與創造力，而且能使學生形成物化過程中嚴謹細致、精益求精、追求卓越的作風，提升學生的學科核心素養。

一、魯班鎖項目的開發意義與拓展的必要性

（一）魯班鎖項目的開發意義

筆者在江蘇省的諸多學校參觀學習時，發現大多學校的通用技術課堂開發了魯班鎖項目進行學科教學。魯班鎖是一種傳統的益智玩具，其拆解與組裝的過程能極大地激發學生的興趣。

蘇聯教育家克魯普斯卡婭說：“對孩子來說，游戲是學習，游戲是勞動，游戲是重要的教育形式。”當學生的興趣被激發時，學習情緒會高漲，克服困難的意志力會增強，從而提高學習效率。實踐證明，以益智玩具為載體的益智課堂，深受學生喜愛。

（二）當前魯班鎖項目系列開發的不足與系列拓展的必要性

三根直棒的魯班鎖，是最簡單的一種;六支經典的魯班鎖，難度雖有所提升，但外觀造型依然單一，內部結構缺乏靈動。學生群體一般存在智力水平差異，不乏智力出眾者。在通悉兩者內部結構規律后，筆者認為有必要設計一款有型有趣又有一定難度的益智玩具，以滿足全體學生發展的需求。

二、魯班鎖項目的拓展樣例——駱駝鎖

駱駝是一種在干旱的惡劣環境中生活的動物，開發設計一款駱駝造型的魯班鎖，可對學生的適應力與意志力產生潛移默化的影響。那么，如何設計一款外部形態獨特、內部結構嚴謹的復雜的駱駝鎖呢？

（一）外部造型與內部結構設計

“沙漠之舟”駱駝魯班鎖的設計可分為兩部分，即外部形態設計和內部結構設計。

1.外觀造型設計

外觀造型設計，重點模仿駱駝的外形，美化外觀。根據駱駝的外形特點，可以將魯班鎖立體肢解為：頭頸部、尾部、背部、側腹部、下腹部、腿部以及側腹與背的連接部。

2.內部結構設計

內部結構設計，重在把握規律，穿插整密，取舍得法，結構完整，可拆可裝。根據魯班鎖結構的共性規律，構建各部件的榫卯咬合連接方式，設計重點在于榫卯連接的整密關系（不重疊，不空缺）與各部件拆解安裝的可行性。

在做駱駝鎖的內部結構設計與外部形態設計時，可激勵學生充分發揮想象力與創造力，由整體到局部，積極探索，畫出構思草圖與三視圖。

（二）駱駝鎖的設計樣圖

1.構思草圖

2.駱駝鎖的三視圖

附：使用說明

（1）拆解：7、6—5—4、3—2—1

（2）安裝：1—2—3、4—5—6、7

（3、4件同時安裝拆解）

三、魯班鎖系列項目在通用技術課堂教學中的應用價值分析

由于魯班鎖的趣味性，深受學生喜愛，與通用技術課程的緊密度也很大，因此，可以把它應用到很多知識點的教學中，以下列舉幾例。

（一）在材料、常見的技術圖樣、工藝、模型等教學內容中的應用

選用木工材料制作魯班鎖，可以培養學生對木質材料的感性認知;在識讀、繪制孔明鎖的活動中，錘煉學生對技術產品的圖樣表達能力;在對三支鎖、六支鎖的內部結構規律的探析過程中，提升學生的歸納思維能力;在設計駱駝鎖的內部結構與外觀形態的過程中，培養學生的演繹推理能力、實踐應用能力及激發學生的想象力與創造力;在模型或原型的制作過程中，培養學生的工藝意識，加深學生對木工工藝學習過程的體驗，豐富學生木工工藝的技術經驗，體驗方案物化過程的復雜性和創造性。

（二）在流程與設計及系統與設計的教學中的應用

1.流程的概念

魯班鎖看上去簡單，但若不得要領，就很難拼合。魯班鎖拼合的先后順序就是一個非常好的流程案例。通過拼合魯班鎖，學生在做中學、玩中學，自然就理解了流程所蘊含的思想和方法以及流程的重要性。

2.流程的設計與優化以及系統的整體性

學生根據設計方案，討論如何確定科學合理的制作流程，并加以實施。在魯班鎖的制作流程實施過程中及結束時，教師有必要組織學生進行評價和反思。通過評價和反思，學生發現，為了提高工作效率和作品質量，在確定制作流程和工藝時，只有從系統的整體角度出發，科學分析制作魯班鎖的人、物、環境等條件，才能夠確定一個科學合理而又高效的制作流程。比如，在畫線和開槽環節，若畫線、鋸割等工具不足，則需采取“串行”流程，但此流程的制作時間長;若制作工具、人力等充裕，此時仍然采用“串行”流程，則制作耗時長，造成工具、人力浪費，會大大降低制作效率。此時，唯有采用“并行”流程，方可縮短制作時間、提高效率。學生通過評價與發思，發現小組制作流程設計的優劣，從而對流程的優化及重要性有更深刻的體驗、感悟與理解。

（三）在結構的功能、結構的強度教學中的應用

以魯班鎖為載體來體驗、感悟榫卯結構——一種優良的剛連接方式，其功能的實踐性與廣泛應用性，是顯而易見的。比如，由魯班鎖的榫卯結構的功能性拓展開去，可做收納盒、做手機支架或電腦支架、做折疊式板凳等。又如，我國科技館新館主體就呈現為一個巨大的魯班鎖造型。另外，在結構的強度的影響因素中，連接方式也是其中的一個因素。連接方式分為剛連接與鉸連接。剛連接的結構強度更強，而榫卯結構屬于剛連接，因此，運用榫卯結構連接的產品強度會更好一些，等等。

（四）在審美、價值觀方面的教育滲透

設計制作駱駝造型的孔明鎖，除有效地激發了學生的想象力與創造力之外，還有利于培養學生的審美情趣，培養學生克服困難的意志力，培養學生開拓進取的創新精神與實踐能力。“沙漠之舟”駱駝，能在極端惡劣的生態環境中克服不利因素，有著頑強的生命力與適應性。由此，帶給學生一種有益的感染與啟示。

隨著魯班鎖的拓展項目——駱駝魯班鎖的開發完成，完善了魯班鎖由易到難、由簡單到復雜的系列項目開發，其在通用技術課堂教學中的應用，可極大地提升學生的技術意識、創新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術的學科素養，同時也建立健全了一套循序漸進、由淺入深、層層遞進的魯班鎖系列項目的教育教學體系。

參考文獻：

[1] 梁慶偉.塑造完美品質的親子游戲全集[M].北京：海豚出版社，2010.

[2] 教育部.普通高中通用技術課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

（責任編輯：奚春皓）