多种孔明锁的设计与制作

  孔明锁也叫八卦锁、鲁班锁,是中国古代传统的土木建筑固定结合器,它起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构。在通用技术课堂上,学生通过三款孔明锁的设计制作,探究各不相同的形状和内部构造,既有利于开发大脑,又能培养观察力和想象力,大大丰富了通用技术课堂的学习内容。

  一、三款常见孔明锁

  由于通用技术课程要求学生通过“做中学”来体现课程的实践性,近几年来,除了其他的设计制作外,学生制作的孔明锁大致有以下三款,A是三支装孔明锁,由三块木块组装而成,形状较为简单,组装也简单。B是六支装孔明锁,由六块木块组装而成,数目多,形状略微复杂,组装也较为复杂。C是十二支装孔明锁,由十二块木块组装而成,数目多,但形状还算简单,组装难度尚可。

  二、制作特点

  三款孔明锁均采用木工工艺,可让学生掌握木工工具的使用方法,为后面木质小板凳的设计制作做铺垫。

  1.准备木工工具:锤子、钢直尺、角尺、凿、手锯、锉、木料。

  2.制作过程:刨平—划线—锯割下料—锯槽位—凿槽—修平—安装调试。

  3.关键点(以三支装孔明锁为例):①孔明锁的3根坯件应大小相同,表面光滑;②三根构件的榫结构应尺寸精确;③修正拼装时应精确吻合,无缝隙、松紧合适。

  三、课程效果

  在本课程中,要学习大量设计的理念,就涉及多方面的知识、技能,包括表达、评价、制作等能力,如果学生要将自己构思的方案制作成模型,需具备相应的实践操作技能,所以相应技能训练必不可少。而孔明锁的制作能提前为下一步设计和制作做好铺垫。

  1.设计实践的知识、技能储备

  如三支装孔明锁的制作:按要求收集截面是方形的木棒,需要较强的表达和交流能力,还要通过划线、锯割、锉削等工艺来锻炼制作能力,虽然课程标准提到“通用技术课程应当避免机械的、单一的技能训练”,这并不是说不能实施技能训练,相反,这方面的技能训练还需加强。实践证明,这次亲身实践的课程大受同学们的欢迎。

  2.具有多维的教育价值

  孔明锁的制作虽是一个单元操作项目,但其教育价值并不单一,往往涵盖多维、复杂的技术思想。

  如六支装孔明锁的锯加工,主要是让学生掌握钳工工具的使用,但对长度有了明确的精度要求后,就渗透了加工精度的技术思想,并由此递进到对金工工艺的理解。

  3.真正实现“做中学”

  三款孔明锁中无论哪一款,对学生都是全新的感受,要在小组合作中完成设计和制作,需不断提高各方面的能力,才能取得成功。

  自制孔明锁的魅力还在于完成作品后,小组可开展拼装探究或组装比赛,感受木工工艺的榫卯结构的窍门。在小组总结时,可从加工过程的注意事项、加工难点、自己的成功和不足之处、活动中最大的感受或此次活动中的自我评价等方面加以总结,锻炼自我评价和文字表达的能力。

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  世博会上的鲁班锁

  上海世博会山东馆的鲁班锁可以算作一个“地标性”的符号,它由2016块32cm×16cm的LED模块组合而成,长、宽、高都达到5.3m。从外表上看,六根等长的条形体分成三组,形成30个显示面,组成一段完整的电影片段。四季轮回的景象、万物生长的朝气、洁白天鹅的优雅飞翔,无不展示了人与自然和谐相处的理念与美好愿景。

  鲁班锁的两千多个LED模块由60个控制芯片集中到一个电脑控制,需经过大量复杂运算才能精确呈现美丽的画面。仅拼装整个鲁班锁就花了一个月的时间。

  据相关人员介绍,鲁班锁的展示正与山东馆的主题“齐鲁青未了”相呼应。用齐鲁的智慧解决城市的问题,在资源和技术都还十分有限的情况下,用一定的文化去改变城市的生活。

  文 浙江安吉高级中学 汪文峰

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