鲁班锁项目的拓展设计及其教学应用分析

王卫权

摘要：在通用技术课堂教育教学实践中，很多学校开发了教材中所没有的鲁班锁的课程项目，但大多学校止步于三支及六支鲁班锁的制作，主要用来配合工艺与模型的学习。在此基础上，可进一步梯度开发难度更深的骆驼鲁班锁，由此形成一套层层递进的、相对独立而又完整的鲁班锁项目教学体系，既可服务于工艺模型的教学，还可应用于材料、常见的技术图样、结构、流程、系统设计等内容的教学，极大地激发学生的想象力与创造力，形成物化过程中严谨细致、精益求精、追求卓越的作风，提升学生的学科核心素养。

关键词：骆驼鲁班锁;设计图样;学科核心素养;应用分析

在通用技术学科教学中，很多学校开发了鲁班锁的校本课程项目，内容主要包含三支及六支鲁班锁的制作，用来配合工艺与模型的学习。笔者以为，进一步进行鲁班锁项目的梯度开发，完成一套层层递进的、相对独立而又完整的鲁班锁项目教学体系，十分必要，而且可行。这一课程项目的系列开发，不仅可服务于工艺模型的教学，还可应用于材料、常见的技术图样、结构、流程、系统设计等内容的教学，不仅能极大地激发学生的想象力与创造力，而且能使学生形成物化过程中严谨细致、精益求精、追求卓越的作风，提升学生的学科核心素养。

一、鲁班锁项目的开发意义与拓展的必要性

（一）鲁班锁项目的开发意义

笔者在江苏省的诸多学校参观学习时，发现大多学校的通用技术课堂开发了鲁班锁项目进行学科教学。鲁班锁是一种传统的益智玩具，其拆解与组装的过程能极大地激发学生的兴趣。

苏联教育家克鲁普斯卡娅说：“对孩子来说，游戏是学习，游戏是劳动，游戏是重要的教育形式。”当学生的兴趣被激发时，学习情绪会高涨，克服困难的意志力会增强，从而提高学习效率。实践证明，以益智玩具为载体的益智课堂，深受学生喜爱。

（二）当前鲁班锁项目系列开发的不足与系列拓展的必要性

三根直棒的鲁班锁，是最简单的一种;六支经典的鲁班锁，难度虽有所提升，但外观造型依然单一，内部结构缺乏灵动。学生群体一般存在智力水平差异，不乏智力出众者。在通悉两者内部结构规律后，笔者认为有必要设计一款有型有趣又有一定难度的益智玩具，以满足全体学生发展的需求。

二、鲁班锁项目的拓展样例——骆驼锁

骆驼是一种在干旱的恶劣环境中生活的动物，开发设计一款骆驼造型的鲁班锁，可对学生的适应力与意志力产生潜移默化的影响。那么，如何设计一款外部形态独特、内部结构严谨的复杂的骆驼锁呢？

（一）外部造型与内部结构设计

“沙漠之舟”骆驼鲁班锁的设计可分为两部分，即外部形态设计和内部结构设计。

1.外观造型设计

外观造型设计，重点模仿骆驼的外形，美化外观。根据骆驼的外形特点，可以将鲁班锁立体肢解为：头颈部、尾部、背部、侧腹部、下腹部、腿部以及侧腹与背的连接部。

2.内部结构设计

内部结构设计，重在把握规律，穿插整密，取舍得法，结构完整，可拆可装。根据鲁班锁结构的共性规律，构建各部件的榫卯咬合连接方式，设计重点在于榫卯连接的整密关系（不重叠，不空缺）与各部件拆解安装的可行性。

在做骆驼锁的内部结构设计与外部形态设计时，可激励学生充分发挥想象力与创造力，由整体到局部，积极探索，画出构思草图与三视图。

（二）骆驼锁的设计样图

1.构思草图

2.骆驼锁的三视图

附：使用说明

（1）拆解：7、6—5—4、3—2—1

（2）安装：1—2—3、4—5—6、7

（3、4件同时安装拆解）

三、鲁班锁系列项目在通用技术课堂教学中的应用价值分析

由于鲁班锁的趣味性，深受学生喜爱，与通用技术课程的紧密度也很大，因此，可以把它应用到很多知识点的教学中，以下列举几例。

（一）在材料、常见的技术图样、工艺、模型等教学内容中的应用

选用木工材料制作鲁班锁，可以培养学生对木质材料的感性认知;在识读、绘制孔明锁的活动中，锤炼学生对技术产品的图样表达能力;在对三支锁、六支锁的内部结构规律的探析过程中，提升学生的归纳思维能力;在设计骆驼锁的内部结构与外观形态的过程中，培养学生的演绎推理能力、实践应用能力及激发学生的想象力与创造力;在模型或原型的制作过程中，培养学生的工艺意识，加深学生对木工工艺学习过程的体验，丰富学生木工工艺的技术经验，体验方案物化过程的复杂性和创造性。

（二）在流程与设计及系統与设计的教学中的应用

1.流程的概念

鲁班锁看上去简单，但若不得要领，就很难拼合。鲁班锁拼合的先后顺序就是一个非常好的流程案例。通过拼合鲁班锁，学生在做中学、玩中学，自然就理解了流程所蕴含的思想和方法以及流程的重要性。

2.流程的设计与优化以及系统的整体性

学生根据设计方案，讨论如何确定科学合理的制作流程，并加以实施。在鲁班锁的制作流程实施过程中及结束时，教师有必要组织学生进行评价和反思。通过评价和反思，学生发现，为了提高工作效率和作品质量，在确定制作流程和工艺时，只有从系统的整体角度出发，科学分析制作鲁班锁的人、物、环境等条件，才能够确定一个科学合理而又高效的制作流程。比如，在画线和开槽环节，若画线、锯割等工具不足，则需采取“串行”流程，但此流程的制作时间长;若制作工具、人力等充裕，此时仍然采用“串行”流程，则制作耗时长，造成工具、人力浪费，会大大降低制作效率。此时，唯有采用“并行”流程，方可缩短制作时间、提高效率。学生通过评价与发思，发现小组制作流程设计的优劣，从而对流程的优化及重要性有更深刻的体验、感悟与理解。

（三）在结构的功能、结构的强度教学中的应用

以鲁班锁为载体来体验、感悟榫卯结构——一种优良的刚连接方式，其功能的实践性与广泛应用性，是显而易见的。比如，由鲁班锁的榫卯结构的功能性拓展开去，可做收纳盒、做手机支架或电脑支架、做折叠式板凳等。又如，我国科技馆新馆主体就呈现为一个巨大的鲁班锁造型。另外，在结构的强度的影响因素中，连接方式也是其中的一个因素。连接方式分为刚连接与铰连接。刚连接的结构强度更强，而榫卯结构属于刚连接，因此，运用榫卯结构连接的产品强度会更好一些，等等。

（四）在审美、价值观方面的教育渗透

设计制作骆驼造型的孔明锁，除有效地激发了学生的想象力与创造力之外，还有利于培养学生的审美情趣，培养学生克服困难的意志力，培养学生开拓进取的创新精神与实践能力。“沙漠之舟”骆驼，能在极端恶劣的生态环境中克服不利因素，有着顽强的生命力与适应性。由此，带给学生一种有益的感染与启示。

随着鲁班锁的拓展项目——骆驼鲁班锁的开发完成，完善了鲁班锁由易到难、由简单到复杂的系列项目开发，其在通用技术课堂教学中的应用，可极大地提升学生的技术意识、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术的学科素养，同时也建立健全了一套循序渐进、由浅入深、层层递进的鲁班锁系列项目的教育教学体系。

参考文献：

[1] 梁庆伟.塑造完美品质的亲子游戏全集[M].北京：海豚出版社，2010.

[2] 教育部.普通高中通用技术课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

（责任编辑：奚春皓）