四巧板在通用技术课程中的应用.doc

《四巧板在通用技术课程中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、“四巧板”在通用技术课程中的应用一、“四巧板”及其蕴藏的智慧今天的“四巧板”在中国古代称为“调和板”；日本叫“博士板”，又叫“吉四六之谜”（在日本吉四六是智慧的代名词）；西方则称“T字板”（以拼出“T”字视为高智商）。它集材料、工艺、图形设计、数学思维、排料等知识技能于一体，涉及了数学中的几何学、拓扑学、图论、运筹学等多门学科。它是一种“少而精”的拼板（“少”指用的拼板少，“精”指拼出的图形很精彩），可以拼出成千上万种形象生动的图形，经常作为智力测验的工具（见前面上传的四巧板设计制作附件），至今仍广为流传

2、。“四巧板”的智慧主要由以下几大特性体现：1.结构的科学性初识“四巧板”，结构简单，但仔细探究，却奥妙无穷。本人根据市面购得的“四巧板”产品，获得了“四巧板”图形（见图1中的四巧板）。咋一看图形，四块板不一样，也无联系，无从下手。经过研究分析发现：四块板图形紧密相扣，互相依存。图1中四巧板结构图显示：四块板的每一块都是由同样的基本单元（等腰直角三角形）图形组合而成，或者说整个“四巧板”是由相同的4个等腰直角三角形和相应的4个直角梯形组合而成。通过引导学生分析基本单元四巧板四巧板结构ab图1：常见四巧板基本

3、结构及图形分解可以看到，在“四巧板”的分解图形中能找到3种线段：1）直角三角形的斜边长b；2）直角边长a；3）斜边和直角边两长度之差（b-a）。这样，在整个“四巧板”的紧密结构中，所形成的长方形的宽长之比就是：a:4b=1:4√2≈1:6，因为“四巧板”所有板子的角度都是45度的倍数，所有板子的边长都是斜边和直角边的加减，加上板子方向的变化，就形成了4块板子千变万化的组合。细细数来，四块板子总共有16条边，其中有6个斜边，5个直角边，2个双倍斜边长的边，2个斜边和直角边之差长的边，1个斜边和差之和长的边，

4、形成了严谨的科学性，也激发起了学生对智慧追求的巨大动力。2.材料的环保性制作“四巧板”的材料可以是各种容易加工的板材，如：纸板、木板、塑料板等，通常可以利用废旧的包装盒作为原材料。所以这里的材料的环保型，不仅在选择材料时有对材料环保的要求，还有充分利用废旧材料制成有用物品的大环境意识的形成，以及制作过程中节约材料的操作能力和操作习惯的培养，整个构成环保的教育和实践，提供了一个在材料和环保意识上的学生的智能的生长点。1.加工工艺的基础性“四巧板”的设计制作工艺包括：1）材料的选择和预处理材料的选择是根据“四

5、巧板”的结构和自有的条件，选择合适的、理想的材料。通常可以选择的材料有：各类硬纸板的包装盒（电子产品包装盒、月饼盒、鞋盒等），各类薄木板的包装盒，装潢用夹板（三夹板、装饰板等）边角料，装潢用木线条（教学推荐使用）等，各类包装用塑料板（光盘盒等），还有双色板、有机玻璃板等各种厚度一般不超过5毫米的板材。这样就给学生提供了对材料认识的条件和加工任务驱动。预处理一般是先使材料平整，根据所需材料的长方形大小最省方式下料，通过预加工使所准备的材料三边平滑且成直角。材料的选择和预处理加工都是基础性加工，是学生力所能及

6、的操作，能初步训练精致工作的操作。2）划线根据“四巧板”的结构，正确使用角尺（这里最好使用三角形的），如图2按③④②⑤①顺序，用铅笔准确划出5条割锯线（红色花线），用角尺严格检查各尺寸和各角度是否准确无误。准确划线不仅是学生能够做到的，而且是必须做到的，它可以培养学生严谨的工作态度和有效的操作工艺，也是完成后一工艺——割锯的基础。abbaABCD①②③④⑤图2：四巧板5条割锯线（红色花线）b3）割锯根据材料的性质，“四巧板”加工的割锯工具通常选择美工刀和手持钢锯两种。较薄的纸板或木板可以使用美工刀，配合导

7、向工具-钢直尺，沿线切割。使用美工刀时，要求学生形成必须有垫板配合，以保护工作台面的良好习惯。较厚的板材一般使用手持钢锯割锯（骑线锯），使用手持钢锯时牵涉到工件的固定工具和固定技术。工件的固定工具一般有台钳、桌虎钳、木工夹（G形夹）、木工操作架等。其中对于小工件，木工夹固定较为灵活方便成为首选。木工夹的使用是有基本技术规范和技巧的，如：木工夹的夹持方向，夹持位置，工件的保护、工作台的保护、自我保护等，都直接影响割锯的操作。还有钢锯的使用，既有锯齿的方向，又有持锯的方式，姿势和位置，起锯和收锯的技巧，锯割的

8、控制等，割锯的顺序建议要求学生按①②③④⑤操作。这一切都是全体学生可以参与的，又是需要能力去应对，在应对中提高能力的活动。4）打磨和修饰打磨不仅是将加工好的零件打磨光滑，同时要配合角尺对“四巧板”各部件的尺寸和角度准确修正，使四块板子完全吻合，融为一体，也是一件精细的技术操作。打磨工具大型的有砂带机，使用时要注意安全。小型的有砂轮、砂石、砂纸、砂棒和钢锉等，其中扁平钢锉（配铜丝刷清碎屑）因安全、方便、人工和材料消耗成本低被列为