一、“四巧板”及其蘊藏的智慧

今天的“四巧板”在中國古代稱為“調和板”；日本叫“博士板”，又叫“吉四六之謎”（在日本吉四六是智慧的代名詞）；西方則稱“T字板”（以拼出“T”字視為高智商）。它集材料、工藝、圖形設計、數(shù)學思維、排料等知識技能于一體，涉及了數(shù)學中的幾何學、拓撲學、圖論、運籌學等多門學科。它是一種“少而精”的拼板（“少”指用的拼板少，“精”指拼出的圖形很精彩），可以拼出成千上萬種形象生動的圖形，經(jīng)常作為智力測驗的工具（見前面上傳的四巧板設計制作附件），至今仍廣為流傳。

“四巧板”的智慧主要由以下幾大特性體現(xiàn)：

1．結構的科學性

初識“四巧板”，結構簡單，但仔細探究，卻奧妙無窮。本人根據(jù)市面購得的“四巧板”產(chǎn)品，獲得了“四巧板”圖形（見圖1中的四巧板）。咋一看圖形，四塊板不一樣，也無聯(lián)系，無從下手。經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)：四塊板圖形緊密相扣，互相依存。圖1中四巧板結構圖顯示：四塊板的每一塊都是由同樣的基本單元（等腰直角三角形）圖形組合而成，或者說整個“四巧板”是由相同的4個等腰直角三角形和相應的4個直角梯形組合而成。通過引導學生分析可以看到，在“四巧板”的分解圖形中能找到3種線段：1）直角三角形的斜邊長b；2）直角邊長a；3）斜邊和直角邊兩長度之差（b-a）。這樣，在整個“四巧板”的緊密結構中，所形成的長方形的寬長之比就是：a:4b=1:4√2≈1:6，因為“四巧板”所有板子的角度都是45度的倍數(shù)，所有板子的邊長都是斜邊和直角邊的加減，加上板子方向的變化，就形成了4塊板子千變?nèi)f化的組合。細細數(shù)來，四塊板子總共有16條邊，其中有6個斜邊，5個直角邊，2個雙倍斜邊長的邊，2個斜邊和直角邊之差長的邊，1個斜邊和差之和長的邊，形成了嚴謹?shù)目茖W性，也激發(fā)起了學生對智慧追求的巨大動力。

2．材料的環(huán)保性

制作“四巧板”的材料可以是各種容易加工的板材，如：紙板、木板、塑料板等，通?？梢岳脧U舊的包裝盒作為原材料。所以這里的材料是環(huán)保型，不僅在選擇材料時有對材料環(huán)保的要求，還有充分利用廢舊材料制成有用物品的大環(huán)境意識的形成，以及制作過程中節(jié)約材料的操作能力和操作習慣的培養(yǎng)，整個構成環(huán)保的教育和實踐，提供了一個在材料和環(huán)保意識上的學生的智能的生長點。

3．加工工藝的基礎性

“四巧板”的設計制作工藝包括：

1）材料的選擇和預處理

材料的選擇是根據(jù)“四巧板”的結構和自有的條件，選擇合適的、理想的材料。通?？梢赃x擇的材料有：各類硬紙板的包裝盒（電子產(chǎn)品包裝盒、月餅盒、鞋盒等），各類薄木板的包裝盒，裝潢用夾板（三夾板、裝飾板等）邊角料，裝潢用木線條（教學推薦使用）等，各類包裝用塑料板（光盤盒等），還有雙色板、有機玻璃板等各種厚度一般不超過5毫米的板材。這樣就給學生提供了對材料認識的條件和加工任務驅動。預處理一般是先使材料平整，根據(jù)所需材料的長方形大小最省方式下料，通過預加工使所準備的材料三邊平滑且成直角。材料的選擇和預處理加工都是基礎性加工，是學生力所能及的操作，能初步訓練精致工作的操作。

2）劃線

根據(jù)“四巧板”的結構，正確使用角尺（這里最好使用三角形的），如圖2按③④②⑤①順序，用鉛筆準確劃出5條割鋸線（紅色花線），用角尺嚴格檢查各尺寸和各角度是否準確無誤。準確劃線不僅是學生能夠做到的，而且是必須做到的，它可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和有效的操作工藝，也是完成后一工藝——割鋸的基礎。 

3）割鋸

根據(jù)材料的性質，“四巧板”加工的割鋸工具通常選擇美工刀和手持鋼鋸兩種。較薄的紙板或木板可以使用美工刀，配合導向工具-鋼直尺，沿線切割。使用美工刀時，要求學生形成必須有墊板配合，以保護工作臺面的良好習慣。較厚的板材一般使用手持鋼鋸割鋸（騎線鋸），使用手持鋼鋸時牽涉到工件的固定工具和固定技術。工件的固定工具一般有臺鉗、桌虎鉗、木工夾（G形夾）、木工操作架等。其中對于小工件，木工夾固定較為靈活方便成為首選。木工夾的使用是有基本技術規(guī)范和技巧的，如：木工夾的夾持方向，夾持位置，工件的保護、工作臺的保護、自我保護等，都直接影響割鋸的操作。還有鋼鋸的使用，既有鋸齒的方向，又有持鋸的方式，姿勢和位置，起鋸和收鋸的技巧，鋸割的控制等，割鋸的順序建議要求學生按①②③④⑤操作。這一切都是全體學生可以參與的，又是需要能力去應對，在應對中提高能力的活動。

4）打磨和修飾

打磨不僅是將加工好的零件打磨光滑，同時要配合角尺對“四巧板”各部件的尺寸和角度準確修正，使四塊板子完全吻合，融為一體，也是一件精細的技術操作。打磨工具大型的有砂帶機，使用時要注意安全。小型的有砂輪、砂石、砂紙、砂棒和鋼銼等，其中扁平鋼銼（配銅絲刷清碎屑）因安全、方便、人工和材料消耗成本低被列為首選。打磨看似是一項輕巧的、簡單的操作，卻富含技巧和經(jīng)驗，決定著“四巧板”最終作品的質量，對操作者的要求是最高級的。打磨后的修飾因材料而異，因人而異，可以壓膜、貼紙、涂顏料、油漆等，一般只要光滑平整，吻合度好，就是好的作品。這一過程，是學生精致加工磨練的過程，收獲成果的過程，也是學生總結反思提高的過程。

5）包裝

俗話說：人靠衣裝馬靠鞍，一件精致的作品也需要有合適的包裝。精致是智慧的一種表現(xiàn)，精致是一種品質，一種習慣。包裝作品，是追求精致的一種形式。既然是包裝，一定是美化的，能提供放置的。包裝可以是長方形合體的小木盒、布袋，也可以是漂亮的折紙包裝。包裝為學生提供了又一個創(chuàng)新設計的機會。這里推薦一款折紙包裝（見上次上傳的“四巧板設計制作”的附件），需要的材料僅僅是一張[**]4紙或類似大小的廣告紙、美工紙等。為了作品升級為禮品，學生會很樂意經(jīng)歷一次制作包裝的學習實踐活動。至此如果再放進一張標簽，寫上作者的班級姓名學號，寫上作者對作品的比較科學實際的評價及最終評價結果，則這一制作又可將學生的嚴謹?shù)牟僮髁晳T推進一步。

“四巧板”設計制作使用的工具有：鋼鋸、木工夾、美工刀、鋼銼等，制作的工藝有：劃線、割鋸、銼削、表面處理等。這些都是人類最基礎的生產(chǎn)、生活技能，也是高智能技術和設備發(fā)展的基礎。這些工具的使用和工藝的體驗，是需要技術的，需要能力的，也需要付出和刻苦的磨練。面對到了高中還沒有能習得這些基本生產(chǎn)生活技能的學生，在經(jīng)歷“四巧板”的設計制作中，能夠在需要中獲得，獲得后滿足需要，在不斷的需要和滿足中使其迅速成長。

二、“四巧板”載體在通用技術課程中的使用方法

面對課堂教學——1節(jié)課45分鐘，面對全班教學——每班50多位學生。體現(xiàn)實踐的“四巧板”載體運用必須是少于40分鐘的，指向課程知識技能和“四巧板”設計制作的，不是為做“四巧板”而做“四巧板”，而是為在設計制作過程中技術素養(yǎng)和能力的形成。

1．“四巧板”設計制作的技術準備

“四巧板”雖小，但要成功地完成其作品，發(fā)揮出應有的教育作用，需要一些技術準備的支撐。如：基本工具的使用、對“四巧板”結構的認識、還有將完成的作品升級為禮品的包裝袋的準備，45分鐘的一節(jié)課沒有良好的準備和到位的設計，是完成不了四巧板設計制作的。

1）技術嘗試中逐漸學會使用工具

在《技術與設計1》的第一章，蘇教版的課本領著學生“走進技術世界[5]”，技術世界是燦爛的，又是實際的。在繽紛的技術世界中，沒有實踐是空洞的、枯燥的，適時地放上一件基本工具，交給一件技術任務，不失為一件好的載體行為。制作“四巧板”需要的木工夾的使用，鋼鋸的使用等，都可以作為此時的載體。第一次在課堂的某個時空，交給學生一塊木板和一個木工夾，同時交給一個鋸割的準備任務，要求用最安全的方式，提供最方便、最有效的割鋸的操作環(huán)境，不破壞工件，不損壞工作臺，夾持好待鋸的工件——木板。是邊是角？是左是右？是上是下？是長是短？都有技術理由。經(jīng)歷了技術夾持過程，明白了具體的技術的價值，初步學會了木工夾的使用。第二次在課堂的某個時空，讓學生復習木工夾的夾持，鋸下5毫米長木塊，鋸下木塊的一個最大等腰直角三角形（可為“四巧板”制作補損儲備），在實踐中發(fā)現(xiàn)鋸的要點和難點：如何定位？如何走鋸？如何確定鋸的方向？如何收鋸？眾所周知，騎自行車和學游泳靠聽課和做習題是不可能學會的，使用工具也只有通過實踐才能獲得操作的經(jīng)驗。走進技術世界，工具的使用既是技術的見識，技術的體驗，又是技術能力的培養(yǎng)，技術基礎的打造，是實實在在的技術素養(yǎng)的給予。第三次在課堂的某個時空，交給學生一把角尺……。一次次小小的技術嘗試，學生增加了興趣，增加了實踐能力，同時為后面的設計制作中的工具使用打下了基礎。也為“四巧板”的設計制作做好了使用工具的準備。

2）巧手訓練中儲備包裝袋制作技能

實踐第一的課堂，目的之一是訓練學生的心靈手巧，追求精致的作品的呈現(xiàn)。在《技術與設計1》的第二章，蘇教版的課本把學生帶進了“技術世界中的設計”。設計讓技術世界燦爛繽紛，在課堂的某個時空，讓學生親身體驗設計的精彩，一個小小包裝袋的設計任務不失時機地布置下來，一張[**]4紙或廣告紙，讓設計活生生地呈現(xiàn)在手中，這里有邊的對齊，角的尖銳，折的平整；有各種對應，各種包容，各種支撐的形成；有造型，有功能。設計就在眼前，就在手上。10分鐘，就那么一點點時空占有，給課堂增加了實踐的氣氛，增添了鮮活的資料，訓練了巧手，也為“四巧板”等作品的制作儲備了包裝袋及制作技能。

3）巧用廢紙解決對“四巧板”結構的認知

“四巧板”的結構是科學的，對“四巧板”結構的認識過程，是圖形的思維過程，對于大多數(shù)學生，這一過程是十分艱難，這一過程必須也只有立足實踐才能完成。這里的實踐，首先是化抽象為具象地畫出“四巧板”的結構，這種畫圖不是依葫蘆畫瓢的畫圖，是對結構理解、思維的畫圖，只有相互關系，沒有一定尺寸，看起來簡單的圖形，卻是充滿智慧的訓練。對“四巧板”結構的理解，畫圖僅僅是基礎，且只是畫圖難免枯燥，正確與否也難以檢測。巧用廢舊的答題卡紙，只要滿足長寬比6:1的材料需求長度，用折紙加畫線的方式，將四塊板間的協(xié)調、比例，在紙條上呈現(xiàn)，配合剪刀，生成紙質實物“四巧板”，實現(xiàn)對“四巧板”結構認知的實踐檢驗和突破。紙質“四巧板”不再是畫在紙面上的圖形，而是實實在在的“四巧板”實物的呈現(xiàn)，是對“四巧板”結構是否正確認知的行為判斷，一個菱形圖案的拼搭完成，可以充分肯定對“四巧板”結構的正確認知。紙質“四巧板”的完成，同時給了成功完成的學生一個用“四巧板”嘗試拼圖游戲的小小的物質獎勵，也給予未完成的學生一個促進完成的刺激。為“四巧板”制作儲備了對“四巧板”結構的認知。

說是“四巧板”設計制作的技術準備，不如說是以“四巧板”為代表的眾多的載體的設計制作準備，作品制作前的工具使用訓練，思維訓練和手腦協(xié)調的巧手訓練，是圍繞目標的學生的基礎能力訓練，是智能發(fā)展的訓練。

2．“設計的評價”中幫助學會評價

“設計的評價”是《技術與設計1》蘇教版第三章第三節(jié)內(nèi)容，也是貫穿整個設計與技術的學習。“四巧板”小不點兒的身影，在這里可以起到力撥千鈞的作用?！霸O計的評價”學習以后，學生經(jīng)常云里霧里，不知所云，更不會運用?！八那砂濉痹O計制作展開以后，一系列規(guī)范、要求跟隨而至，一系列經(jīng)驗在過程中生成，雖然有對“四巧板”結構的認知的儲備，有對工具使用的初步技能儲備，但單一的訓練和做設計作品的要求還是有一定的差距，在真正開展設計制作時才發(fā)現(xiàn)：“書到用時方恨少”。“四巧板”設計制作過程的充實，設計制作過程的復雜，可以巧妙利用評價內(nèi)容的學習。在設計制作前，交給學生對設計制作過程的評價任務，讓學生用心于設計制作過程的細節(jié)，在過程結束時，做出對“四巧板”設計制作過程的評價，要求根據(jù)書本所學的評價知識，在筆記本上寫出對“四巧板”設計制作過程的評價內(nèi)容，評價權重和自評結果，下表是學生寫出的評價結果一例：

表一：對“四巧板”設計制作過程的評價例表

 學生列舉的其他一些評價內(nèi)容也是比較有意義的，如：1）設計制作的過程是否考慮周到；2）選材是否環(huán)保；3）工作過程是否有創(chuàng)新；4）各加工過程是否能達預定要求；5）是否用心、精心制作；6）加工過程是否一次成功等。也有一些內(nèi)容反映出對設計過程的評價和對設計結果的評價的未完全理解，如在過程評價中列出了：是否美觀，是否符合人機關系等。

評價的學習到此并不是終了，個人的評價結束后，還必須有小組的討論，有小組對評價內(nèi)容的篩選，最后總結出小組的評價意見和小組成員在小組標準上的成績，全班交流并上交備案。到此，設計過程的評價分數(shù)出來了，但具體的分數(shù)已經(jīng)不重要了，學生知道了分數(shù)的獲得是有根有據(jù)的，重要的是過程的收獲。

最終的作品完成后，也以同樣形式對“四巧板”作品進行評價，以一位學生的評價表為例：

表2：對“四巧板”作品的評價例表

學生列舉的評價內(nèi)容還有一些也比較有意義，如：1）大小是否合適；2）表面裝飾是否合理；3）包裝是否精美；4）是否有6個相等的斜邊長、5個相等的直角邊長、2個相等的雙斜邊長等。但是其中的一些內(nèi)容，如：團隊合作是否協(xié)調、是否注意安全等，明顯反映出對設計的最終結果評價和對設計過程的評價未能真正理解。經(jīng)過小組討論，小組的篩選，班級的交流，無論是出于不認真、不重視，還是理解能力的不及，經(jīng)歷過評價后基本都能獲得比較清晰的認識，達到課堂教學的目標。而且這種經(jīng)歷過程后形成的認識，往往比僅用心聽課和死記硬背，更加深刻，更加牢固，更加具有實用價值，更加具有遷移性和使用性

3．流程與設計及其他內(nèi)容學習的幫助

“四巧板”作為通用技術課程的載體，不僅可以應用在“設計的評價”內(nèi)容中，還可以用在“工藝”、“流程與設計”等內(nèi)容?！八那砂濉钡脑O計制作過程，是典型的流程設計過程，設計制作“四巧板”的流程一般可以表達為：選擇材料——根據(jù)尺寸下料——打磨毛坯——劃線——鋸割——打磨、表面修飾——包裝，其中劃線和鋸割環(huán)節(jié)都可以分解出更具體的流程，關鍵環(huán)節(jié)的把握既是學生技術素養(yǎng)的訓練，又是流程優(yōu)化的重要因素。

4．“四巧板”制作帶給學生的收獲

在完成“四巧板”制作后，及時地讓學生反思“四巧板”設計制作帶來的收獲，在課堂上交流收獲，并在筆記上用文字表達。在經(jīng)歷過設計制作后，學生滿懷感慨，娓娓道來各種收獲。伴隨著感激和鞭策，學生的收獲大致有以下一些內(nèi)容：

1）認識了“四巧板”傳統(tǒng)文化，激發(fā)了愛國情懷；

2）掌握了“四巧板”的結構；

3）會用“四巧板”做圖形設計來訓練和提高圖形思維能力。

4）對材料有了一定的認識，會選擇合適的板材制作“四巧板”。

5）對設計的一般原則有了深入的理解，尤其是在選材方面對可持續(xù)發(fā)展原則的理解，在排料方面對經(jīng)濟原則的理解和應用，在結構設計時對科學原則的理解，在加工方法上對創(chuàng)新原則的理解，在作品制作上對美觀原則的理解等。

6）對加工工藝有了切身的體驗，學會并熟悉了劃線、鋸割、銼磨、表面處理等常用的基本加工工藝，學會了相應的工具：鋼鋸、木工夾、角尺、平銼等的使用方法。

7）實踐的認識和意識提高了，喜歡動手了。

8）學會了根據(jù)實際情況設計合理的評價指標，對設計制作過程和最終產(chǎn)品進行評價。

9）學會了向同學學習，也學會了關心同學的學習，學會了合作學習和主動學習，學習興趣和能力明顯增加了（變能干了，變聰敏了）。

10）……

因為通用技術課程不參加高考，對此，學校、家長、老師一般不太會主動關注，更不會主動重視。參加學習的學生也會視其不是高考的科目而輕視，甚至放棄，真是想愛它談何容易！從第一次上課察言觀色，學生就在考察這門新課程，他們也知道社會和自己的發(fā)展需要實踐能力，他們也希望通過這門課能獲得些知識面的擴展和能力的提高。但這門課如果還像其他課程一樣只是單純的教師講解，學生筆記，其結局必然喪失生命力，遭學生摒棄、學校拋棄，純粹是課程擺設而已。充實以有載體支撐的實踐內(nèi)容，讓學生在實踐中學習，學生有了興趣、有了重視，有了用心的、愉快的課程，課程就獲得了生命力。

個人的一點實踐經(jīng)驗，呈現(xiàn)給各位老師，請大家共同研究，共同提高。

南京市第十三中學羅潔華