“智力七巧板”——智力七巧板科普活动基本技能（组合、分解、创造）培训.doc

“智力七巧板”智力七巧板科普活动基本技能（组合、分解、创造）培训与辅导智力七巧板活动课程，主要本着循序渐进、由易到难、适合学校活动和校本教学的原则，设置了“背景课”、“热身课”、“入门课”“提高课”、“巩固课”、综合课”。老师们可以结合课外活动、校本课程或利用科技活动课等形式进行系统讲授和练习，每一阶段的课可以安排1到3个课时。（一） 背景课1.文化（历史）背景:大家都知道，每年的农历七月初七是我国的传统节日“七夕节”，这一天是传说中的牛郎织女鹊桥相会的日子。村妇们在不太明朗的月光下进行“穿针引线”比赛，看谁穿得快、穿得准，以此来预测自己的运气，祈求婚姻的美满。这种风俗习惯就称之为“七夕乞巧”，又称“七巧”。智力七巧板一词正是来源于周朝这种传统民俗文化习惯。2.科技背景：四大发明是中国人的科技发明，这在沈括的梦溪笔谈里有记载。同时记载的还有宋代黄长睿的七星“燕几图”，又称“七星案几”，意思是七块长方形木板组成的宴请宾客的桌子。黄长睿是一位“云林居士”、大学士。他不仅喜欢琴棋书画，而且非常好客。有时候家里来了很多客人，为了解决宴请宾客的桌子。他苦思冥想，潜心研究，设计出了“七星案几”，通过对七块木板不同的摆放，组合成大小不一、式样不同的桌子。“七星案几”实际上就是智力七巧板最早的“雏形”，也是智力七巧板的初始形成阶段。现在所能见到的最早介绍智力七巧板的书是清朝嘉庆年间的智力七巧板图合壁，书中记载了传统智力七巧板。传统智力七巧板有三种样式：方式、燕式和蝶式。主要是根据它们放进盒子后的形状进行命名的，方式智力七巧板里面是两个正方形，燕式智力七巧板好象是一只小燕子，右面是燕子的头部，左面是燕子的尾部，蝶式智力七巧板好象是一只蝴蝶，下面是蝴蝶的头部，两边是蝴蝶的翅膀。传统智力七巧板是在“七星案几”的基础上应用了“勾股之形，三角相错”的古代数学原理设计而成的。其中使用最多，流传最广的是蝶式智力七巧板，它可以拼出两百多种图形。然而，传统智力七巧板三角形太多，缺少圆形等缺点限制了它的拼图功能，使它很难表现当今社会的科技、体育、文化乃至生活等方方面面的内容，为了克服这些缺点，提高智力七巧板的表现力，现代智力七巧板应运而生，它巧妙地应用了高等数学的几何学、拓扑学、线性规划原理设计而成，是智力七巧板演变史上质的飞跃。3.社会背景：早在明、清时期，中国就有了“五口通商”，与英、法等西方国家有了贸易往来。传统智力七巧板也随之流传到了西方国家，西方学者将其称之为“唐图”。据说，当年拿破仑兵败滑铁泸，被囚禁在圣爱伦岛，除了对中国的孙子兵法拍案叫绝外，还对传统智力七巧板情有独钟，通过组拼智力七巧板来消磨在荒岛上寂寞难耐的漫长时光。当今，在美国还流行着“全美拼图竞标赛”，不仅吸引了众多青少年，也吸引了许多成年人参加。美国前总统卡特、世界首富比尔盖茨都是这项运动的爱好者。在我国，大家知道中央电视台少儿频道有个“智力七巧板”栏目，栏目开办之初，主要是介绍拼图游戏，当然包括传统智力七巧板的组拼。现在再看看，它更多讲的是青少年科技、智力、游戏活动。目前，许多报刊杂志都开辟有“智力七巧板”栏目。前几天，我到了一些学校，发现学校的黑板报上也有“智力七巧板”栏目。所以目前来说：智力七巧板已经成了青少年科技活动和智力活动的代名词。从中可见，智力七巧板影响之广泛和深远。（二）热身课 热身课是先让学生通过模仿，依照“样图”也就是分解答案图拼排智力七巧板，从而熟悉七块板和拼图规则，掌握一定的组拼方法，初步感受智力七巧板千变万化的拼图乐趣。1.教学过程： 拆封：当同学们拿到智力七巧板拆开后，第一眼看到的是七块不同形状的几何图板，这时候，老师们就要问：“同学们，你们看到的是那几块板啊？”对于三角形、梯形、圆和半圆，同学们可以很快的回答出来，而对于另两块不规则的图板，同学们的回答就五花八门了。老师们可以告诉他们：“带有弧形的不规则图形是一个大的梯形减一个半圆，另一个带有三个三角形的不规则图形是大的平行四边行减一个梯形，同学们下去分解一下，这两个不规则图形实际上是由多个三角形、梯形或圆形巧妙组合而成的。我们可以根据它们的大小和在拼图中的作用，分别把它们命名为“大板”和“中心板”。同时让他们动手操作，找到这一突出特点。这样，同学们就可以认识智力七巧板了，知道它是由一个三角形板、一个梯形板、一个圆形板和两个半圆形板及一个大板、一个中心板组成。并且，初步摸索出了它的一些组拼方法和规律。按样拼图：在我们的辅导用书中有将近30幅样图，也就是有分割线的答案图，老师们都可以让学生拼一拼，热热身，进一步摸索智力七巧板的组拼方法，总结出智力七巧板的组拼规则。组拼规则就是：七块板都要用上，无论是一组或多组智力七巧板必须平放不能重叠。藏尖角：先让同学们数一数智力七巧板一共有几个尖角，也就是锐角，小于90度的角，然后，让他们用尽量多的方法，把这些尖角通过组拼图形全部隐藏起来。以此最终摸索出智力七巧板的组拼规律。可以把七块板分成两组，一组是以大板为主，由于它带有弧形，所以，经常跟一个圆和两个半圆一起组合出现，我们可以叫它大板组。另一组以中心板为主，常常和一个三角形、一个梯形在一起组合出现，我们可以叫它中心板组。中心板组的拼放，在整个图形的组拼过程中起决定性的作用，而在这一组中，中心板往往是斜放的，另两块板各自以他们的边同中心板的某条边接触，以此来找到正确的组合。三角板有五种不同的接触方式，梯形板有八种不同的接触方式。（此处进行现场演示。）还原：还原就是把七块板重新放回包装纸板的过程。2.教学目的：在老师们的指导下，同学们通过自己的动手实践，找到了组拼规律，总结出了组拼规则，培养了探索精神。3.与数学课程的结合：小学高年级和初中的数学老师可以直接用智力七巧板来讲解三角形、梯形、平行四边形和圆的关系。也可以用刻度尺测出它们的长、宽、高、半径等来计算面积。把抽象的数、形关系用形象直观的趣味图形进行揭示。（三）入门课 同学们了解了智力七巧板的组拼规则和组拼方法后，就可以按照“形象图”进行组拼了，按“形象图”进行组拼的过程实际上就是“按图分解”的过程，是智力七巧板的入门课。1.教学过程：（以“小鹿”为例，与听课老师互动。）（1）出示观察：出示观察“小鹿”的“形象图”，要求学生仔细观察“小鹿”一分钟，注意它的外形轮廓、站立姿势、身体器官与智力七巧板形状的外观联系。（2）第一次组拼：给同学们三分钟的时间，让他们在遵循组拼规则的前提下，按照组拼规律拼“小鹿”。（3）第一次瞬间提示：由于同学们第一次按“形象图”组拼，在三分钟能准确完成的是很少的，这时候，老师们就要采用智力七巧板课中比较重要的教学方法瞬间提示法。我在这里演示一下：当同学们拼了五分钟后，就叫他们全部停下，然后说：“同学们，我现在出示图形的“答案图”，你们刚才在拼的时候哪块板不会用，哪一部分拼不好，现在要认真看，我只给你们五秒钟的时间。”然后，举起“小鹿”的“答案图”，嘴里数54321。放下“答案图”，再让学生进行第二次的组拼。（4）第二次组拼：经过瞬间提示后，这一次就有一些学生可以把“小鹿”拼出来了。为了要让所有的同学都参与、都学会、真正“入门”，我们需要进行第二次瞬间提示。第二次瞬间提示：用时可以短一些，可用三秒钟进行第二次瞬间提示。经过两次瞬间提示后，大部分同学都能把“小鹿”拼出来了。还有少数拼不出来的，我们可以请那些拼得快、拼得准的同学，到讲台上来讲一讲他的组拼思路，也可以让绘画能力强的学生在黑板画一下组拼“答案图或分解图”。 结合我们的辅导用书形象图，老师们都可以让同学们拼一拼，以此积累智力七巧板的图形基础，牢固掌握智力七巧板的组拼规律。2.教学目的：通过“按图分解”，同学们不仅学会了熟练地应用智力七巧板的组拼方法进行拼图，更重要的锻炼了观察力，注意力和瞬时记忆能力。顺利地走进了智力七巧板创造教育活动的大门。（四） 提高课 同学们入门后，我们就要引导他们逐渐脱离卡片，从模仿定视观察分解图过度到应用自己的想象力和创造力设计出更多的图形，那么，如何引导了呢？这节提高课，就是要解决这方面的问题。1、教学过程分类：让同学们将学会的图形按照语文学科的事物分类进行分类，把基本图形分成动物类、植物类、人物类、文字类、数字类、交通工具类、生活用品类、学习用具类等等。设计：在分类的基础上，我们可以任选一类做为专题，让同学们自由想象，自行组拼，进行专题设计。比如以动物为例：在小鹿、小白兔的基础上，要求他们再拼出一到两种其他动物的图形，必须注意形似、神似。表述：根据我们的经验，同学们都能拼出12种动物的图形，关键是要表述，也就是说，他们怎样对拼出的动物进行命名，然后，再简单叙述一下，这种动物的习性。这时候，我们就可以看到同学们丰富的想象力。比较：老师们现在把书翻到第x页，看到第一组图形“小鸭子”，这组图形中有三个图形，它们分别是什么图呢？第一个图形是实物图，就是生活中我们看到的具体形象。第二个图是意象图，就是看到具体形象后，在大脑中形成的印象。第三个图形是抽象图，就是用智力七巧板表现的“小鸭子”。那么，智力七巧板是怎样表现生活中的具体形象和人们大脑中的印象的呢？大家比较一下就可以发现：它是用一个半圆表现小鸭子的嘴部，一个圆表现小鸭子的头部，一个梯形表现小鸭子的颈部，大板和半圆表现小鸭子的身体，中心板和三角形表现小鸭子的尾部。那比较的目的是什么呢？就是让同学们了解智力七巧板是怎样表现具体形象，以便他们更好地用智力七巧板来表现对生活的观察。表现：老师们可以出示实物图，让学生用智力七巧板拼，也可以要求他们拼一拼上学路上看到的，电视里看到的，书本中学到的等等，以此来创造出新的图形。比较表现的过程实际是也是观察创造的过程。2、 教学目的通过提高课的教授，同学们已经由只能按卡片一对一的拼图（按图分解），到了可以按照想象拼出同类中的其他图形（专题设计），可以根据对生活的观察拼出新的图形（观察创造），也就是完成了从组拼设计创造的过程，对智力七巧板的应用能力得到了大大的提高。同时，培养了口头表达能力（表述）、想象创造力（设计）、抽象思维能力（表现）。3、 与语文课程的结合 同学们对想象的图形加以命名，并进行描述的过程实际上就是我们语文课的看图说话，我们可以把语文课中寓言故事，比如说：渔夫和金鱼的故事、伤心的骆驼、卖火柴的小女孩等变成动物专题、人物专题，让同学们进行专题设计，从而，更好地了解课文的内容，加深对知识的理解和学习。（五） 巩固课 通过以上几个阶段的辅导和训练，同学们已经熟悉了智力七巧板的组拼方法，并积累了一定的图形量，在现有图形量的基础上，我们可以选择一些图案，只要稍作变动，就可以创造出另外一个新的的图案。同时，同一个图形也有几种或十几种不同的拼法，下面我就讲讲这方面的内容。1、 教学过程组拼：任意选择一个图形组拼，在这里大家可以先拼一下“T”字。移动：在上一个图形的基础上，移动13块板，变成一个新的图形。比如：“T”字，移动了一个圆、变成稻草人，拼出了第二个图形。举一反三：在第二个图形的基础上，又通过移动，形成第三个图形如此举一反三，拼出更多的图形。现在，大家看看，能不能再拼出“下”“不”“卞”“踢球”“顶碗”“铁锤”（此处与老师互动） 归类：将举一反三拼出的图形进行归类。比如：刚才大家拼出的十几种图形就可以归类为：文字类、人物类、日常用品类等等。通过归类，不仅巩固了前面“专题设计”的学习和训练，同时，也是对“专题设计”的延伸和拓展。一图多拼：举一反三有可能让同学们的思想跑的太远，这时候，我们要把他们的思想拉回来，要让他们用不同的方法拼一个图形，也就是一图多拼。大家可以把书翻到53-55页，这里有一些一图多拼的例子，有两种拼法的、三种拼法的、六种拼法的、十几种拼法的。老师们可能已经发现了：不同的拼法之间有一种对称关系。实际上，一图多拼也是各种组拼方法的大操练，通过一图多拼使同学们对组拼方法的掌握更加牢固，真正学到了掌握智力七巧板的组拼规律。2、 教学目的“举一反三”锻炼了学生的发散思维，发散思维是什么？发散思维就象烛光一样象向四面八方扩散，它是一种突破原有知识圈、突破固有考虑思维问题的模式，从多方面推测和构想中寻求新设想的思维方法。这种方法是科学家和发明家常用的一种思维模式，科学家和发明家正是通过这种方法，应用已知的知识，发现了未知的原理，发明了未有的事物。所以说；它是创新思维的核心内容。如果我们孤立地看一个“T”字和“踢球”啊“铁锤”啊等等没有什么关系，但我们的发散思维得到锻炼后，我们就能突破已知的“T”字，拼出新的“踢球”“铁锤”等等了。而“一图多拼”锻炼的是发散思维的逆向思维收敛思维，实际上就是用不同的方法解决同一问题的能力。这在我们的实验室里经常使用，比如：我们为了制造一种新药，就要通过不同方法多次的实验才能研制成功。这里，我就不过多的展开了。那么，通过这节课，我们锻炼了学生的创新思维，培养了学生的科学精神。3、与课程的结合通过前几节课的讲解，我相信老师们一定能把这节课应用到自己的课堂教学中，这里我就不多说了。（六） 综合课（多幅） 综合课的主题主要内容是进行“多副组合”的创作。要同学们用已掌握的图形和（智力七巧板的组拼）方法（用一副、两副、三副或更多副来进行综合训练，06年温州有一个作品，用了65副智力七巧板来表现学习、生活中方方面面的内容青少年眼中的大千世界。我这里有历年来获的一等奖的作品，我给大家展示一下，大家欣赏欣赏。（以下展示多副组合作品。可分别选择代表古诗情景、寓言故事、体育比赛、科学幻想、生活场景的作品进行展示。）那么，这些作品是怎么产生的呢？那就需要老师们按以下步骤辅导了。1、 教学过程确定主题：就是我们要求同学们拼的是什么？是古诗啊，是体育运动啊还是其他的什么。这个过程是最重要的，就象写诗一样，立意高才容易出好作品。这里我建议大家要选择具有时代特征的题材如神七飞天、北京奥运等和地域特征的题材（家乡美等）。 分工创作：我以“奥运夺冠”为例讲讲，我们可以叫一部分同学拼拼北京奥运的会徽，叫一部分同学拼拼中国的运动员站在领奖台上，叫另一部分同