第二部分 单元教学设计10 木造型工艺-高中信息技术和通用技术单元教学设计

  第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 249 << 单元教学设计 10 木造型工艺 葛茉蕾  石家庄第二外国语学校 一、单元主题：四腿八奓板凳（奓凳）的制作 通用技术必修课程体现了共性和普及性，保证绝大多数学生能够获得共同的素 养；选修模块体现多样性，不仅紧密结合国家课程，而且体现学校的育人理念和地 方资源优势，是学生自主修习的课程，面向具有技术学习特别需求的学生。传统工 艺及其实践模块是以国家课程为引领，整合学校优质资源，通盘考量通用技术课程， 创造性的、校本化的实施并构建的选修模块。 传统工艺是人类长期以来采用特定工具与方法进行手工制作的经验凝练和积淀， 体现了技术与艺术的有机结合，融入了丰富历史与文化元素，是技术实践体系的重 要组成部分。本模块共包含六个单元，木造型工艺是其中之一。 二、单元内容 （一）单元概念 本单元需要学生掌握的概念有传统木作、四腿八奓。 >> 250 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）单元内容分析 本单元包含木作选材、木制结构、木作工艺和木器防护四方面内容，旨在让学 生了解传统木工工艺的一般知识，经历传统木工的项目制作与实践探究，领略传统 木工的技术特征和文化意蕴。 木作选材。教师引导学生了解常见木材的基本物理特性，知道木材的优势、缺 陷以及应用领域。能够根据制作器物的结构合理选择木材。 木制结构。通过拆装以及作品欣赏，了解中国传统木工的精髓—榫卯结构。 木作工艺。通过分析四腿八奓凳的木构件，获得基本的识图能力；通过制作木 构件，掌握木工手工工具和木工机械设备的性能和加工范围。 木器防护。了解木质器物的表面处理技术。 三、单元目标 （一）学业要求 了解传统木制器物造物活动过程中，木材的基本性能，木制器物的榫卯结构和 木作工艺的基本流程。体会木作工艺与木材、木作工艺和木制器物之间的关系。 （二）单元素养目标 1. 技术意识 在木制器物造物活动过程中形成安全意识和责任意识；领悟传统木制器物造物 活动过程中的相适应原则。 2. 工程思维 了解木材的特性以及使用范围；了解木制器物的结构和木构件的加工工艺。 3. 物化能力 掌握木工手工工具和木工机械设备的使用方法；能够合理准确利用工具制作木构件。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 251 << 四、单元教学策略 （一）基于项目的教学策略 本单元采用真实情境下大概念引导大项目的项目教学策略。如图 2-31 所示，按 照设定目标、明确任务、项目探究、交流评价的顺序开展基于项目的教学活动。 图 2-31  基于项目的教学策略 （二）单元项目教学任务分析 木制器物的造物过程实质上是对木材的理解和再认识的过程，木材的内部结构 决定了它的性能，而木材的性能决定了加工方法。因此，本单元首先需要根据实际 需求合理选择木料。 中国传统木制器物设计的一个鲜明特点是榫卯接合。榫卯接合是古人在长期实 践摸索中找到的一种最佳的木料接合方式，体现了古人在对木材特性充分了解的基 础上对其材性的顺应与应用。因此，本单元安排了榫卯结构相关知识的探究活动。 木材的特性决定了对其加工需要一定的加工工艺。在实际操作中，人们需要利 用工艺改变或弥补木材材性的劣势，以更好地为实践活动服务。因此，本单元设计 了锯割、刨削和凿削等常见木工加工工艺活动。 传统木制器物的造物活动是在顺应木材材性的基础上进行的。一般不假以人力 改变木材性质，而是因材致用尽量发挥不同木材的优点，以及借助其他材料的优势， 各尽所能地弥补木材的劣势。因此，本单元设置了木器表面处理的相关内容。 >> 252 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 五、课时安排及重点 （一）课时安排 课时安排如表 2-63 所示。 表 2-63  单元课时安排 项  目 内  容 课  时 木作选材 合理选择材料 1 木制结构 掌握榫卯结构 1 木作工艺 依图备料画线 1 依图加工组装 1 木器防护 表面处理 1 （二）教学重点 （1）探究实木木料的基本性能，了解实木木料的形变规律。 （2）掌握木制器物的接合方式。 （3）掌握木工工具的规范操作。 （4）了解木制器物打磨涂装的意义。 （三）教学难点 （1）针对木制器物选择合理的加工工艺。 （2）领悟传统木制器物造物活动过程中的相适应原则。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 253 << 六、单元评价设计 （一）学业质量 通过本单元的学习，学生能严格遵守安全操作规程；能够识读技术图样，并依 据图样结合木材特性合理选择材料；了解基本的木工加工工艺，并能使用木工工具 进行木构件的加工制作；学会木构件的拼装和表面处理。 （二）评价内容 评价内容如表 2-64 所示。 表 2-64  单元评价内容 任  务 学业质量 核心素养 安全规程 能够严格遵守工具设备的安全操作规程 技术意识 材料选择 能够按照奓凳方案选择合适的材料 工程思维 工具选择 能够根据方案选择加工工具 物化能力 榫卯制作 掌握木构件的榫卯加工工艺 构件拼装 通过试拼装确定拼装顺序，并合理拼装完成 表面处理 了解木料的劣势，借助合适的材料进行表面处理 产品优化 针对造物过程中出现的问题选择解决方案 工程思维 >> 254 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 七、课时教学设计 （一）课时 1  审曲面势—材料选择 1. 设定目标 （1）技术意识。了解板材对人类生活的重要性。 （2）工程思维。了解实木木料的性能特点以及应用范围。能够为四腿八奓凳选 择合适的材料。 2. 明确任务 完成四腿八奓凳的材料选择。 3. 项目探究 活动 1 ：了解当前木制器物常用木料板材。 【知识储备】学生利用网络查找现代生活中常用的木料板材，如表 2-65 所示。 表 2-65  常用板材 名  称 组  成 制备方法 实木板 实木 原木锯切 拼接板 （指接板和直拼板） 窄实木板 多块实木板胶合拼接（指接或直拼） 胶合板 薄木片 胶黏剂多层胶合 细木工板 木板条 以木板条拼接作芯板，两面覆盖两层或多层 胶合板，施胶压制而成 密度板 木质纤维或其他植物纤维 经纤维制备，施加合成树脂，在加热加压的 条件下，压制而成 刨花板 各种枝芽、小径木、速生 木材、木屑 经过干燥，拌以胶料、硬化剂、防水剂等， 在一定的温度压力下压制而成 欧松板 几何形状的刨片 经干燥、施胶、定向铺装和热压成型 【技术探究】结合实际，学生分组探究不同板材的特点，如表 2-66 所示。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 255 << 表 2-66  常用板材特征 名  称 优  势 劣  势 拼接板 属于实木，耐用性和可用性很强 耐久性不如真正的实木板，长时 间使用后容易变形 胶合板 结构稳定，具有不易变形、质坚的优点，抗 压能力特别强 环保性差，不能在表面做雕刻工艺 密度板 表面光滑平整、材质细密、性能稳定、边缘 牢固，而且板材表面的装饰性好 环保性差，握钉力差，耐潮性较差 刨花板 有很好的装饰性，不易开裂、变形，易加工 环保性差，防潮性较差 细木工板 握钉力强，强度高，加工简便，用途最为广泛 环保性差，易起翘变形 欧松板 不易变形，硬度较高 ；防潮防水能力强 ；环 保等级高 ；握钉力强 ；加工性好，抗弯曲能力 出色 平整度稍差 活动 2 ：引领学生认识实木木料的基本特征，针对四腿八奓凳的特点合理选 择木料。 【知识储备】带领学生认识木材原料，如图 2-32 所示。 横切面 径切面 弦切面 图 2-32  木材三切面纹理 【技术探究】学生分组探究实心板材加工方式及其特征（表 2-67），在此基础上 选择与四腿八奓凳相适宜的木料。 表 2-67  板材加工方式 名  称 加工方式 特  征 弦切板 沿与原木表面切面平行方向进行锯切 板材宽大，会呈现“大花纹”或“山水纹理”， 给人以柔和婉约之美。但是易出现翘曲和扭曲 形变 >> 256 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 名  称 加工方式 特  征 径切板 沿与原木表面垂直方向进行锯切 利用其顺直木纹制作家具或装饰面，呈现硬 朗帅气之美。板材收缩小，不易翘曲 横切板 沿与原木轴线垂直方向进行锯切 切面硬度大，耐磨损，给人以粗犷大气之美 4. 交流评价 评价表如表 2-68 所示。 表 2-68  评价表 评价内容 评价方式 自  评 互  评 师  评 过程 评价 师生互动 积极思考问题 主动参与课堂讨论 实践活动 组内有效合作 积极参与实践 实践活动 1 ：知识储备 实践活动 2 ：技术探究 结果 评价 目标实现 技术探究，问题思考 交流反思 收获感悟，反思提升 （二）课时2  巧夺天工—榫卯结构 1. 设定目标 技术意识。了解榫卯结构的文化内涵。 2. 明确任务 熟知中国传统木工的精髓—榫卯结构。 3. 项目探究 活动 1 ：初识榫卯结构。 【技术实践】以小组为单位，组织学生拆装典型榫卯结构。 鲁班锁：鲁班锁基于榫卯结构设计，即将不同数量的木质构件通过榫槽搭接紧 密地连接在一起（图 2-33）。这种结构在中国传统建筑中被广泛应用，其重要特点 是结构稳定、力学性能良好。 续  表   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 257 << 图 2-33  鲁班锁 编木拱桥：编木拱桥是中国古代建筑中一种常见的桥梁类型，采用互承结构， 并且结合传统的榫卯结构（图 2-34）。其不仅外形优美，还具有良好的力学性能。 图 2-34  编木拱桥 【知识储备】结合前面的活动，讲解榫卯的基本知识。 榫卯是中国古代建筑、家具及其他器械的主要结构方式，是在两个构件上采用 凹凸部位相结合的一种接合方式。凸出部分叫榫（或叫榫头）；凹进部分叫卯（或叫 榫孔、榫眼、榫槽），如图 2-35 所示。 榫端 榫面 榫肩 榫槽（榫顶） 榫眼（榫孔） 图 2-35  榫卯名称 活动 2 ：通过拆装熟知四腿八奓凳的基本构造。 【技术探究】观察四腿八奓凳的腿足与凳面的空间结构关系，如图 2-36 所示。 >> 258 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 图 2-36  四腿八奓凳 4. 交流评价 参考表 2-68。 （三）课时3  因材施艺—备料画线 1. 学习目标 （1）物化能力。掌握木工机械设备的使用方法，安全规范操作。 （2）工程思维。依据最终方案确定木料尺寸，并能选择合理的加工工艺。 2. 明确任务 完成四腿八奓凳的备料画线。 3. 项目探究 活动 1 ：准备四腿八奓凳所需木料。 【知识储备】了解木工机械设备的相关知识（表 2-69）。 表 2-69  净料准备流程 名  称 功  用 平刨 刨削木料的两个基准面，这两个面保证垂直（左面和底面） 压刨 以平刨刨削的基准面为基准，加工与之平行的面（右面和顶面） 台锯 加工木料的两个端面（前面和后面），保证与前面加工的面垂直 【技术探究】以小组为单位，依照尺寸进行备料，如表 2-70 所示。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 259 << 表 2-70  四腿八奓凳料单 名  称 尺寸 /mm 数量 /件 凳面 300×160×25 1 凳腿 30×25×300 4 枨（长） 30×25×285 2 枨（短） 30×25×190 2 活动 2 ：四腿八奓凳凳面以及凳腿画线。 【基本技能】能够读懂四腿八奓凳的图纸（图 2-37）。 图 2-37  四腿八奓凳三维尺寸 【知识储备】了解画线工具的相关知识（表 2-71）。 表 2-71  画线工具 名  称 功  能 直尺 用来画直线。推荐使用钢制的，黏上胶水或者其他污渍便于清洗 直角尺 用来画线及检查工件或物体是否符合标准，由尺梢和尺座构成，尺梢与 尺座成垂直角度 活络尺 用于画任意斜线。由尺座、活动尺翼和螺栓组成 划线笔（划线刀） 用于制作精确的工件，这种工具能够在木料上留下一个精确的划痕 【技术实践】以小组为单位进行画线（图 2-38、图 2-39）。 奓线 奓线 凳面 下表面 凳面 上表面 凳面 上表面 1 个单位 1∶5 尺寸控制线 5 个 单 位 图 2-38  凳面画线 >> 260 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 奓线 榫肩 水平参考线 水平参考线 单只腿足四面展开示意图 四只腿足打对法示意图 横枨榫孔 横枨榫孔 奓线 图 2-39  腿足画线 4. 交流评价 参考表 2-68。 （四）课时4  因材施艺—加工拼装 1. 学习目标 （1）物化能力。基本掌握手工锯、凿子等手工工具的使用方法。 （2）工程思维。依据最终方案选择合理的加工工艺。 2. 明确任务 完成四腿八奓凳的加工拼装。 3. 项目探究 活动 1 ：木构件榫头的制作。 【基本技能】了解常用木工手工锯（表 2-72）。 表 2-72  手工锯子分类 名  称 特  征 框锯 由工字形木框架、绞绳、绞片、锯条等组成。按锯条长度及齿距不同可分为粗、 中、细三种 板锯 由手把和锯条组成，主要用于较宽木板的锯割 夹背锯 夹背锯的锯背上用钢条夹直，锯齿较细，有纵割锯和横割锯之分 曲线锯 锯片细且窄，能够轻易地使锯路弯曲，可锯切出曲线轮廓的木构件 【技术实践】制作四腿八奓凳的榫头。 加工工序：腿足榫头的制作（图 2-40）。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 261 << 加工工具：手工锯。 加工要求：锯半线，即锯去画线一半的宽度。 图 2-40  榫头制作 活动 2 ：木构件榫孔的制作。 【基本知识】了解木工凿子（表 2-73）。 表 2-73  木工凿子分类 名  称 特  征 斜边凿 最为常见，名字源于刀刃自上而下的斜边，两边形成的斜面保证能够轻易进入一些 死角和接合面 榫凿 主要用来开榫孔，它具有大截面的刀刃和粗大的凿柄，可以承受反复的木槌敲击 扁凿 扁凿与斜边凿十分相似，但是其刀刃相比斜边凿更细且更长，主要用于修平底面或 移除一些小木屑。但是其强度有限，不能使用木槌敲击 【技术实践】四腿八奓凳榫孔的制作。 加工工序：腿足和凳面榫孔的制作（图 2-41、图 2-42）。 加工工具：凿子、木槌。 加工要求：凿半线，即凿去画线的一半宽度。 图 2-41  腿足榫孔制作 图 2-42  凳面榫孔制作 >> 262 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 活动 3 ：四腿八奓凳组装。 【技术实践】四腿八奓凳的拼装。 （1）试拼装。 加工工序：试拼装（图 2-43）。 加工工具：木槌。 加工要求：尽量减少拆装次数，检查紧密程度。 图 2-43  试拼装 （2）胶装紧固。 加工工序：胶装紧固（图 2-44）。 加工工具：木工胶、毛刷、木槌、手工锯。 加工要求：合理用胶。 图 2-44  胶装紧固 4. 交流评价 参考表 2-68 表 （五）课时5  取长补短—表面处理 1. 学习目标 （1）物化能力。基本掌握刮削和打磨工具的使用方法。 （2）工程思维。依据最终方案选择合理的加工工艺。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 263 << 2. 明确任务 完成四腿八奓凳的表面处理。 3. 项目探究 活动 1 ：了解木制器物的表面处理。 【基本知识】木工表面处理是指对木材制品表面进行加工和装饰。它不仅可以提 高木材的美观度，还能增加木材的耐久性，保护木材免受污损。在进行木工表面处 理之前，需要清洁木材表面，去除灰尘、油脂和其他污垢。木工表面处理类型如表 2-74 所示。 表 2-74  木工表面处理类型 名  称 功  能 打磨 使用砂纸或砂轮机对木材表面进行打磨，去除毛刺、凹凸不平的部分，使表面 更平滑 涂装 涂上适合木材的漆或清漆，可保护木材，增加光泽度，提高耐磨性和防水性 染色 使用木材染料对木材表面进行染色，改变其颜色和外观 漆绘 使用油画颜料或其他特殊绘画材料在木材表面进行绘画，创作出艺术效果 薄腻和抛光 通过多次涂抹和抛光，使木材表面更加光滑，并增加光泽度 烤漆 使用烤漆技术对木材表面进行处理，通过高温烘烤使漆膜干燥和固化，提高耐 久性和光泽度 雕刻和装饰 使用雕刻刀具或其他工具对木材进行雕刻和装饰，创作出纹理、图案和花纹 活动 2 ：木质器物的表面预处理。 【基本知识】了解利用刮削、打磨等进行表面处理的相关知识。 刮削：刮削的基本工具是刮刀。刮刀是利用其锋利的卷边切入木料的（图 2-45）。刮削加工可以最大限度地避免撕裂木料，不过刮削后的表面不像手工刨的 刨削面那么整齐。 图 2-45  刮削 >> 264 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 刮刀的切削角度比刨刀的切削角度大得多，所以即使进行逆纹理切削，也不易 撕裂木料。 打磨：打磨是平整木料表面最常用的一种技术。打磨不需要刨削或刮削那样的 技术，也不会撕裂木料。所使用的砂纸相对便宜，且具有多种目数，从粗糙的表面 到最精细的面漆表面，都可以用砂纸进行打磨。但是，打磨通常会产生大量粉尘。 【技术实践】对加工完成的木制器物进行打磨。 打磨要求：按照砂纸的规格，逐级使用粒度更细的砂纸，保证能够去除上一级 砂纸的磨痕。 打磨标准： （1）平整度。木材表面应该平整无凹凸，不得有明显的磨削痕迹或砂纹。 （2）光滑度。木材表面应该光滑，没有毛刺或粗糙的感觉，手感柔顺。 （3）边角处理。木材的边角应处理圆滑，无明显的锐利边缘，以避免割伤人。 （4）一致性。对于同一个木工项目的不同部件，打磨后应保持一致的质感和 外观。 活动 3 ：木制器物的涂装。 【基本知识】木工表面处理主要分为两大类：一类是渗透处理，木蜡油涂装就属 于渗透处理；另一类是表面处理，即传统的油漆等。 【技术实践】木蜡油的涂装。 注意事项： （1）安全防护。涂装过程中，确保良好的通风环境，避免接触到皮肤和眼睛。 （2）搅拌。在涂刷前，充分搅拌木蜡油至均匀。 （3）测试。在正式涂刷前，建议在小范围内进行测试，以观察涂装效果和木材 是否适应。 （4）涂刷。施工时，用棉布、毛刷等工具将木蜡油均匀地沿木材纹理方向涂刷。 涂刷过程中，不要遗漏死角。 （5）干燥时间。涂刷后，保持涂刷表面通风良好。表干时间为 2 ～ 6 小时，实 干时间为 12 ～ 24 小时。实际使用过程中，可能需要 3 ～ 7 天才能完全干燥。 4. 交流评价 参考表 2-68。   第二部分  通用技术   单元教学设计 10  木造型工艺　 265 << 八、反思提升 本单元基于木造型工艺结合中国传统榫卯结构，进行木质器物的制作。项目载 体选择传统四腿八奓凳的制作。本单元采用项目探究的方式，循序推进，构建学科 核心知识。学生在项目开展和实施中不知不觉间实现知识传递、迁移和融合。通过 四腿八奓凳的制作，学生亲历工艺及方案实现的整个过程，提高了实践能力。通过 本单元的学习，学生技术意识增强，工程思维提升，图样表达准确，物化能力发展， 同时团队协作能力和交流表达能力提高，很好地实现了课程单元教学目标。