【转帖】Technic系列─放在客廳茶几上的教育玩 科技系列

yipshow 2010-3-31 17303

原文地址在 玩乐天堂 :http://www.pockyland.net/viewthread.php?tid=15257 因是繁体字,怕有些小朋友不认识,所以在转为简化字后发出。 乐高积木是一种「教具」,应该指的是我们常用的「教学用具」一词,可是我觉得「教育玩具」来诠释更贴切些,但试图具体地举出有说服力的实例时,却又千头万绪。 汽车正好是理想的例子,或许是因为马路上总是车水马龙、让人觉得它们像空气一样稀松平常,反而忽略其中巧夺天工的机械奥妙。查询Wiki上才发现,原来人类在这种代步工具上设计了相当精巧的零件;令人讶异的不只是现实中的汽车,而是乐高积木将它「乐高化」,长期演进后已经很完整、成熟地用积木做出一部具体而微的汽车。 对乐高积木认识不深的旁人来说,主观上认定它不过是一种玩具,自然联想到用积木拼出一部汽车是理所当然的事,不过就是将一堆齿轮拼拼凑凑、再加上马达就可以四处流窜了(1);的确如此,但拼出一部媲美真车般唯妙唯肖的积木汽车,可不是随便一种玩具办得到的(2);此外,我很难跟小孩子讲解一部停在车库的汽车为什么需要4个轮子和引擎,以及如何转弯、加速、爬坡、越过障碍物等(比手画脚吗?),现在却可以在客厅茶几上,让小朋友透过Technic系列积木亲身操作、体验和领悟,并乐在其中。 接下来的文章会以Technic系列当例子,解释一部汽车如何被「乐高化」。
最新回复 (63)
  • yipshow 2010-3-31
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    [解说首先,我承认自己对汽车一无所知,(坦率!知之为知之,不知为不知,是知也)所以找到「HowStuffWorks」这类网站;顾名思义,里面的数据清楚地列出一部汽车能向前跑所需要的系统: 引擎(Engines) 离合器(Clutches) 变速箱(Transmission) 万向接头(U-jointUniversal Joint) 传动轴(Drive Shaft) 差速器(Differnetials)(如下图所示,图片来源:http://auto.howstuffworks.com) 当然,还有轮子(Wheel) 按此在新窗口浏览图片 不过,汽车还需要转向(Steering)、悬吊(Suspension)和避震器(Shock Absorber)等次要系统,以提升其运动性能。上述这些零组件都已「乐高化」,但没做到的部份则有煞车(Breaking)、排气(Exhaust)等辅助系统(HowStuffWorks」网站有各系统运作原理的详细图文解说,请参考3) 接下来一系列的图,先将真车和乐高积木的零件做一个简单比较。 这些积木零件看起来没什么了不起,就像旁人第一眼看到积木玩具的印象一样,但事实上它们功能和真车用的没什么两样(除了引擎套件仿真汽缸的活塞动作,只能当装饰用);把它们组合起来,可以说就是将车库的汽车搬到客厅茶几上了。 1:下图是引擎(Engine)运作动画(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com,网站中有更多真车用的引擎),与乐高积木的引擎套件(图右),其中黄色的活塞零件会随着车轮转动而上下跃动。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片
  • yipshow 2010-3-31
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    2:下图是离合器(Clutch)(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com,文章中还有它的分解图),与乐高积木的离合器零件(图右),拆开这个零件会发现与真的零件,在机构设计上有异曲同工之妙,离合器零件在可动性上扮演关键性角色,代表积木玩具上的重大改革。(4) 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 3:下图是变速箱(Transmission)(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com,网站上的图片是交互式的操作),与乐高积木的变速箱套件(图右),透过齿轮比确实能让动力的输入和输出分段变化,红色的变速控制杆和变速齿轮则代表积木玩具的另一项重大改革。 齿轮比?玩具店10元就可以买到几颗拼出来了!先不要妄下定论,仔细看一下,乐高积木的齿轮长久运转也不需要润滑油,依然顺畅。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片
  • yipshow 2010-3-31
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    4:下图是万向接头(Universal Joint),在图中间黑色杆子两端转折处(图左,图片来源:Googlehttp://yotatech.com/f31/4cyl-diff-vs-high-pinion-diff-157972/),与乐高积木的万向接头(图右),少了这个零件,动力传递会局限在90度角上,因而限制了车身骨架的外形。按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 5:下图是传动轴(Drive Shaft),图中黑色杆子(图左,图片来源:同图4),与乐高积木的传动轴(图右),其实就是我们常用的十字轴零件。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 6:下图是差速器(Differnetial)(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com),与乐高积木的差速器零件(图右)之一,它则代表了积木玩具上的第3种重大改革,使积木汽车跟真车一样,在转弯时让扭力达到平衡。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 7:下图是转向(Steering)系统(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com),与乐高积木的转向套件之一(8297越野车前轮为例) 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片
  • yipshow 2010-3-31
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    8:下图是悬吊(Suspension)系统(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com),与乐高积木的悬吊套件之一(图中的深灰色零件,以8297越野车后轮为例) 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 9:下图是避震器(Shock Absorber)(图左,图片来源:http://auto.howstuffworks.com),与乐高积木的避震器零件(部份)之一,这些避震器各有不同的参数。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 从一系列比较图,可以发觉乐高积木不仅模仿外型,更重要的赋予相当的实用功能,在玩具市场上,这是非常大的改变,「把玩具当真车一样玩」。 接下来是Brickshelf玩家「industrialdesigner」的创作,将上述看似简单的零件组合,也就是应用了前文提到的所有主要、次要系统,并彼此相互连动,我们可以看出这已经是一部具体而微的汽车。它比教科书中的照片与文字更真实、有趣,但又不像真车般死气沉沉,乐高积木将原本很严肃的机械知识,转化成可在手上把玩的作品。
  • yipshow 2010-3-31
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    10 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片
  • yipshow 2010-3-31
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    [结论「汽车为什么可以跑?」,通常多数人的答案是「因为有引擎」,不过人们不知道的是,汽车不只是一部装了轮子的引擎,只是我们要怎么向小孩子(初学者)解说这件事?带他们去参观汽车工厂,或者打开百科全书等?这些已经是旧式教育方法,只做到「知其然,而不知其所以然」,就像我们很难从参观汽车组装过程中去了解工程师最初是如何设计变速箱的齿轮,也无法从点亮灯泡就体会出当初爱迪生(Thomas Alva Edison)尝试数百种材料的辛苦实验一样,但这些动手尝试的过程才是智慧所在,更是启蒙阶段中最关键的步骤。 不过,这是很美化的说法,在教学过程还是需要有经验的人循循善诱,或者像「HowStuffWorks」网站中生动数据的协助,但积木玩具扮演「建材」的角色,缩短想象和实践之间的差距。 举例来说,如何从下图这堆零件, 按此在新窗口浏览图片 堆砌成图中的这部车, 按此在新窗口浏览图片 少了积木这样的建材,就只能停留在空想的阶段了。乐高积木也不是尽善尽美,不是每一种车辆、工程机具的可动性都做得出来,例如自动排档车,不过就学龄阶段的小孩子来说,还没有迫切需要去理解更复杂的机构,在基本的水准上,乐高积木其实相当称职。 [补充说明积木原始的目的是让人们可以自由地堆砌出各种形状的物体,但乐高积木开创了积木玩具的一项创举:仿真(5),加上积木本身变化多端的特性,让小孩子(初学者)在玩乐过程中同时体会现实世界的各项器材,举凡汽车、怪手、推土机、吊车等,这里要提醒一点,所谓「体会」不只是看看静态模型、图片或影片而已,而是真实地操作这些器具,感受机械结构运作、连动的结果。(6) 于是,「积木+仿真」跳脱了益智玩具的格局,使乐高积木成了「教育玩具」;它与一般「教具」不一样的地方是,传统教具过于严肃、昂贵、脆弱、制式(单用途)等,老师(或家中的大人)通常不会让学生(家中小孩子)碰触,可是积木却有趣、便宜、耐用、甚至变化多端;有时候传统教具与现实应用会有所差距,使学生(小孩)离开学校(家庭)后得重新理解,但乐高积木化解了这个藩篱。举例来说,老师(家长)如果要在课堂(客厅)上讲解一部汽车的运作,很难将汽车搬到讲台(客厅茶几)上,相对地,带学生到汽车工厂参观,却又没 有黑板可以解说细节。 (1)如果乐高积木只能拼出一部可以动,但不像真车的汽车,那么它跟一般益智玩具是没什么太大差别的,例如8183-遥控车(http://racers.lego.com/en-us/Pro ... Control/RC8183.aspx)。有些益智玩具过于偏重脑力导向,但不至于需要复杂的理论,通常只要不断地尝试错误就可以找到解答(例如拼图),但乐高积木这种教育玩具则是手脑并用导向,从想象到实践,在关键步骤上需要理解「为什么要这么做」才能解决问题,盲目地尝试反而适得其反。 (2)乐高积木曾为教育市场推出单一系列,著名的8257-Mindstorm NXT就是其中之一,但我认为8257并不算是教育玩具,而是专业的开发套件,只是乐高积木做了简化设计,让一般非专业人士可以快速入门。它就好像窗口化的操作系统般,将命令列的操作方式以人们较容易认知的图形化取代。 在定位上,8257可比喻成个人计算机,容易入门、但不容易理解,虽然每家都有计算机,但我们不会将计算机当家电;同理,8257虽然看起来像玩具,其实不容易驾驭,而且它的功能是由玩家透过程控所赋予的,而不是玩具公司出厂时就固定不变,所以我将它归类为开发套件,而不倾向于教育玩具。更清楚地说,教育玩具的本质是将知识透过它传递给人,但开发套件却是玩家将知识融会应用到它里面,甚至重新定义它的角色,两者在知识传达上是不同方向。 (3)HowStuffWorks」网站上对汽车各部份运作的解说: ─引擎(Engine)http://auto.howstuffworks.com/engine.htm ─离合器(Clutch)http://auto.howstuffworks.com/clutch.htm ─变速器(Transmission)http://auto.howstuffworks.com/transmission.htm ─差速器(Differnetial)http://auto.howstuffworks.com/differential.htm ─转向:http://auto.howstuffworks.com/steering.htm ─悬吊和避震:http://auto.howstuffworks.com/car-suspension.htm (4)虽然乐高积木的离合器具备与真实离合器相同的功能,但它并不是像真车一样,接续在引擎套件之后,通常是装在马达附近,这是因为乐高积木的引擎只能当装饰用,并不会真正输出动力,其动力来源是马达。例如,简介和改装8294-挖土机时,离合器齿轮(图中白色齿轮)就接在距离马达最近的位置上。 按此在新窗口浏览图片 (5)这或许是基于市场行销上的考量,让乐高积木能攻入成人领域市场,或者也可能是设计师为了简化零件生产,直接将现实应用的零件加以乐高化就好,这种做法套句俗话:「不必重新发明轮子」。典型的例子就是万向接头(Universal Joint)与差速器(Differnetial) (6)让小孩子(初学者)观察机械结构连动过程,这也是积木玩具的一项重要改变,但乐高却更进一步做到「单一动力输入、多路径动力输出」的机械传动改革,使机具富有可动性,但保有紧致外形,例如简介8294-挖土机时,便运用了变速箱零件,让单一人工输入动力可以切换控制2支螺旋式伸缩臂。 按此在新窗口浏览图片 按此在新窗口浏览图片 由零件组装成品,再到完成机械连动结果,每个阶段都可以被观察,这一点很重要。为何这一点很重要?比较一般玩具,就像一个黑盒子一样,有一个输入(遥控动力或手动),然后经过玩具本体,最后就是输出(轮子转动、手臂上下摆动等),但究竟盒子内究竟发生了什么事,使输入(动力)转变为输出(运动),只有玩具公司知道,这样的玩具是无法启发智慧的,只能当消遣用。 乐高积木运用「堆砌」的方式,让机械传动结构一步一步地搭建,小孩子(初学者)可以在整个成品过程中,了解到输入和输出之间的因果关系,又因为积木是自由组合的,所以我们还可以任意改变因果关系,不让想象受到限制。 当然,我们也可以拆开一般玩具,了解里面的运作,但又能如何?里面都是特化的零件,甚至组装位置也是固定无法更动的,就算充满设计上的巧思,我们也没有办法让这些知识内化成为小孩子的智慧,除非它像乐高积木一样,采用通用型材料,物美价廉且随手可取得。 谢谢各位资深玩家,其实这篇文章早已写完近1个半月了,原本担心大家会很排斥从另一种深入角度看Technic系列,所以现在才放上来。 不过,我想强调一点,这篇文章不是替乐高公司歌功颂德,它不照顾玩家社群的定价令人不敢茍同;虽然积木产品有其优点,但这些优点只是因为比同级产品较佳,却不是让它成为第一的选择,如果有其它益智玩具同样物美价廉,我会毫不犹豫地转移方向。 GGing的提问:解说详细且实用::尤其那个变速箱我真的非常有兴趣, 不知道能不能透过遥控来控制而不是用手来排档? 其它的机械部分也分析地非常透彻, 非常适合有兴趣了解Technic的玩家: 回复GGing的问题: 照片中的变速箱其实是8448-Super Car中的套件,也是我从露X上买零件兜起来的,可惜有些关键零件上找不到替代方法,不然可以仿造出整部8448。如果要改成遥控排档会有些困难,因为红外线遥控无法控制M-XL-马达做到分段控制(像步进马达一样),但变速动作是分段(6档次)、不连续的。 改遥控排档是为了做到像自动排档的话,这就超过乐高积木的设计了,coaltit曾提过Technic系列尚未出现「行星齿轮」零件,这是自动排文件上的关键零件,HowStuffWorks网站上也有解释自动排档的文章,上面有些图解是可以交互式操作的,相当用心,Technic系列玩家可以多参考。 另外提一点,HowStuffWorks网站也深入剖析悍马车的4轮传动结构,Brickshelf上有看到这类作品,只是弄不懂是怎么办到的,毕竟没有分解图,有些可惜了。 谢团长提问: 不知有没有推荐适合小学低年级的set呢? 感谢解答 回复谢团长的问题: 我反而觉得不是有没有适合小孩子的Sets,而是如何从基础到深入、循序渐进地启蒙,过程中依需要再从Sets找相关的素材;就像要跟小孩讲解恐龙如何用两脚走路和平衡,Creator系列是不错的现成材料,又例如物理上的杠杆原理,Technic系列自然得心应手。 这个教法上,大人要投入、并在一旁辅助才有效果,让小孩跟着Sets的说明书组合,学不到太多知识的,就像文章中提到的,按下电灯开关看到电灯亮,不会让小孩子因此就了解光电效应,但让他们从无到有、设法让一根「金属线」发光,才会启发他们的想象。 重点是有系统的教材,乐高积木只是充当课程所需的「素材」。我倒是下载、收集很多Sets的组装说明,以便不时之需,然后依题材去找Sets或买零件,顺便省钱。
  • alai 2010-3-31
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    好文,请问原帖在哪?我也想转贴
  • 拒绝融化の冰 2010-3-31
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    看过了。是个好帖。:d 。。
  • leinhardt 2010-3-31
    10
    太经典了,楼主从哪找来的好资料。:burn:
  • blacktooth 2010-3-31
    11
    太好了。 学习学习再学习
  • 12
    太经典了,也求原文地址
  • yipshow 2010-3-31
    13
    原文地址放在顶上了。
  • yipshow 2010-3-31
    14
    第一次购LEGO,近来预订了一个8258,所以想了解TECHNIC系列,因此恶补充电,遇此好文,转与同好共赏。 还有发现香港台湾的发文非常正规,用别人的图与文均注明出处,几乎每一图都有说明。好习惯啊可真不是一两天就形成的。
  • lego4ever 2010-3-31
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    lz辛苦了!!!!!!!!!
  • anson_yao 2010-3-31
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    相当专业!:super: 买这 可以学习几年了~
  • s185 2010-3-31
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    真不错,全学会了就能自己修车啦
  • 乐高天次方 2010-3-31
    18
    太强了:super: :super: ,很庞大不是一时半或能看懂的~~~~
  • ritachencn 2010-4-1
    19
    简直太专业了。收藏!!
  • 范毛毛 2010-4-1
    20
    technic启迪智慧,好文!!
  • support2009 2010-4-1
    21
    好文,好专业的文章 学习学习了...... 一直有感于科技系的复杂和设计精巧,读了此文之后,对科技系 又有了深一层认识 如何利用好这些教具,培养孩子的创新力 值得思考
  • Fiona 2010-4-1
    22
    刚刚看到。 顶起来。。。。。。。
  • 金金 2010-4-1
    23
    算是科普文了~~顶起。。
  • G & W 2010-4-2
    24
    好專業:boss: :boss: :boss: :super: :super: :super: ...
  • T满怀信心 2010-4-3
    25
    深奥,教科书一般!!
  • Eqs 2010-4-3
    26
    专业的讲解教学贴,lego真的不是普通的玩具~
  • ms09 2010-4-8
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    科技版最缺这样能把复杂原理和结构讲述得通俗易懂的科普贴来把大家引向科技MOC之路…… LZ辛苦了!
  • 熊猫帅帅 2010-4-11
    28
    :super: 好文章,大长见识,收藏!
  • littleman 2010-4-22
    29
    这个blog有引用,里面还有很多其他technic的好文章啊 http://le.beingo.net/archives/category/technic
  • LEGO迷-ROBIN 2010-5-4
    30
    太专业了,似懂非懂啊... ...:cold:
  • legaofan 2010-5-8
    31
    太强大了,学习:p ,期望自己能够搭建一个
  • bstrnj 2010-8-15
    32
    请教楼主,上图 的这个车要买哪个系列能拼成这样的饿:gogo:
  • 游客1 2010-8-29
    33
    手动四档变速箱 看 [url]http://legorobin.blogbus.com/logs/46090423.html
  • 游客1 2010-8-29
    34
    手动四档变速箱 看 [url]http://legorobin.blogbus.com/logs/46090423.html
  • xinleiming 2010-8-29
    35
    看到好贴:) ;)
  • 游客1 2010-8-31
    36
    启迪智慧
  • chwnin 2010-10-5
    37
    真是个好帖!!!!:p
  • jinqiu50 2010-10-6
    38
    好贴啊,那我要好好学习一下。
  • royee 2010-10-29
    39
    [QUOTE][yipshow]原文地址在 玩乐天堂 :[url]http://www.pockyland.net/viewthread.php?tid=15257 因是繁体字,怕有些小朋友不认识,所以在转为简化字后发出。 乐高积木是一种「教具」,应该指的是我们常用的「教学用具」一词,可是我觉得「教育玩具」来诠释更贴切些,但试图具体地举出有说服力的实例时,却又千头万绪。 汽车正好是理想...[/QUOTE] 好帖,受教了!
  • sfoxho 2010-12-9
    40
    是个好帖。:)
  • jane 2010-12-13
    41
    我反而觉得不是有没有适合小孩子的Sets,而是如何从基础到深入、循序渐进地启蒙,过程中依需要再从Sets找相关的素材;就像要跟小孩讲解恐龙如何用两脚走路和平衡,Creator系列是不错的现成材料,又例如物理上的杠杆原理,Technic系列自然得心应手。 这个教法上,大人要投入、并在一旁辅助才有效果,让小孩跟着Sets的说明书组合,学不到太多知识的,就像文章中提到的,按下电灯开关看到电灯亮,不会让小孩子因此就了解光电效应,但让他们从无到有、设法让一根「金属线」发光,才会启发他们的想象。 :) :) :) 说得太到位了!
  • 巫歌 2010-12-20
    42
    收藏起来慢慢研究
  • xingxingma 2011-2-27
    43
    好帖,正想引导宝宝接触科技,请教几岁合适呢
  • fourmanrun 2011-4-12
    44
    看着有点头晕了,估计新手的原因吧
  • rock-7 2011-7-11
    45
    这个好~只是可惜我没那么多零件啊啊~~哎,好想要万向轴,这样就能做方向盘了,至于变速箱~就当作我是路过的吧,看都看不懂呃
  • cooooooool 2011-7-12
    46
    [QUOTE][rock-7]这个好~只是可惜我没那么多零件啊啊~~哎,好想要万向轴,这样就能做方向盘了,至于变速箱~就当作我是路过的吧,看都看不懂呃[/QUOTE]
    做方向盘不见得用万向轴的啊,参考下8048.。。
  • rock-7 2011-7-21
    47
    还是看不懂啊~差速器不会用~~
  • lxy2009 2011-7-21
    48
    慢慢研究······:byebye:
  • 装甲雄狮 2011-8-15
    49
    相当强悍,好文。学习ing
  • foxhu 2011-10-3
    50
    好文 学习了:rolleyes:
  • zhujinbao 2011-10-3
    51
    来看了你的贴,就要顶了才能走的哦。:rolleyes:
  • markewhite 2011-10-24
    52
    可惜真正认识到这点的人太少了 尤其是孩子们的家长 他们只觉得这是玩物丧志......
  • zhubin 2012-1-11
    53
    貌似这辆车是用手头的零件山寨的,是这样吗?
  • 游客 2012-1-29
    54
    非常值得收藏的帖子啊
  • 游客 2012-2-22
    55
    乐高的零件的确做得很仿真:d
  • erickou 2012-2-22
    56
    讲解的很专业
  • 小毛 2012-3-16
    57
    感谢楼主发这样的好文。更喜欢technic,更喜欢乐高了。
  • tiger 2012-3-18
    58
    不错,学习了。:d
  • wangzun8888 2012-3-18
    59
    好文章,让孩子他妈、他爷爷、他奶奶……都来看看
  • 科技迷 2012-3-19
    60
    唔错的贴子
  • camel 2012-4-10
    61
    不錯,雖不太懂,學習中。樓主簡直是放毒。已中毒不淺! :p
  • wuguanhong 2012-10-17
    62
    真是好贴,学习了
  • nadal 2012-10-17
    63
    好贴顶一下
  • meihao33 2012-10-17
    64
    给我吃科技坑滴定心丸。。。
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