古工藝是什麼？6個由淺入深了解古代工藝的有趣教具
我們常常說，由古鑑今。你知道，許多我們習以為常的科技，其實都是衍生自古代的發明嗎？常見的像是指南針，或者是過去歷史課本上只能訴諸文字的渾儀、漏刻、銅卡尺、中國古代機關鎖……等古代工藝，只有幾張模糊照片，完全沒見過原始的樣貌，更別說跟我們到底有什麼關係了。然而，在台灣，有一群人居然花了二十年，專心地研究這些來自於具有歷史意義的古工藝，並且花費了巨大的資本，只為了追求一個完美，完整的復刻這些古工藝，並發展成孩子們都能親自動手操作的文創工藝品，讓古人的智慧可以有系統地被傳承。
108課綱出現之後，普遍台灣家長是有共同焦慮的，在以往的教育環境裡面，以分科學習為主，跨域經驗都是從生活中的實作，或是在社會裡打滾以後開始鍛鍊。大家也都在說AI，幾乎所有的產業都正在或已經與AI掛鉤時，我們該為孩子們預備什麼樣的能力來面對這個全新局面？這篇將介紹一些將古工藝以現代的眼光，融合教育的概念，精緻化成為有系統的古工藝教具，包括了解渾儀的用途是甚麼 ? 了解古鎖運作原理的彈片鎖以及密碼鎖等門鎖構造，以及不用動力也可動的搖擺機械鐘，讓大家來看看怎麼樣從古代的厲害發明，串聯到現在最新的STEM教育喔 !
目錄
｜古工藝是什麼？這麼古早的東西居然可以跟STEAM教育完美地結合？
｜有趣古工藝教具 1 : 彈片鎖小火車，用設計讓木頭產生金屬簧片的效果
｜有趣古工藝教具 3 : 魔幻老屋木鎖存錢筒，把零錢自動分類，還可以學習仰韶文化
｜有趣古工藝教具 4 : 貓頭鷹百寶盒，了解密碼鎖的設計原理
｜有趣古工藝教具 5 : 仿古搖擺機械鐘，用鐘擺了解STEAM教育的"工程’
｜有趣古工藝教具 6 : 渾儀的用途是甚麼? 最原始的星象望遠鏡 - 渾儀
｜結論
古工藝是什麼？古工藝居然可以跟STEAM教育完美地結合？
古工藝其實是中華文化的智慧結晶，由我們的老祖先結合了天文、數理、以及各種精緻手工所創造出來的實用工具。古工藝除了精美的外型之外，對內則是代表了一個時代，因應當代需求所研發出來的技術，都非常細膩的保留在這些設計中。如今科技日新月異，整個環境變遷得非常多，包括所有的教育也是。STEAM教育，目的是為了讓孩子能找到自己的方向，能在自己擅長的領域發光發亮。當年美國開始談STEM的時候，沒有Ａ這個字，也就是沒有「ART 藝術」，紐約羅德島設計學院前院長前田約翰（John Maeda）是最早大聲疾呼應該加入ART的人，唯有將藝術融入科技教育中，人類獨有的情感與創意才不致瀕臨絕種。
創藝天時總經理林寬禮親自在學校跟孩子講述古工藝的奧秘。
而在台灣，創藝天時就是這個願意投入一切，為了古工藝復興而瘋狂的團隊。除了花二十年翻遍史料，鑽研古工藝，以近乎考古學家的精神挖掘並開發出具備STEAM核心價值的產品，而且，不是從充滿創新科技的未來尋找，反而是回頭向博大精深的中華文化中重新找到古工藝的精髓。在這些令人為之讚嘆的古工藝中，看似無生命的零件，透過孩子們的拆解、組構，一步一步還原為可以應用在生活中的物品，讓他們知道古工藝的「根本」是什麼，為什麼古人會這樣發明？發明了用來做甚麼？並與生活中能夠觸發的事情相連。
談到古＂工＂藝，就不得不談到「工程師」這名詞。工程師超棒的，除了是嫁女兒最好的選擇之一，還有狂加班＋分紅多＋理工腦（ＸＤ）。透過古工藝的操作，孩子們就能了解「工程師」其實不是只有寫程式，他們要做的工作其實是「發現問題、精密思考計算、設計解決方案，並能實際應用」這幾個重要元素的混合。有這樣的思維，也就是現在在說的＂運算思維＂。在古代沒有科技協助、沒有大數據運算，他們僅以古老的智慧，耐心觀察、深入研究、並運用想像力，設計出符合歷史背景、以及結合物理現象的實用儀器。而「美」，也就是藝術所帶來的感官上的愉悅，就自然地與之並存了。
一件古工藝，訴說了一整個朝代的故事
相信很多人是背不完中國朝代歷史，也不在乎是張飛打岳飛，還是司馬光讓梨，孔融打破缸。如果當年的歷史課不是死背，而是藉由一個物件，引發我們的好奇心，誘發我們自己去探索、去尋找資訊，這種自發性獲得的知識，肯定讓我們自信滿滿，願意再觸及更廣泛的學問。學習的路徑很多，現在開始，可以帶著孩子試試看，如何用一件古工藝的精緻復刻品去了解一整個時代，跟孩子說古道今。
古工藝是什麼？6個由淺入深了解古代工藝的有趣教具
接下來我們帶著大家分階段一步一步的了解，古工藝有哪些有趣的背景，以及想要傳達給我們的知識甚麼 !
《初階古工藝》
最早的鎖是甚麼? 為什麼要有鎖呢? 最原始的鎖，就是穴居時期的原始人，為了防止野獸的侵襲與保護物品，用來擋住洞口的那顆「石頭」。
有了繩索之後，古人為了保護貴重財物，就會用精巧牢靠的繩結繫緊，並設計出名為「觿」的獸牙來解開繩結；廣義言之，「繩結」可說 是古中國最早的鎖具，而「觿」 就可說是古中國最早的鑰匙了。當時有些鎖具無開關的功能，而是將其外設計成兇惡的動物形狀，如老虎，來嚇阻小偷 (古人真可愛)，是象徵性的嚇人鎖具。
鎖具的演進和當時的時空背景、文化、容易取得的材料及工具.…...等息息相關，這個在人類史中很早就被運用的玩意兒，卻很少有人認真去思考其原理是什麼？創藝天時團隊有系統的規劃，搭配有趣的主題，再從教學的角度出發，規劃出能符合整學期的常態性課程，開發出「魔幻屋存錢筒」、「貓頭鷹密碼鎖」、「小火車彈片鎖」等等，而這些教具背後代表的知識系統，就是從仰韶文化的木鎖，一路講到現今還繼續使用的密碼鎖。
有趣古工藝教具 1 : 彈片鎖小火車，用設計讓木頭產生金屬簧片的效果
在古工藝中，彈片鎖是很基礎的項目，約莫青銅器時期就演進出來的鎖型，簡易度是學齡兒童都可以掌握的DIY工藝品。如果孩子比較幼小，在操作時也會訓練到小肌肉，以討喜的小火車造型「引誘」，即將讓他們不知不覺被帶入彈片鎖的領域中。小火車平易近人，卻隱藏著古老的機關，是開發團隊從古鎖的最大宗——「廣鎖」轉譯而來。廣鎖是古代最常見的簧片鎖結構。小火車利用木片切割以及設計的巧思，讓木頭材質也能產生簧片的效果，環保且適合孩子們操作，不是金屬材質，所以完全不用擔心在操作中會有受傷的可能性。
將古代最常見的廣鎖的功能，以現代火車外型包裝，大大增添孩子的好感度。除了讓小朋友在組裝過程中就能懂最常見古鎖的開關鎖機構原理，還可以訓練動手做的能力，成品還能當擺飾、種植小盆栽，而且這台小火車是真正能「鎖」喔！
適用年齡：4歲以上
有趣古工藝教具 2 : KACHI 原木拼圖訓練專心度
不只是拼圖，還要挑戰你的解謎速度！當初這款拼圖，是因應教育機構的需求所設計出給低年級的小朋友可以動腦動手的益智遊戲，所以有兩款難易度不同的拼圖，這次介紹的是初階款。
雖說是初階，卻已經有超過十種的解法，主要是拼圖結束後，不能留下「缺口」（如圖示有個小洞），符合孩子想一直「闖關」的慾望，所以深受孩子們喜歡，是玩了就會愛上的益智遊戲，除了訓練視覺之外，更能提高手眼協調，以及強化專注力與耐心。
簡單輕巧，攜帶方便，家族聚餐、長途旅程，隨時帶著走吧！3C玩夠了，就一起來動動手、動動腦，活化一下僵化的思考吧 !
適用年齡：4歲以上
《中階古工藝》
有趣古工藝教具 3 : 魔幻老屋木鎖存錢筒，把零錢自動分類，還可以學習仰韶文化
五、六千年前的仰韶文化，並沒有金屬的相關文物，只有木頭，就地取材的人類就製作了木鎖，正史並未記載，也只能從古書、野史一探究竟。因為木頭材質的問題，很難留傳至今，到底存在與否，目前也還是個謎團。
現在出土的木鎖，大多都是後代逐步演進所看到的實體，內部結構大體上沒變，也就是鎖體本身會有類似密碼鎖的概念，會有幾個孔洞，裡面會有鎖栓，而這鎖栓會因為本身重量往下沉，直接鎖住，要開鎖，必須要有相對應形狀一致的鑰匙插入後，對應到正確的位置，往上推起鎖栓，才能解鎖。
而「魔幻屋存錢筒」完全復刻這樣的木鎖原理，但是存錢筒不容易設計放入較沉重的鎖栓上去，一來不好操作，二來整體過重。所以改用現代的拉伸彈簧來「轉譯」鎖栓的重量效果，開鎖的方式，取代原先要將鎖栓往上推，而改成往下壓拉伸彈簧，有一個解鎖的手感。
而零錢分類的設計，讓孩子們可以去觀察不同角度的斜坡，所產生的速度與加速度，要如何搭配孔洞的大小，零錢才能準確無誤掉進正確的位置。
組裝後可以了解到「古鎖機關」原理，試著去想像幾千年前仰韶文化時期的人類是如何思考與解決問題的，這樣跨越時空的連結，讓人感到宇宙的浩瀚。
適用年齡：7歲以上
有趣古工藝教具 4 : 貓頭鷹百寶盒，了解密碼鎖的設計原理
古代的防盜箱就有密碼和暗鎖？每個行李箱，都有左右兩組密碼鎖，只要轉動就能設定密碼，組合不對就怎麼樣也打不開，這可不是現代的發明，古代其實就有各式各樣的組合鎖，甚至有中文字的鎖型，比阿拉伯數字看起來更酷炫！
「貓頭鷹百寶盒」讓孩子們在組裝的過程中，就能完全瞭解密碼鎖的構造與原理，並且與大家的生活息息相關，也是古老智慧傳承保留的軌跡。
轉動轉盤、插入鑰匙，擁有數字密碼與暗鎖，這肯定讓孩子覺得自己完成了一個非常個人的物件。百寶盒在貓頭鷹的身體上方設計了投幣的孔洞，除了組裝過程破解了古代鎖的秘密，也讓成品有實際存錢的功能，讓孩子無形中也接觸到了貨幣必須被好好保管的概念。
適用年齡：10歲以上
《高階古工藝》
有趣古工藝教具 5 : 仿古搖擺機械鐘，用鐘擺了解STEAM教育的"工程’
「計時」不論在什麼時代，都是一項不可或缺的技術，它大大改變了人類在生活上的穩定，以及科技上的創新；而計時的方式隨著時代不斷進化，從遠古時期的水鐘漏刻，到中世紀發明的機械鐘，甚至是現今的電子錶，都提升了我們日常的便利與節奏。
明朝時義大利傳教士利瑪竇，在宮廷大門前進貢了擺桿機械鐘，將這款西洋舶來品與科學研究成果一同奉上，讓東方世界讚嘆不已。而「搖擺機械鐘」，簡化了古代擺桿的原理，堅持不使用電力，運用擺長、齒輪與砝碼的搭配，讓你在組裝時，可以觀察到齒輪、法瑪和擺桿間的距離不同時速度的變化，輕鬆了解機械鐘的機構原理，更能讚嘆古人發明計時工具的偉大。
為什麼團隊所研發的第一件作品，就是機械鐘呢？因為它富有教育意義，不是只有機械背景的大學生才能玩，機械鐘可以簡化成基本的物理、數學的知識，結合國中小學的課綱，甚至放入高中生的自主學習的主題當中。專題式的鑽研，讓孩子們在過程中發現缺少哪方面的知識，才知道要選修哪門課來補足。
有趣古工藝教具 6 : 渾儀的用途是甚麼? 最原始的星象望遠鏡 - 渾儀
「渾儀是誰發明的? 」「渾儀的功用是甚麼?」「渾儀真的能觀測天象？」不只現代人覺得好奇，在東漢的張衡，以及當時的人們也有一樣的疑問。根據國立科學工藝博物館的解釋，渾天儀又稱渾象，是我國古代研究天文的主要儀器，據說這種儀器在堯舜時代就有，但是製作比較完善，在史書上有比較明確的記載的，張衡算是第一位。張衡的渾天儀又稱做漏水轉渾天儀，為精銅鑄成的球體模型，裡面有幾層圓圈可以轉動，轉動的方式以四分為一度，周天一丈四尺六寸一分，是一個刻滿赤道、黃道、南北極、節氣、日月星辰的球狀物。
credit @ samukawajinjaofficial
大家對這個渾儀到底是不是能用充滿懷疑，張衡為了證明渾儀真的能觀測天象，便進行了測試。當他在室內依據渾儀顯示說出星星的位置時，在戶外觀天象的人所看到的星象也相吻合，人們便開始相信渾儀真的能夠準確的測量天象。
在操作渾儀時，一定要提到東漢的張衡，他不只是厲害的天文學家，還是數學家、發明家、地理學家、文學家，好似東方的達文西。
張衡的觀念相當先進，認為宇宙是無限的，天體的運行是有規律的；月光是日光的反射，月蝕是因為地球遮住日光，月繞地球而行，且有升降。他了解到太陽運行（應該是地球公轉）的某些規律，正確解釋了冬季夜長、夏季夜短和春分、秋分晝夜等時的起因。他經過對某些天體運轉情況的觀測，得出一周天為三百六十五度又四分度之一的結論，與近世所測地球繞日一周曆時365天5小時48分46秒的數值相差無幾。如果沒有實際操作過渾儀，就無法知道他超越常人的天才，對於人和宇宙間的關係，張衡不只是工程上的貢獻，更彷彿是哲學家般地領略了平凡人所不明白的事，因此才能建造出如此偉大又美麗精緻的機械。
後疫情時代，一到週末大家都往山上走，尋找新鮮空氣，這是人類自古以來的本能。帶著小型渾儀，在沒有光害的野外，滿是星星的夜空，透過窺管，觀察幾萬光年外的星星們，如同東漢張衡，我們也同樣不斷地在宇宙中找尋萬物運行的道理。
適用年齡：10歲以上
從五千年前的彈片鎖到東漢能觀天象的渾儀
人類天生的求知慾促使我們想知道事物的過去、現在與未來。從什麼時候開始有彈鎖片的使用，小火車讓我們知道從漢代開始就一直是主要的鎖型，一直到一九四零年代以後，西方栓銷制栓鎖的廣泛使用後，古中國的傳統鎖具才逐漸地被淘汰。從「魔幻屋存錢筒」接觸到無從論證，卻泛用木鎖仰韶文化。再接著到可以插入鑰匙，設定數字密碼與暗鎖的「貓頭鷹百寶箱」，令人讚嘆當時的古工藝是如此精妙，也才知道原來鎖本身就是一門有趣的學問，在鎖與開之間，有這麼多有趣的故事，有這麼多關於人性面的思索，人為什麼要有秘密的物件，要有秘密的空間，還要將之鎖起來，不讓其他人打開？
現在的科技令人眼花撩亂，只有在後面追趕著，讓孩子手中永遠有最新的玩具，但是這類產品不只鎖住了孩子的眼球，也限制了腦力與肌力的發展，到底如何才能讓孩子們對古工藝產生自主學習的動力呢？可以試試讓孩子一整天不帶錶，讓他們用身體去感受時間的變化，然後再讓他們操作「仿古搖擺機械鐘」，再一邊告訴他們關於義大利傳教士利瑪竇的冒險旅程，還有他用計時器進貢到明朝朝廷之前，當時的中國都是用什麼方法看時間呢？說不定這一個個說不完的故事，就會串接成他們自主搜尋古老的日晷、水鐘或沙漏的動機？
結論
我們不知道孩子操作後，會不會想更了解仰韶文化、利瑪竇或張衡，但是手中握著這些蘊含幾千年能量的古工藝品，無疑是為他們開了一扇門，透過這扇門，「啪」的一聲，想像力就像天使的雙翅用力地展開，孩子們可以自由穿越到任何時代，去任何時空，穿越再穿越，尋找答案再發現新的問題，思考再解謎，讓他們在摸索之中找到屬於自己飛翔的航線。