拆解实验：培养学生科技素养的实践路径
2026-04-01
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来源：
大众日报
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□魏述省
随着国家对中小学科技教育重视程度的持续提升，科技素养已成为当前人才培养的核心目标之一。2025年，教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》明确提出，科技教育要突出实践导向，强化学生创新能力的培养。然而，当前中小学科技教育仍面临课程设置碎片化、实践机会不足、教学资源匮乏等现实困境。
拆解实验作为一种以实物探究为基础的实践教学方式，鼓励学生通过亲手拆解物品来探究其结构与原理，在“做中学”的过程中实现知识内化与能力建构，为提升学生科技素养提供了切实可行的路径。
夯实实践场域：
构建支撑科技素养培育的硬件基础
实践场域是科技素养培育的物质载体，其建设质量直接影响教学活动成效。以实践育人为导向，济南市钢城区实验学校秉持“安全化、功能化、生活化”理念，着力打造集机械拆卸、电子探究与创新制作于一体的拆解实验室，构建功能清晰、层次分明的操作空间，为不同学段学生提供适配的工器具与数字化设备，切实保障拆解实验的有效开展。
从学生活动流线出发，拆解实验室在空间布局上分为“粗拆区”与“精研区”。“粗拆区”主要面向低年级学生，侧重整体结构感知和初步探索，帮助学生在直观操作中建立物品构造的基本认知；“精研区”服务高年级学生，支持对关键部件细致分析与原理探究。两区相对独立又有机衔接，既满足不同学段学生的差异化学习需求，也体现教学的梯度性与进阶性。
在资源配置方面，学校建立了“阶梯式”废旧物品资源库，结合学生认知水平，对各类拆解材料分类整理、编码管理，赋予每件废旧物品专属教学属性。比如将带有齿轮传动结构的老式打印机划入初中工程教学板块，把带基础电路的小型电器归为小学高年级电学学习材料。通过规范化、系统化管理，使废弃物料变身为可灵活调取、分层使用的优质教学资源，兼顾废物利用与分层育人，助力科技素养落地。
创新教学模式：
构建能力进阶的育人体系
教学模式创新是科技素养培育的关键环节。在实践育人理念指导下，学校提出了“拆—学—做—创”四步教学法，将学习过程有机嵌入拆解实践的全链条之中，实现知识建构与能力发展的深度融合。
“拆”是四步教学法的起点，强调让学生在真实的问题情境中开启探究之旅。带着“它为什么能工作”“内部结构如何设计”等疑问，学生通过拆解接触物品的“第一手”构造，初步感知产品的功能逻辑与设计理念。“学”是核心，学生在拆解中遇到的认知困惑，会成为其主动学习的触发点，引导其深入探究背后的物理原理、数学关系及工程技术知识。“做”是知识转化的关键，学生在理解基本原理的基础上，利用拆解所得的零部件尝试重组与改造，实现从知识理解到动手操作的迁移。“创”则是能力升华的体现，学生依托前面三个阶段积累的经验与灵感，萌生新构想，实现从模仿借鉴到自主创造的跨越，逐步形成创新思维与实践能力。
学校还结合各学段学生认知规律，搭建梯度化课程体系。低年级依托简单玩具，侧重感知基础机械结构与空间关系；高年级借助废旧电子产品拆解，融入物理、电路知识，弄懂电能转化等科学原理；初中阶段聚焦系统思维与工程实践，拔高逆向工程设计要求，推动学生从单项技能学习转向综合科技素养提升。
深化协同机制：
形成多元共育的育人合力
科技素养的培育不能局限于学校场域，需要构建家校社协同的支持体系，形成多元主体共同参与的教育生态。秉持实践育人的整体思路，学校着力推动家庭教育角色转型与社会资源整合，构建起开放、联动、共享的科技教育协同机制。
在家庭教育层面，学校积极引导家长实现角色转变，从传统意义上的“参与者”升级为科技教育的“合作者”。通过开展亲子拆解、家庭实验室、家庭拆解大赛等趣味互动活动，鼓励家长利用课余时间陪伴孩子探究废旧物品，把科学探究的场域从校园延伸到日常生活中，拉近家校距离，实现资源共享、经验互鉴。同时，学校深挖家长职业资源，邀请机械、电子等相关领域家长走进课堂担任兼职教师，把一线行业经验融入教学，让家庭教育摆脱单向监督配合的模式，成为协同育人的重要力量。
在社会资源整合方面，学校拓展科技教育的实践场域，联动科技馆、企业、社区等资源，组织学生走出校园，深入研学基地与生产一线，在真实情境中感受科学价值与科技力量。学校还与本地科技型企业建立了“旧设备捐赠与再利用”合作机制，引入企业淘汰但完好的专业设备作为教学教具，既补齐校园教学资源短板，又让学生近距离接触真实工业产品与前沿设计思维，拉近校园科技教育与现实科技应用的距离。
在课堂教学层面，教师坚持以启发式教学为主导，避免直接呈现知识结论，而是通过设计启发式问题、提供学习支架等方式，引导学生在拆解实践中主动思考、自主探究。教师关注学生思维过程，鼓励其在困惑中寻求便捷的学习方法，在试错中积累有效的解决策略，从而不断提升创新素养与实践能力。
实践表明，拆解实验作为以实物为载体的探究性学习方式，能有效激发学生的探究兴趣，促进空间想象、逻辑思维与动手能力协同发展，帮助学生在真实情境中建立起对科学原理和工程技术的深刻理解。学生在“拆万物以究其理”的过程中习得知识、涵养严谨求实的科学精神，为终身发展筑牢根基。
（作者单位：济南市钢城区实验学校）
随着国家对中小学科技教育重视程度的持续提升，科技素养已成为当前人才培养的核心目标之一。2025年，教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》明确提出，科技教育要突出实践导向，强化学生创新能力的培养。然而，当前中小学科技教育仍面临课程设置碎片化、实践机会不足、教学资源匮乏等现实困境。
拆解实验作为一种以实物探究为基础的实践教学方式，鼓励学生通过亲手拆解物品来探究其结构与原理，在“做中学”的过程中实现知识内化与能力建构，为提升学生科技素养提供了切实可行的路径。
夯实实践场域：
构建支撑科技素养培育的硬件基础
实践场域是科技素养培育的物质载体，其建设质量直接影响教学活动成效。以实践育人为导向，济南市钢城区实验学校秉持“安全化、功能化、生活化”理念，着力打造集机械拆卸、电子探究与创新制作于一体的拆解实验室，构建功能清晰、层次分明的操作空间，为不同学段学生提供适配的工器具与数字化设备，切实保障拆解实验的有效开展。
从学生活动流线出发，拆解实验室在空间布局上分为“粗拆区”与“精研区”。“粗拆区”主要面向低年级学生，侧重整体结构感知和初步探索，帮助学生在直观操作中建立物品构造的基本认知；“精研区”服务高年级学生，支持对关键部件细致分析与原理探究。两区相对独立又有机衔接，既满足不同学段学生的差异化学习需求，也体现教学的梯度性与进阶性。
在资源配置方面，学校建立了“阶梯式”废旧物品资源库，结合学生认知水平，对各类拆解材料分类整理、编码管理，赋予每件废旧物品专属教学属性。比如将带有齿轮传动结构的老式打印机划入初中工程教学板块，把带基础电路的小型电器归为小学高年级电学学习材料。通过规范化、系统化管理，使废弃物料变身为可灵活调取、分层使用的优质教学资源，兼顾废物利用与分层育人，助力科技素养落地。
创新教学模式：
构建能力进阶的育人体系
教学模式创新是科技素养培育的关键环节。在实践育人理念指导下，学校提出了“拆—学—做—创”四步教学法，将学习过程有机嵌入拆解实践的全链条之中，实现知识建构与能力发展的深度融合。
“拆”是四步教学法的起点，强调让学生在真实的问题情境中开启探究之旅。带着“它为什么能工作”“内部结构如何设计”等疑问，学生通过拆解接触物品的“第一手”构造，初步感知产品的功能逻辑与设计理念。“学”是核心，学生在拆解中遇到的认知困惑，会成为其主动学习的触发点，引导其深入探究背后的物理原理、数学关系及工程技术知识。“做”是知识转化的关键，学生在理解基本原理的基础上，利用拆解所得的零部件尝试重组与改造，实现从知识理解到动手操作的迁移。“创”则是能力升华的体现，学生依托前面三个阶段积累的经验与灵感，萌生新构想，实现从模仿借鉴到自主创造的跨越，逐步形成创新思维与实践能力。
学校还结合各学段学生认知规律，搭建梯度化课程体系。低年级依托简单玩具，侧重感知基础机械结构与空间关系；高年级借助废旧电子产品拆解，融入物理、电路知识，弄懂电能转化等科学原理；初中阶段聚焦系统思维与工程实践，拔高逆向工程设计要求，推动学生从单项技能学习转向综合科技素养提升。
深化协同机制：
形成多元共育的育人合力
科技素养的培育不能局限于学校场域，需要构建家校社协同的支持体系，形成多元主体共同参与的教育生态。秉持实践育人的整体思路，学校着力推动家庭教育角色转型与社会资源整合，构建起开放、联动、共享的科技教育协同机制。
在家庭教育层面，学校积极引导家长实现角色转变，从传统意义上的“参与者”升级为科技教育的“合作者”。通过开展亲子拆解、家庭实验室、家庭拆解大赛等趣味互动活动，鼓励家长利用课余时间陪伴孩子探究废旧物品，把科学探究的场域从校园延伸到日常生活中，拉近家校距离，实现资源共享、经验互鉴。同时，学校深挖家长职业资源，邀请机械、电子等相关领域家长走进课堂担任兼职教师，把一线行业经验融入教学，让家庭教育摆脱单向监督配合的模式，成为协同育人的重要力量。
在社会资源整合方面，学校拓展科技教育的实践场域，联动科技馆、企业、社区等资源，组织学生走出校园，深入研学基地与生产一线，在真实情境中感受科学价值与科技力量。学校还与本地科技型企业建立了“旧设备捐赠与再利用”合作机制，引入企业淘汰但完好的专业设备作为教学教具，既补齐校园教学资源短板，又让学生近距离接触真实工业产品与前沿设计思维，拉近校园科技教育与现实科技应用的距离。
在课堂教学层面，教师坚持以启发式教学为主导，避免直接呈现知识结论，而是通过设计启发式问题、提供学习支架等方式，引导学生在拆解实践中主动思考、自主探究。教师关注学生思维过程，鼓励其在困惑中寻求便捷的学习方法，在试错中积累有效的解决策略，从而不断提升创新素养与实践能力。
实践表明，拆解实验作为以实物为载体的探究性学习方式，能有效激发学生的探究兴趣，促进空间想象、逻辑思维与动手能力协同发展，帮助学生在真实情境中建立起对科学原理和工程技术的深刻理解。学生在“拆万物以究其理”的过程中习得知识、涵养严谨求实的科学精神，为终身发展筑牢根基。
（作者单位：济南市钢城区实验学校）