引言

造纸术作为中国古代四大发明之一，承载着千年的手工技艺与造物智慧，被列入国家级非物质文化遗产名录，具有极高的美育与科普价值。近年来，非遗造纸逐步纳入中小学艺术体验课程，但教学工具零散不成系统、传统古法工序无法适配40分钟课时、刀片式粉碎结构存在安全隐患等现实困境，严重制约了课程的常态化开展。为此，本研究依托科尔布体验学习理论，立足“具象体验—反思观察—抽象概念化—主动试验”的体验学习闭环框架，以废纸为原料，设计一体化可收纳模块化造纸教具，通过取消刀片式破碎结构提升安全性、压缩造纸流程至课堂课时可完成，旨在解决当前非遗造纸教学落地难的问题，为非遗类艺术课程配套教具的设计提供优化思路与实践参考。

一、绪论

（一）非遗造纸进入艺术体验课程现存窘境

国家发改委印发《“十四五”循环经济发展规划》，明确指出坚持节约资源和保护环境的基本国策，遵循“减量化、再利用、资源化”原则。生态文明相关政策不断落地，各地大力倡导废纸回收资源化利用，废纸再生产业逐步规模化发展，环保教育被纳入中小学必修内容，从政策与行业发展层面，催生了可依托废纸原料的造纸体验教具的研发需求。在此背景下，依托科学理论优化教具设计、适配校内艺术课程成为研究重点。

造纸术作为中国古代四大发明之一，是国家级非物质文化遗产，承载着中华千年手工技艺与造物智慧，具备极高美育与科普价值，因此逐步纳入中小学美育、综合艺术体验课程，但落地教学存在两大突出难题。第一，教学工具零散不成系统。市面造纸体验教具配件杂乱无专属收纳结构，课堂教具分发、整理耗时久，零散零件易丢失，教师课前筹备、课后收纳工作量大，难以常态化开展课堂教学。第二，传统古法工艺无法适配40分钟课时。传统古法造纸历经备料、泡竹、蒸煮、捣料、抄纸、烘干多道工序，全流程耗时数日，受课堂课时限制无法完整落地。若沿用原生植物原料，课堂只能碎片化观摩，学生缺少全程动手机会，背离艺术体验课程实操育人的初衷。除此之外，多数教具采用刀片粉碎原料，低龄学生实操存在划伤风险，进一步限制造纸非遗课程常态化开设。

（二）课程育人价值：造纸体验对学生综合能力的培育

艺术体验课程核心目标包含动手实操与协作能力培养。造纸全流程从废纸撕碎、制浆匀浆到压榨脱水、纹样拓印，全部依靠手部精细操作，循序渐进锻炼学生手部精细动作与动手实操素养；小组共用教具分工完成备料、抄纸、拓印等工序，能够在协同操作中培养沟通配合、分工协作的团队意识。除此之外，课程以废旧纸张为原料完成新纸再造，直观展现废弃物资源化过程，在实操过程中潜移默化培育学生节约资源、绿色环保的思想意识，契合中小学美育、劳动教育与生态教育的多元育人目标。

（三）科尔布体验学习理论概述及选用依据

1. 理论核心内容

科尔布体验学习理论将学习划分为具象体验、反思观察、抽象概念化、主动试验四个首尾衔接的闭环环节，主张摒弃书本单向灌输，以亲身实践作为知识获取的源头：具象体验是亲身实操积累直观经验；反思观察是基于操作现象发现规律、提出疑问；抽象概念化由教师梳理归纳非遗、环保相关理论；主动试验是学生活用所学进行个性化创作，四段循环构成完整学习路径。

2. 选用该理论的原因

其一，适配艺术体验课程教学逻辑。艺术课程重在体验感知，与体验学习“从实践中习得知识”内核高度一致，区别于文化课理论讲授模式。其二，精准破解非遗教学落地难题。依据四阶段学习规律倒推教具功能设计，能针对性解决课时不足、教具零散、实操安全性差等痛点，让造纸非遗从纸面知识变为可触摸、可操作的课堂内容。其三，匹配课程能力培养目标。动手实操对应具象体验、小组研讨对应反思观察、知识点讲授对应抽象总结、创意纸品制作对应主动试验，完整覆盖课程动手、协作、环保素养的培育要求。

（四）研究思路

立足课程现实痛点、环保政策导向与科尔布理论框架，从原料改良、结构系统化、安全优化三个维度提出教具设计策略，依托废纸原料压缩工艺流程，一体化收纳实现工具系统化，无刀片结构保障课堂安全。

二、传统造纸与废纸再造工艺流程对比分析

（一）传统古法造纸工艺流程繁杂性分析

从造纸的各个步骤分析比较后认为，中国的传统手工造纸有两种不同的造纸法：一是抄纸法造纸，二是浇纸法造纸。本次设计将在浇纸法的基础上进行研究设计，因为这样更节省操作空间。传统的造纸流程主要分为斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、覆帘压纸和透火焙干这五道工序。换言之就是将截断的竹子在就地开挖的水塘内浸上100天，取出用力捶洗，使青壳和树皮脱掉，目的是让竹料软化。拌上一些植物原料捣烂；接着将上述材料全部放入容器里蒸煮多日为了分散当中的植物纤维，可以借助重物的力量加速煮烂的速度；接着将冷却完毕的纸浆倒入另一个有水的平面容器内，利用细筛反复打捞纸浆，借助水平面使得纸浆均匀分布在同一水平面上；待一层纸膜形成好了之后进行沥水工作，把捞过纸浆的竹帘倒铺在压榨板上，然后移开竹帘，这层纸膜便落在板上。慢慢堆叠起一层层的纸页，再以重物挤压，排出纸页中的水分。重物挤压之下纸膜也慢慢成形，最后可通过日光或者火的热量将其烘干。整套古法工序周期漫长、耗材量大、场地要求高，完全无法在一节课内落地教学（图1）。

（二）废纸造纸流程的环保性与课时适配优势

现代废纸造纸对古法多道工序进行简化合并，提炼出适配体验的操作环节，配套手动制浆机、制浆水槽、榨干设备、沥水架、整纸滚轮、套纸模板与细筛等组件。设计选用废旧纸作为制作原料，直接省略原料浸泡、高温蒸煮等复杂前置工序。经过工艺对比，废纸造纸在节约资源、能源、减少污染物排放方面优势明显，唯一短板是废纸纤维反复循环2～3次后会出现角质化、成纸强度下降，无法持续回用。从能耗数据来看，废纸造纸零林木消耗、零制浆燃煤能耗，用水量仅为原生植物造纸的三分之一，化学药剂与废水排放量大幅降低，环保优势突出。精简后的整套工序操作便捷，能够控制在40分钟课堂时间内完整完成，打破了传统古法受时间、场地、原料制约的教学壁垒（图2）。

三、适配课堂教学的教具设计优化策略

结合40分钟课时约束、教具系统化、使用安全三大现实需求，以科尔布四阶学习闭环为导向确定三项核心设计策略。

（一）原料替换策略：选用废纸实现课时适配，缩短造纸周期

传统植物原料需要长时间浸泡、高温蒸煮，无法在一节40分钟课程完成。改用废旧纸张作为生产原料，省去原料预处理工序，仅保留碎浆、抄纸、压榨、风干四道核心步骤，整段体验流程可控制在单课时内，满足具象体验环节的课时要求。同时废纸取材便捷，成本低廉，便于学校大批量采购耗材开展常态化课程，在实操中直观向学生讲解废纸资源化环保知识，助力抽象概念化阶段的理论教学（图3）。

（二）结构优化策略：一体式收纳设计，实现教具系统化配套

针对现有教具零件分散、工具不成体系的课程痛点，采用手提箱体模块化收纳结构，将制浆组件、水槽、压榨滚轮、滤网、黄铜拓印配件全部整合收纳于单一箱体内部。课堂取用按需拆分，课后全部归位收纳，解决教具管理混乱、零件遗失问题。系统化的成套工具降低教师备课成本，保证课堂教学有序开展，稳定支撑学生小组协作体验（图4）。

（三）安全优化策略：摒弃刀片结构，采用石磨式碾磨制浆

现有刀片式碎浆结构锋利尖锐，课堂使用存在安全隐患，制约低年龄段学生参与具象体验。本次教具参考传统石磨结构，在制浆盘底部设置软性倒刺，依靠手动旋转碾压撕碎废纸，全程无尖锐部件，从产品结构层面消除划伤风险，全学段学生均可独立上手操作，最大化拓宽课程适用范围（图5）。

（四）人机工程学优化设计

产品全流程依靠手部完成制浆、摇匀、提拉、扭动、施压等动作，设计兼顾青少年与成年体验用户生理特征。人体手部尺寸在成年后趋于稳定，结合人机工程相关参数，产品所有手握操作轴的捏握球径设定为12mm～20mm，贴合人手舒适握持区间，降低长时间操作带来的手部疲劳，提升全流程体验舒适度，适配长时间课堂动手练习（图6）。

（五）非遗赋能策略：剪纸黄铜拓印件支撑主动试验环节

配套六款传统窗花剪纸黄铜拓片，学生完成基础造纸后，自主选用不同纹样在湿纸坯上拓印造型，制作个性化手工纸品。多样化配件为主动试验阶段提供创作载体，学生依托已有造纸知识自由创新，实现从被动体验到主动创造的学习转化，同时融合剪纸与造纸两项非遗，丰富艺术课程文化内涵（图7）。

四、非遗科普配套动画拓展设计

为弥补课堂无法实景展示古法全工序的短板，配套制作Low Poly风格科普宣传动画。作品以芒种时节江南竹林乡村为环境基底，拆分斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、覆帘压纸、透火焙干五大工序为五座独立悬浮小岛，依托卡通农夫的动线串联全流程，具象还原传统造纸完整工艺，既可课前播放用于知识点导入，支撑学生反思观察，也丰富非遗科普载体（图8）。

五、基于科尔布理论的教具落地后课程应用效果

具象体验：学生分组使用成套收纳教具，废纸制浆、抄纸实操，完成课程动手能力锻炼；

反思观察：小组对比用水量、拓印样式带来的纸张成品差异，开展课堂讨论，锻炼协作思考能力；

抽象概念化：教师结合实操成果，讲解造纸非遗发展史、废纸循环利用相关知识，完成理论归纳，树立节约环保意识；

主动试验：自主搭配干花、拓片纹样制作贺卡、杯垫，实现知识迁移与创意实践。整套教具完整走完科尔布学习闭环，切实改善非遗造纸在艺术课程落地难的现状。

六、总结与展望

本文围绕非遗造纸进艺术课程的工具不成体系、课时不匹配、实操不安全三大窘境，立足国家环保政策与废纸资源化行业趋势，以科尔布体验学习理论为指导，结合传统造纸与废纸再造工艺差异、人机工程学数据确定四项设计策略：以废纸简化工艺适配40分钟课时、一体化收纳实现教具系统化、无刀片碾磨保障课堂安全、人机尺寸优化提升握持舒适度，辅以非遗拓印配件完善体验闭环。教具既解决课程落地的现实问题，又依托四段式体验实现动手能力、协作能力、环保意识与非遗美育的多重育人价值。后续可根据小学、初高中不同学段学情，微调教具尺寸与配件规格，进一步适配分层艺术课程；优化拓片用材，降低教具生产成本，便于在中小学艺术课程大范围推广落地。

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