一個(gè)國(guó)家的發(fā)展需要科學(xué)的土壤，一個(gè)人的成長(zhǎng)，也離不開(kāi)科學(xué)素養(yǎng)的積淀。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）公布的2015年國(guó)際學(xué)生能力測(cè)試（PISA），中國(guó)孩子在閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)素養(yǎng)評(píng)價(jià)方面均居于世界前列；但在關(guān)于未來(lái)從事科學(xué)工作意向調(diào)查中，數(shù)據(jù)顯示中國(guó)“將來(lái)期望進(jìn)入科學(xué)相關(guān)行業(yè)從業(yè)的學(xué)生比例”僅為16.8%，這一比例不僅低于美國(guó)的38%，也遠(yuǎn)低于該組織成員國(guó)24.5%的平均水平。
我們不禁會(huì)問(wèn)：究竟是誰(shuí)偷走了孩子們的“科學(xué)夢(mèng)”？
北京師范大學(xué)資深教授、中國(guó)教育學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)、國(guó)家教育咨詢委員會(huì)委員、北京明遠(yuǎn)教育書院名譽(yù)院長(zhǎng)顧明遠(yuǎn)先生曾指出，“大家都說(shuō)要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，從小要打好基礎(chǔ)，但我們的人才培養(yǎng)模式又處處限制學(xué)生思維”。當(dāng)務(wù)之急，是要破解這一教育悖論，創(chuàng)新教育才能煥發(fā)勃勃生機(jī)。
STEAM教育理念為基礎(chǔ)教育創(chuàng)新思維的培養(yǎng)提供了理論指導(dǎo)。早在2021年，德勤研究院就在年度教育行業(yè)報(bào)告《新政重塑教育格局——中國(guó)教育發(fā)展報(bào)告2021》中提出，STEAM教育將會(huì)成為未來(lái)教育行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
好的空間是STEAM教育的重要支持。國(guó)內(nèi)外有關(guān)機(jī)構(gòu)研究表明，學(xué)校構(gòu)筑空間對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成就的貢獻(xiàn)率達(dá)到25%。未來(lái)創(chuàng)新教育要先從空間入手，通過(guò)創(chuàng)新場(chǎng)景構(gòu)建，以項(xiàng)目為抓手，不斷激發(fā)孩子對(duì)未知世界的探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，大膽質(zhì)疑，幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新思維，提高科學(xué)探究能力。
一、當(dāng)前學(xué)習(xí)空間的現(xiàn)實(shí)審視
1.育人味不濃
濃厚的育人空間浸潤(rùn)，不僅有利于學(xué)生厚實(shí)人文底蘊(yùn)、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，也有利于發(fā)展學(xué)生面向未來(lái)的六項(xiàng)關(guān)鍵技能，即品德養(yǎng)成、公民、溝通能力、批判性思維和解決問(wèn)題能力、合作能力、創(chuàng)造和想象能力。實(shí)踐中，為了創(chuàng)設(shè)喜歡學(xué)習(xí)、樂(lè)于學(xué)習(xí)的教育空間，學(xué)校力求營(yíng)造富有趣味的學(xué)習(xí)空間。但事與愿違，當(dāng)前部分學(xué)習(xí)空間中的擺設(shè)和布置，往往很難讓學(xué)生了解景觀背后的文化內(nèi)涵，未能充分發(fā)揮各種設(shè)計(jì)的隱性教育價(jià)值，最終淪為學(xué)習(xí)空間中的“擺設(shè)”。
2.實(shí)驗(yàn)室缺乏
基礎(chǔ)教育學(xué)校普遍設(shè)有輔助教學(xué)用房，按學(xué)科性質(zhì)可分為物理實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)教室、生物教室等。但針對(duì)新的多種科學(xué)技術(shù)，則缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，如3D打印教室、VR體驗(yàn)室。同時(shí)，缺少培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的木工作坊、模型作坊等。另外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室需要設(shè)有信息查詢、交流、休息、儲(chǔ)物等功能，這一功能經(jīng)常在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建造與管理中被忽視。
3.主題不聚焦
學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)風(fēng)格統(tǒng)一、主題聚焦，能更好地發(fā)揮教學(xué)育人作用。但在實(shí)踐中，從宏觀層面看，學(xué)習(xí)空間的布局、設(shè)計(jì)與學(xué)校的辦學(xué)理念、課程設(shè)置和實(shí)施等方面匹配程度低。從微觀層面看，學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)與布局主題也不一致，教室是教室的內(nèi)容，走廊是走廊的內(nèi)容，不同空間“各自為陣”，沒(méi)有形成互相呼應(yīng)、協(xié)調(diào)一致的格局。
4.靈活性不夠
真實(shí)情境的項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)通常需要多種教學(xué)形式：集體授課、個(gè)人學(xué)習(xí)、小組討論、集中展示等，如果空間條件允許，可以發(fā)生更大規(guī)模的交流互動(dòng)。但當(dāng)前，中小學(xué)教室單元面積為60平米左右，一般設(shè)有45個(gè)位置，教室內(nèi)部空間較為擁擠，學(xué)生難以自由活動(dòng)。教室之間采用隔墻完全分隔，班級(jí)之間難以形成合班教學(xué)，無(wú)法展開(kāi)較大規(guī)模的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
5.開(kāi)放性不足
具有探索性的空間造型、內(nèi)容和氛圍能給學(xué)生一個(gè)和諧寬松的自由探索環(huán)境，更易激發(fā)出學(xué)生的求知欲。有研究表明，兒童通過(guò)自身的探索與體驗(yàn)方式習(xí)得知識(shí)技能的效果明顯優(yōu)于其他學(xué)習(xí)方式。但是，當(dāng)前校內(nèi)實(shí)踐的學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)，往往采用單調(diào)乏味、界限分明的空間布局，把學(xué)習(xí)空間當(dāng)作一個(gè)單純的“收納器”。
二、從“STEM”到“STEAM”
STEM教育源自于20世紀(jì)和21世紀(jì)之交的美國(guó)，旨在通過(guò)優(yōu)先發(fā)展科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)4門學(xué)科，促進(jìn)國(guó)家的科技發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。STEM教育理念重點(diǎn)關(guān)注培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合素質(zhì)，強(qiáng)調(diào)知行合一，準(zhǔn)確高效地直擊問(wèn)題痛點(diǎn)。
STEAM在STEM的基礎(chǔ)上，融入了Art，強(qiáng)調(diào)藝術(shù)的價(jià)值與科技同等重要，偏重于科學(xué)技術(shù)無(wú)法達(dá)到全人教育目標(biāo)。從傳播推廣角度，人們通常單一地解讀Art為藝術(shù)；但從學(xué)術(shù)角度，Art更多表示的是Liberal Art，即社會(huì)人文。
簡(jiǎn)而言之，STEAM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、人文、數(shù)學(xué)多領(lǐng)域融合的綜合教育，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在真實(shí)情景的互動(dòng)過(guò)程中建構(gòu)對(duì)知識(shí)的理解，探究性、體驗(yàn)性、協(xié)作性是學(xué)習(xí)STEAM知識(shí)的主要方式。
STEAM教育能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，符合我國(guó)當(dāng)前教育理念革新、課程改革和人才培養(yǎng)主旨。
三、如何架構(gòu)STEAM理念下
的教育物質(zhì)空間
學(xué)校是STEAM理念踐行的第一場(chǎng)景，空間是STEAM教育的重要工具和舞臺(tái)。推行STEAM教育，需要構(gòu)建一個(gè)人文、開(kāi)放、活力、合作、包容的教育綜合體，凸顯“跨界、創(chuàng)新、分享、實(shí)踐”等特質(zhì)，因地制宜、量身打造具有學(xué)校個(gè)性的STEAM教育物質(zhì)空間。
1.提升適應(yīng)創(chuàng)新教育需求的空間標(biāo)準(zhǔn)
創(chuàng)新教育理念下空間需求、空間使用都呈現(xiàn)出多樣化特征，且與常規(guī)校園空間的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差別較大。但當(dāng)前大多數(shù)校園在規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理上，仍然保留著常規(guī)校園空間強(qiáng)調(diào)分區(qū)的使用慣性，無(wú)法提高空間的利用率，并且難以打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵問(wèn)題。
第一，要解決教室空間上生均面積不足的問(wèn)題。生均面積指標(biāo)直接影響到后期的空間使用效果，需要在設(shè)計(jì)前期綜合多方資源解決。要因地制宜，充分利用未來(lái)社區(qū)政策，適度為容積率指標(biāo)“松綁”，推廣非計(jì)費(fèi)容積率，為創(chuàng)新教育場(chǎng)景構(gòu)建提供充足的物質(zhì)空間保障。
第二，要為非正式學(xué)習(xí)以及課程實(shí)驗(yàn)室預(yù)留空間。包括：新科學(xué)技術(shù)的課程實(shí)驗(yàn)室，如3D打印室、VR體驗(yàn)室等；探究類課程實(shí)驗(yàn)室，如生命科學(xué)、宇宙科學(xué)等；手工技術(shù)課程，如木工作坊，多維模型作坊等。由于這類空間隨著課程的開(kāi)發(fā)以及參與人數(shù)的逐漸增多可能產(chǎn)生更多的功能需求，因此要在設(shè)計(jì)前期需預(yù)留足夠空間，以備后續(xù)功能的拓展和融合。
2.“參與式設(shè)計(jì)”提高校園空間使用效率
參與式設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是由該領(lǐng)域的專家與用戶共同討論來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在校園設(shè)計(jì)中，主要指的是設(shè)計(jì)師與校園使用者，即老師和學(xué)生一同討論設(shè)計(jì)。參與式設(shè)計(jì)更注重用戶在使用過(guò)程中的體驗(yàn)，并根據(jù)用戶的個(gè)性需要而提出相應(yīng)的解決方案。
STEAM核心培養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情景中成長(zhǎng)，提高主動(dòng)參與的自學(xué)能力。教師作為項(xiàng)目的前期策劃者、項(xiàng)目過(guò)程中的設(shè)計(jì)參與者、項(xiàng)目后期的使用者、反饋者，需要對(duì)課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)，同時(shí)明確空間需求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持全程參與，從使用者的角度出發(fā)，確保使用者的需求得到最大的滿足。
學(xué)生是學(xué)校空間中最重要的使用者，要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活等行為需求與內(nèi)在情感需求。臺(tái)灣西寶小學(xué)就在學(xué)校設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該校學(xué)生對(duì)場(chǎng)地原有樹(shù)木具有深厚的感情，并且該校設(shè)置了陶藝課程。因此在校園更新設(shè)計(jì)中，規(guī)劃師特意對(duì)樹(shù)木進(jìn)行保留，將課室設(shè)置于樹(shù)叢中，將學(xué)生陶藝作品作為景觀設(shè)計(jì)要素，賦予校園空間更多趣味。
3.融入“學(xué)習(xí)街區(qū)”布局的校園空間改造
調(diào)整功能布局，將專用教室集中布置并設(shè)在易于到達(dá)的位置。公共空間通過(guò)多義空間連接，形成校園中心；在中庭位置加建玻璃天棚，而不影響普通教室采光。增設(shè)天棚可增加校園活動(dòng)面積成為校園多功能活動(dòng)空間，并增加了空間向心性。利用趣味空間流線將中部建筑打通，使得校園整體感增強(qiáng)，并同時(shí)增加校園空間的豐富性。零散分布于教學(xué)區(qū)中的專用教室，可打開(kāi)作為社區(qū)公共客廳，成為學(xué)習(xí)空間。
增加空間的靈活性，強(qiáng)調(diào)空間的融合，增強(qiáng)空間使用的可能性。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)保持高度的靈活性，將實(shí)驗(yàn)室打開(kāi)可將其連接成一片完整的空間，具備更多使用的可能性。融入于教學(xué)區(qū)的專用教室可以采用玻璃隔斷或者靈活隔斷來(lái)增加空間的使用效率，平時(shí)可作為學(xué)生的交流互動(dòng)空間，有利于學(xué)習(xí)社區(qū)的形成，從而形成一個(gè)具備學(xué)習(xí)社區(qū)于公共學(xué)習(xí)中心的多尺度校園空間。
4.提高校園空間的“靈活性、透明性、豐富性”
靈活性：主要體現(xiàn)在空間的可調(diào)節(jié)性。學(xué)?？刹捎没顒?dòng)隔斷將空間按需要分割成不同的大小及形狀；短期的靈活性，空間可以快速、輕松地重新安排家具、電腦以及其他設(shè)備。另外，在每個(gè)教學(xué)空間，預(yù)留多處充電口或插座，使電子設(shè)備也能夠?qū)崿F(xiàn)靈活移動(dòng)。多種家具選用輕便、可折疊的或帶有萬(wàn)向輪的，同時(shí)教學(xué)空間應(yīng)當(dāng)設(shè)有一部分儲(chǔ)物空間，將空間實(shí)現(xiàn)最大化的靈活性。
透明性：創(chuàng)建開(kāi)放空間或在空間之間采用玻璃作為隔斷，目的在于創(chuàng)造空間的聯(lián)通性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性，學(xué)生可以作為展示者、觀察者、分享者等。具體來(lái)說(shuō)，圖書館區(qū)域采用較為低矮的儲(chǔ)物書架，減少遮擋，學(xué)生可以更自然地融入到學(xué)習(xí)環(huán)境之中，同時(shí)通透的空間有利于學(xué)生相互監(jiān)督。創(chuàng)客工坊、視頻制作實(shí)驗(yàn)室等功能空間采用固定玻璃扇作為隔斷，旁觀者可以在別人的工作過(guò)程中進(jìn)行學(xué)習(xí)展望。
豐富性：重視公共空間的營(yíng)造，公共空間面積充足，可展開(kāi)多種空間設(shè)計(jì)。打造豐富的正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)空間，設(shè)立中心廣場(chǎng)，容納多種活動(dòng)產(chǎn)生，提高使用上的功能豐富性。校園空間內(nèi)部設(shè)立多種趣味空間，讓學(xué)生可以用一種輕松的心態(tài)進(jìn)行多種活動(dòng)。
四、結(jié)語(yǔ)
教育的本質(zhì)是培養(yǎng)思維，培養(yǎng)思維的最好場(chǎng)所是課堂。孩子的好奇心是求知的階梯，是孩子探索世界的動(dòng)力源泉。未來(lái)校園要打破傳統(tǒng)教育場(chǎng)景束縛，要以教育改革目標(biāo)為導(dǎo)向，在空間設(shè)計(jì)與使用上為孩子的探索提供充足的可能，不斷激發(fā)兒童對(duì)探究未知世界的興趣，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，大膽質(zhì)疑，讓孩子“像科學(xué)家一樣思考”。
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審核：方志明