如何设计STEAM教育空间才符合新一代孩子学习的需要？

网友投稿 2019-06-03 15:09

作为STEAM教育的重要支持，STEAM实验室在社会力量的凝聚与应用、设备资源的建设与更新、项目的设计与开发和人员的配置与培养等方面具备成熟的经验。

1 STEM空间建设需求

创新实验室可以为学生实现跨学科学习和STEAM教育提供实践的物理场所和设施支持，让他们基于兴趣进行跨学科的创新活动和学习。我们应该借鉴国外创新实验室设施与资源建设理念，结合我国实际情况，进一步建设和完善我国创新实验室。

近年来，诺贝尔化学奖颁给了几个研究生物课题的物理学家，经济学奖获奖者研究的是心理学和经济分析相结合的“行为经济学”，看起来不合常理，实际上正显示了跨学科视野下的新突破。

以往，学科越分越细，学科内的知识逐渐丰富。但实际上，这个世界不是按照学科分的，它是综合的。未来的世界复杂多变，很多新的学术发现和突破恰恰发生在学科交错的边界。

STEAM教育具有依托新技术转变教学理念和教学模式的诸多优势，对于提升科技水平和保障国家战略发展具有重要作用。STEAM实验室通过提供充分的教学设施与完善的教学资源，成为教师和学生开展STEAM创新学习与研究的重要支持。

目前国内STEAM教育的研究由观摩学习转向理论构建与实践应用，但对STEAM实验室的研究与建设相对较少。

现在，STEAM实验室根据STEAM教育理念，设计基于项目、活动以及问题的学习情境，让学生在实践操作过程中进行产品的研究、设计和开发，不断提高学生STEAM素养和解决复杂问题的能力。

根据所属部门性质的不同，STEAM实验室针对学生、教师、家庭和公众等服务群体的差异，设计明确的教育目标，开设不同的项目实践，组织多种形式的创新活动。

STEAM实验室成为学生创新学习的实践空间、教师提升教学技能的孵化器、家庭融入学生学习的良好途径以及社会公众提升鉴赏能力的重要场所。

在STEAM实验室中，学生、教师和家长可以模仿科学家、工程师或艺术家设计机器人、创建电路和制作工艺品等，甚至可以与科学家、工程师和艺术家一起探索现实问题。此外，美国STEAM实验室积极寻求与教育部门进入企业合作，得到资金补助或者赞助，更好地为学生创新学习提供基础设施和优质资源。

STEAM实验室活动模式

工作坊

根据任务需要灵活的摆放课桌，让学生自由分组讨论，并集中精力思考创新的解决方案。

合作探究

针对全班的课程，将学生分为两组，把学生的电脑连接到系统的数据接口，两组的内容即可在白板上进行交互讨论。

分组实验

将学生分组，系统为每组学生提供实验所需的电、气和水等媒质。享受令人激动的实验。

讲座与授课

当需要进行传统授课或讲座时，实验室可变身为普通课室，而设施依然可以让每个位置连接到多媒体网络。

2 PST设计方法

PST方法即“Pedagogy-Space-Technology”，该方法要求从教学法、空间和技术三大维度整体考虑需求、目的和实现方式，同时把握好三个要素之间的相互关系，整体推进学习空间的概念、设计、施工与应用。PST三者是一个相互关联和相互影响的“迭代循环”。

在具体操作中，开发团队可通过前期的需求调查而确定具体空间的“教育学”定位，即该空间的教育理念、教学功能、教学组织、学习方式、学习评价、学习资源等方面的系统化要求，并希望这些“教育理念”能够通过关联的“空间”和“技术”来实现应有的理念和目标；“空间”是物质载体，通过布局、造型、体量和功能等的规划设计，通过承载“教育灵魂”和嵌入“技术装备”来形成STEM空间的功能；“技术”对空间设计提出一定的“占有”要求，并促进“教育学”要求的最终实现。

该模型重视教育学、技术装备两大要素对空间设计的互动关系，尤其是强调不同层次教育需求在STEM空间设计中的合理表达与体现。同时，PST三大要素彼此形成了一个相互支撑、互助的设计循环，通过需求的解决和设计的调整完善，最终实现彼此要求与功能的高水平耦合，确保设计作品达到比较理想的水平。

可以说，运用PST方法对学习空间设计具有十分重要的价值。第一，在设计之初和过程之中能够充分“聆听”来自教育学的多样需求，并尽可能将这些需求作为设计的出发点和主要依据，能够最大程度保障来自学校师生的“教育学”利益的保障，也有利于最大限度的确保设计的“教育目标”达成。第二，形成了一种基于多方面因素综合考虑的“耦合”机制，通过三方多维互动，不仅考虑“教育学”因素，还考虑具体“空间”和“技术”的实际统整，依托“空间”的物理平台，实现教育学和技术装备的有机“嵌入”，而不是无序整合。第三，确保了项目的落地性和可操作性，该模型超越了传统学习空间仅为艺术设计的流弊，无缝对接教育和装备，确保了STEM空间在施工阶段的可操作性。