STEAM理念下的兒童教育玩具設(shè)計(jì)趨勢(shì)

宋穎佳　蔣曉

摘要：研究STEAM教育理念指導(dǎo)下的兒童教育玩具設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)我國STEAM教育理念的深入發(fā)展、STEAM教育生態(tài)建設(shè)。從STEAM跨學(xué)科的理念和創(chuàng)新力培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，對(duì)市場(chǎng)上的STEAM教育玩具設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，探究我國STEAM教育下的教育玩具設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，設(shè)置難度分級(jí)以適應(yīng)能力的增長(zhǎng)、學(xué)科緊密融合達(dá)到綜合能力培養(yǎng)、給予更多創(chuàng)造力發(fā)揮的空間，注重創(chuàng)新思維及創(chuàng)意表達(dá)是STEAM教育玩具設(shè)計(jì)發(fā)展的重要趨勢(shì)。該結(jié)果為STEAM理念的實(shí)踐應(yīng)用提供理論依據(jù)及參考。

關(guān)鍵詞：STEAM理念 兒童教育玩具 創(chuàng)造力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TB47

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2020）01-0134-03

引言

為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)下信息爆炸，高速變化的世界，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才以應(yīng)對(duì)綜合復(fù)雜問題的解決，教育界發(fā)生變革，STEAM跨學(xué)科的教育理念得到了廣泛的認(rèn)可和支持，我國在十三五規(guī)劃中的教育信息化的未來五年規(guī)劃中，已然明確指出探索跨學(xué)科領(lǐng)域教育、創(chuàng)客教育等新教育模式的應(yīng)用實(shí)踐，STEAM教育正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的搭建，從幼兒、小學(xué)、中學(xué)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，從課堂教育到非正式的博物館，社區(qū)，家庭環(huán)境下的教育，STEAM理念也逐漸滲透到兒童玩教具的設(shè)計(jì)中。

隨著80，90后逐漸成為家長(zhǎng)，他們受教育的程度有所提升，新生家長(zhǎng)對(duì)兒童的素質(zhì)教育越來越重視，促使家長(zhǎng)增加對(duì)STEAM玩教具產(chǎn)品的投入，家長(zhǎng)對(duì)教育投入的承受能力更高，對(duì)教育投入意愿更強(qiáng)。STEAM玩教具讓兒童在動(dòng)手操作的體驗(yàn)過程中，激發(fā)兒童主動(dòng)探索的求知欲，學(xué)習(xí)跨學(xué)科的知識(shí)技能，給予發(fā)揮創(chuàng)造力的空間，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用綜合的學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)造性解決問題能力的培養(yǎng)，為面對(duì)以后快速變化的復(fù)雜社會(huì)做準(zhǔn)備。

一、STEAM理論解讀

“STEAM”一詞緣起于“STEM”教育，指的是與科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）學(xué)科相關(guān)的教育，而后加入了藝術(shù)（Art），將相關(guān)的課程進(jìn)行有機(jī)交叉融合，相互協(xié)調(diào)作用，形成一個(gè)知識(shí)體系，并將其應(yīng)用于實(shí)際的問題解決之中。科學(xué)幫助我們認(rèn)識(shí)世界和解釋自然世界的規(guī)律，技術(shù)和工程幫助人們?cè)谧鹬匾?guī)律的基礎(chǔ)上合理運(yùn)用規(guī)律改造世界，數(shù)學(xué)作為發(fā)展科學(xué)，技術(shù)，工程的分析工具，藝術(shù)為人們提供了多重的，包容的視角看待世界，幫助對(duì)不同學(xué)科、社會(huì)發(fā)展的理解。

STEAM教育旨在不孤立地看待學(xué)科領(lǐng)域，而是看到學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，理解不同學(xué)科如何相互促進(jìn)，相互影響，更深刻、全面的看待問題，將知識(shí)與實(shí)際生活問題的解決聯(lián)系起來。STEAM教育是培養(yǎng)孩子的綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、創(chuàng)造性解決問題的能力。

（一）學(xué)科融合內(nèi)容

傳統(tǒng)的教學(xué)模式偏重對(duì)學(xué)科知識(shí)的教授，知識(shí)點(diǎn)較為孤立，抽象，STEAM教育是面向過程的，是對(duì)綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，是知識(shí)、概念的理解運(yùn)用，能力、思維方式、價(jià)值觀的培養(yǎng)。在動(dòng)手體驗(yàn)中認(rèn)識(shí)，理解，運(yùn)用知識(shí)，將抽象的知識(shí)立體化，還原到生活情境中，從眼手腦協(xié)調(diào)的感官經(jīng)驗(yàn)中獲得。在過程中學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)所需的能力，比如數(shù)學(xué)中的邏輯思維能力對(duì)工程知識(shí)學(xué)習(xí)的促進(jìn)，藝術(shù)中的工具使用能力對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)的促進(jìn)。

（二）學(xué)科融合途徑1.基于問題的學(xué)習(xí)模式如何將學(xué)科進(jìn)行緊密整合，要關(guān)注學(xué)科間的聯(lián)系?；趩栴}的

學(xué)習(xí)模式或基于大概念展開的問題解決是有效進(jìn)行學(xué)科模式整合的途徑。問題是跨學(xué)科知識(shí)融合的交叉點(diǎn)與連結(jié)點(diǎn)，在生活情境下的問題通常是綜合性的，有一定的復(fù)雜性，從未知，模糊到了解透徹的過程，需要觀察，收集，整理，分析，模擬，假設(shè)等多個(gè)階段，通過問題的探究、解決習(xí)得掌握問題背后隱藏的知識(shí)和解決問題所需的知識(shí)、技能，并將所學(xué)應(yīng)用到其他情境。大概念是指不同學(xué)科中的核心概念，是事實(shí)現(xiàn)象基礎(chǔ)上抽象出來的核心的、可遷移的概念，但在不同的學(xué)科背景下的定義或應(yīng)用方式不同，應(yīng)用跨學(xué)科的大概念能讓學(xué)習(xí)者思考同一概念的不同側(cè)面，更全面，深刻地理解概念，靈活地應(yīng)用知識(shí)。

2.基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是以作品制作作為特征，作品制作貫穿整個(gè)體驗(yàn)過程，作為跨學(xué)科的連結(jié)點(diǎn)。將自己的創(chuàng)意想法通過動(dòng)手實(shí)踐實(shí)現(xiàn)，在其中，自主發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用綜合的知識(shí)，技能完成項(xiàng)目的制作。這種方式突顯學(xué)習(xí)者的價(jià)值意義創(chuàng)造，從適應(yīng)和改善社會(huì)的角度，思考項(xiàng)目的價(jià)值意義。

（三）以學(xué)習(xí)者為中心

以“學(xué)習(xí)者為中心”的理念強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主體地位，從以往的知識(shí)傳授到主動(dòng)的建構(gòu)對(duì)信息的理解，學(xué)習(xí)者以過往累計(jì)的經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)對(duì)信息進(jìn)行歸納吸收，形成新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，是一種內(nèi)部驅(qū)動(dòng)下的行為，也可以通過外部因素來刺激，采用設(shè)定情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)探索精神，使他們處于主動(dòng)探索、自發(fā)思考、積極建構(gòu)意義的認(rèn)知主體地位。以學(xué)生為主體地位就不能忽視學(xué)生個(gè)體的主觀能動(dòng)性，個(gè)性，多樣性，行為的復(fù)雜性和不穩(wěn)定，這需要外界合理的引導(dǎo)。

（四）創(chuàng)造力培養(yǎng)

從“STEM”到STEAM的轉(zhuǎn)變，目標(biāo)從培養(yǎng)綜合學(xué)科素養(yǎng)解決問題到創(chuàng)造性的解決問題，明確了創(chuàng)造力培養(yǎng)的目標(biāo)。創(chuàng)造力是文明持續(xù)發(fā)展的重要因素，創(chuàng)新能力也是人才培養(yǎng)的重要能力。創(chuàng)造力存在“用進(jìn)廢退”的情況，要持續(xù)的保持創(chuàng)造力，需要個(gè)體不間斷的終身學(xué)習(xí)，兒童時(shí)期的早期教育對(duì)創(chuàng)造力培養(yǎng)的意義重大，影響深遠(yuǎn)。

創(chuàng)造力是指根據(jù)一定的目的，運(yùn)用一切已知信息，涌現(xiàn)出某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)意義或個(gè)人價(jià)值的新的特征的能力，STEAM理念中，創(chuàng)造力的形成是在利用綜合學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行問題的解決或項(xiàng)目的制作。利用綜合學(xué)科學(xué)科整合下的打破原有知識(shí)結(jié)構(gòu)，整合多樣化知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，將知識(shí)進(jìn)行遷移應(yīng)用到更大的范圍等訓(xùn)練能夠促進(jìn)創(chuàng)造力的培養(yǎng)，STEAM教育里創(chuàng)造力表現(xiàn)在解決問題的多種途徑和創(chuàng)造性的自我表達(dá)，在分析，整理信息的歸納思維上，與發(fā)散思維結(jié)合，尋找更多問題解決的可能性;創(chuàng)造力包括創(chuàng)造性思維還有創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)的能力，將創(chuàng)意通過某種途徑以表現(xiàn)、傳達(dá)出來。

二、STEAM兒童教育玩具設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

市場(chǎng)數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)NPD預(yù)測(cè)到2019年，STEAM教育和受STEAM理念啟發(fā)的玩具市場(chǎng)價(jià)值將到達(dá)幾百億的水平，這一領(lǐng)域的價(jià)值已經(jīng)占有較高的玩具市場(chǎng)銷售總額，市場(chǎng)上，STEAM教育玩具呈現(xiàn)激增的趨勢(shì)。隨著STEAM理念對(duì)教育改革的影響深入，物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)價(jià)值還會(huì)持續(xù)提升。

（一）正式教育下的STEAM教育玩具

在正式教育的課堂環(huán)境下，STEAM教育的實(shí)施有教師的引導(dǎo)，課堂模式的設(shè)計(jì)和同伴間的合作交流，教育產(chǎn)品需要持續(xù)支持融入多樣化的主題，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)給予進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、模擬測(cè)試、活動(dòng)展開、設(shè)計(jì)制作的材料。主流的機(jī)器人搭建，樂高拼搭，和Sony的koov等產(chǎn)品都是以最小單位量的模塊進(jìn)行任意拼搭，如圖1所示，結(jié)合一些關(guān)鍵機(jī)械部件完成物理動(dòng)作，以圖形化的編程軟件和不同的傳感電子模塊來對(duì)作品進(jìn)行控制和功能的實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)以一種外化的，裸露的，簡(jiǎn)單易懂的方式讓學(xué)生理解技術(shù)是如何改造周圍世界的。一般有三個(gè)階段以適應(yīng)不同問題，項(xiàng)目的展開，第一階段按照一定原則進(jìn)行搭建，第二階段使用搭建好的作品完成相應(yīng)的任務(wù)，通過自主創(chuàng)造的作品達(dá)到解決問題的目標(biāo)，測(cè)試結(jié)果，第三階段自由設(shè)置任務(wù)，自由探索，讓兒童在一定基礎(chǔ)上進(jìn)行更多的想象并實(shí)現(xiàn)。

正式教育下的STEAM教育產(chǎn)品需要良好的課程設(shè)計(jì)，教師在進(jìn)行問題，情境設(shè)定時(shí)，需要考慮在此問題下，兒童可能會(huì)接觸到的知識(shí)，引入知識(shí)點(diǎn)，并引導(dǎo)他們挖掘與之相關(guān)的問題。積木式的模塊拼搭給予了兒童發(fā)揮想象，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的便捷途徑，在制作的過程中，了解工程，技術(shù)，培養(yǎng)藝術(shù)審美，在傳統(tǒng)的積木拼搭上拓展了更多可能性。

（二）非正式教育下的STEAM教育玩具

在課堂之外，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，家庭教育環(huán)境里，STEAM教育玩具豐富了正式教育，更側(cè)重兒童興趣導(dǎo)向的選擇，滿足個(gè)性化的興趣與需求，激發(fā)兒童的興趣或階段性的能力培養(yǎng)，對(duì)正式教育作為補(bǔ)充和階段支持。這類產(chǎn)品的主題性更鮮明，學(xué)科特征較為突出，圍繞一兩種主要學(xué)科的內(nèi)容展開動(dòng)手實(shí)踐，在過程中培養(yǎng)綜合能力，由于缺乏老師的指導(dǎo)，所以產(chǎn)品本身具有一定的引導(dǎo)性，設(shè)定基本情境，問題的提出、發(fā)散，在過程中促進(jìn)參與，允許家長(zhǎng)或玩伴的共同參與。

比如圖2的thinkfun的鐳射迷宮，將物理的光的反射的知識(shí)融入到棋盤中，通過激光發(fā)射的技術(shù)來進(jìn)行對(duì)抗，在每次對(duì)抗中鍛煉對(duì)象模式的識(shí)別能力，邏輯思維，觀察能力，專注力。這個(gè)產(chǎn)品將不同學(xué)科素養(yǎng)有效融合，設(shè)定清晰的目標(biāo)，讓兒童面對(duì)多變的情況，利用知識(shí)原理，發(fā)揮想象，完成每次的進(jìn)攻與防守，這是其創(chuàng)造力發(fā)揮的體現(xiàn)，將光反射的效果通過激光直接顯現(xiàn)，激發(fā)兒童的興趣，產(chǎn)生好奇，兒童能對(duì)知識(shí)是否應(yīng)用得當(dāng)有明確的判斷并進(jìn)行修正，讓兒童不斷嘗試、探索，對(duì)知識(shí)應(yīng)用的條件，作用效果都有直接的體驗(yàn)。

對(duì)目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的STEAM教育玩具進(jìn)行調(diào)研，從設(shè)計(jì)的角度發(fā)現(xiàn)需要把握幾點(diǎn)：

（一）將抽象的知識(shí)外化讓兒童得以感知

傳統(tǒng)的教授方式讓知識(shí)停留在書本上，較為抽象，孤立，與生活的聯(lián)系較遠(yuǎn)，使兒童理解起來較為費(fèi)勁，難以將知識(shí)與生活聯(lián)系起來應(yīng)用到實(shí)際，學(xué)科較為孤立，理解不深刻。兒童對(duì)世界的理解不依賴于學(xué)科知識(shí)，是在感官體驗(yàn)、探索中融合，兒童STEAM教育玩具將晦澀抽象的知識(shí)以一種顯現(xiàn)的，可感知，可控制，有趣的方式體現(xiàn)出來，從感官獲得的體驗(yàn)來增強(qiáng)認(rèn)知，加深知識(shí)的記憶，提高知識(shí)識(shí)別效率。利用知識(shí)、規(guī)則進(jìn)行動(dòng)手操作，在預(yù)期與動(dòng)手操作的試驗(yàn)中、創(chuàng)造中達(dá)到對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，操作結(jié)果對(duì)兒童有直接的反饋，讓兒童獲得成就感，從技術(shù)角度看，聲光電、傳感器的反饋都增強(qiáng)了兒童的成就感，可控感。

（二）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要符合兒童年齡階段的特征

兒童處在成長(zhǎng)的階段，還未發(fā)育完全，在身體、心理、認(rèn)知方面都有其特征，不同的年齡段之間有差別，在設(shè)計(jì)時(shí)，目標(biāo)兒童的特征是考慮的重要因素之一。將知識(shí)融入到教育玩具時(shí)，需要考慮是否是兒童能通過感知理解的，操作的過程是否是他們現(xiàn)有的能力能達(dá)到的，比如手部力量、精細(xì)操作程度，情境的設(shè)定是否與他們的生活貼近。在兒童的能力與應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)處于一種平衡波動(dòng)的時(shí)候，兒童能夠全身心地投入其中，有動(dòng)力持續(xù)與玩具進(jìn)行互動(dòng)，不斷探索，從而達(dá)到能力培養(yǎng)的目的，難度較大或者過于簡(jiǎn)單都容易失去對(duì)孩子的吸引力。

（三）把握教育性與娛樂性的平衡

教育玩具需要同時(shí)具備教育性和娛樂性兩種特性，發(fā)揮玩具的教育性是教育玩具設(shè)計(jì)的目的，兒童在玩耍、游戲的過程，達(dá)到一些目標(biāo)，認(rèn)識(shí)、利用事物的規(guī)律，獲得積極的情感體驗(yàn)。而玩耍是兒童的天性，是認(rèn)識(shí)周圍世界的獨(dú)特途徑，在自然環(huán)境下，兒童也能利用自然產(chǎn)物進(jìn)行玩耍，而教育玩具能引導(dǎo)兒童玩耍，逐步與社會(huì)融合，獲得更好的游戲體驗(yàn)，得到思維、能力的鍛煉。著名教育家蘇霍姆林斯基說“任何一種教育現(xiàn)象，孩子們?cè)缴俑械浇逃咭鈭D，他的教學(xué)效果也就越大”。在設(shè)計(jì)兒童玩耍的體驗(yàn)時(shí)，不要顯露出明顯的教學(xué)意圖，讓兒童在利用知識(shí)玩耍的過程中得到快樂。

三、STEAM教育玩具設(shè)計(jì)趨勢(shì)

（一）適應(yīng)能力的增長(zhǎng)，難度分級(jí)

STEAM教育玩具在情境，問題的設(shè)計(jì)下，隱藏著學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，外化了知識(shí)作用的特征，讓兒童在最初產(chǎn)生好奇，逐步認(rèn)識(shí)、理解、利用知識(shí)并進(jìn)行創(chuàng)造，在動(dòng)手實(shí)踐的過程中，熟悉規(guī)則，適應(yīng)規(guī)則。對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，能力的培養(yǎng)需要進(jìn)行一定階段的訓(xùn)練以深刻，全面的理解知識(shí)，形成能力，所以需要融入結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，設(shè)置有一定復(fù)雜度的問題，可以在過程中分解任務(wù)，不斷增加難度，提升挑戰(zhàn)，從簡(jiǎn)單逐漸復(fù)雜，設(shè)置多種情形，讓兒童在不同的情況下進(jìn)行知識(shí)的遷移應(yīng)用，靈活地應(yīng)用規(guī)則，用新的知識(shí)解決新問題，所以，產(chǎn)品呈現(xiàn)難度分級(jí)是一個(gè)趨勢(shì)。

家長(zhǎng)們希望兒童在玩耍中能獲得知識(shí)，能力的增長(zhǎng)，通過顯性的方式看出兒童的變化，難度分級(jí)是一種方式，從兒童達(dá)到的游戲目標(biāo)看出變化。

（二）學(xué)科緊密融合，綜合能力培養(yǎng)

STEAM教育理念融入的玩具設(shè)計(jì)還處于蓬勃發(fā)展的階段，學(xué)科融合是其重要特征，讓兒童了解社會(huì)生活中的問題的復(fù)雜性，利用跨學(xué)科的知識(shí)解決問題，提高綜合能力。面向家庭環(huán)境下的STEAM教育玩具主要呈現(xiàn)兩三種學(xué)科的顯性特征，屬于知識(shí)融入，情境設(shè)定的階段，動(dòng)手實(shí)踐的過程會(huì)運(yùn)用其他學(xué)科的思維、能力。在今后的設(shè)計(jì)中，將學(xué)科進(jìn)行融合時(shí)，需要將他們放在平等的地位上，有機(jī)地結(jié)合，而不是為了融合而生硬地插入某種學(xué)科，需要有意義的融合，各學(xué)科的內(nèi)容相互作用，在探索的過程呈現(xiàn)一定的因果關(guān)系。并且，80后的新生家長(zhǎng)相比應(yīng)試教育，越來越重視素質(zhì)教育的培養(yǎng)，學(xué)科有效融合，綜合能力的培養(yǎng)是STEAM教育玩具設(shè)計(jì)的趨勢(shì)之一。

（三）更多創(chuàng)造力發(fā)揮的空間，注重創(chuàng)新思維及創(chuàng)意表達(dá)

STEAM教育理念的重要目標(biāo)是創(chuàng)造力的培養(yǎng)，創(chuàng)意的思考，產(chǎn)生過程經(jīng)歷想象、創(chuàng)造、制作、反思、再想象的螺旋上升階段，想象包括事物的聯(lián)想，事物與事物之間的聯(lián)系，對(duì)未發(fā)生事情結(jié)果的預(yù)判，以及空間想象力，在STEAM教育中想象體現(xiàn)在知識(shí)的遷移運(yùn)用，問題解決辦法的發(fā)散思維，實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果假設(shè)、預(yù)想，空間推理等方面。創(chuàng)造力包含創(chuàng)意思維還包括將創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)的能力，STEAM教育里創(chuàng)造力表現(xiàn)在解決問題的多種途徑和通過動(dòng)手實(shí)踐的創(chuàng)造性自我表達(dá)，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，可以引導(dǎo)兒童進(jìn)行問題的發(fā)散，嘗試更多問題的解決路徑，給予兒童充分發(fā)揮想象的空間，并提供便于兒童自我表達(dá)的方式。目前的STEAM教育玩具很多停留在按照一定方式進(jìn)行搭建，應(yīng)當(dāng)更多地挖掘兒童想象的空間，在事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有意義的想象，而可視化編程，電子元件，3D打印等技術(shù)降低了兒童進(jìn)行操作的門檻，相較于傳統(tǒng)的益智玩具，增強(qiáng)了互動(dòng)的多樣可能性。

結(jié)論

STEAM理念下的兒童教育玩具的主要特征是讓兒童通過動(dòng)手實(shí)踐，主動(dòng)探索的過程，利用綜合的學(xué)科素養(yǎng)，創(chuàng)造性的解決問題。STEAM理念讓兒童用綜合的角度對(duì)待問題，看到學(xué)科間的聯(lián)系，通過動(dòng)手實(shí)踐的過程加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用，讓兒童進(jìn)行有意義的想象與創(chuàng)造，達(dá)到綜合學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)造力培養(yǎng)的目的。文章綜合STEAM跨學(xué)科的理念和學(xué)科融合的內(nèi)容及途徑，分析STEAM理念在兒童教育玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略及趨勢(shì)，讓兒童在游戲的過程得到能力的培養(yǎng)。

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