關(guān)于STEM教育在美育中的探討

鄔丹

【摘 要】STEM教育與美育跨界組合，對于培養(yǎng)學(xué)生的審美能力、提高其創(chuàng)造美的能力有著重要的作用。STEM教育與顧家老宅的研學(xué)活動相結(jié)合，踐行了素質(zhì)教育的理念;對于提高學(xué)生的文化自信，培養(yǎng)熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國的情感有著積極意義;同時在實(shí)踐中，讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識，有利于提高學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為技能的能力。此次研學(xué)活動是根據(jù)建筑的跨學(xué)科特征進(jìn)行的針對性設(shè)計，也考慮了學(xué)生的年齡特點(diǎn)、心理特點(diǎn)、認(rèn)知能力等，學(xué)生邊玩邊學(xué)，教師寓教于樂，學(xué)生既體會到中國傳統(tǒng)建筑的精湛技藝，又感受到中國傳統(tǒng)建筑巧妙絕倫的形式之美。

【關(guān)鍵詞】STEM理念 美育 顧家老宅 傳統(tǒng)建筑

美無處不在，滲透在我們生活的方方面面，有精神的也有物質(zhì)的。感受美、審美是一項(xiàng)重要能力。素質(zhì)教育要求培養(yǎng)具有健全人格的公民，美育是不可或缺的組成部分。審美能力關(guān)乎穿衣著裝、個人談吐，也關(guān)乎情趣、情操，更關(guān)乎國家軟實(shí)力。美術(shù)（藝術(shù)）作為小學(xué)美育的重要載體，在素質(zhì)教育中發(fā)揮著重要的作用。

STEM教育著眼于跨界，打破既有的學(xué)科界限，使科學(xué)教育、技術(shù)教育、藝術(shù)教育等有機(jī)融合。素質(zhì)教育的目的在于培養(yǎng)全面發(fā)展的人才。STEM教育無疑對于培養(yǎng)綜合素質(zhì)較高的人才有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

建筑是科技與藝術(shù)的結(jié)合，自然是美育的重要對象。建筑師與藝術(shù)家有著不解之緣，如米開朗琪羅主持建造了圣彼得大教堂，閻立本主持了大明宮的建設(shè)，文徵明設(shè)計了拙政園。中國傳統(tǒng)建筑也是跨越科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)的存在。鑒于此，我們按照STEM教育理念，組織學(xué)生針對白蒲鎮(zhèn)顧家老宅開展了一次研學(xué)活動。

一、顧家老宅建筑鑒賞

顧家老宅位于江蘇省南通市如皋市白蒲鎮(zhèn)。白蒲鎮(zhèn)為江蘇千年古鎮(zhèn)，歷史悠久，名人輩出。據(jù)史料記載，明洪武十九年（1386年）至清咸豐五年（1855年）的四百多年間，白蒲鎮(zhèn)先后出了進(jìn)士39人、舉人34人、廩生53人、議敘21人、應(yīng)例67人。明末四公子之一冒辟疆、清代書法家鄭板橋、著名詩人袁枚也先后造訪古鎮(zhèn)，并留下了傳訓(xùn)和墨跡。白蒲鎮(zhèn)明清民居建筑群位于古鎮(zhèn)的秀才巷、市大街兩側(cè)，通揚(yáng)運(yùn)河西側(cè)，有明清民居房屋40棟，142間。這些民居大部分保存完好，顧家老宅是其中的代表性建筑。下面我們對顧家老宅進(jìn)行賞析。

（一）顧家老宅的布局賞析

中國古建筑一般是以院落為單位的，由不同功能的建筑圍合成建筑組群。四合院雖然形式多樣，但最基本的形式是由不同的建筑前后左右圍合成院落。四合院是中國住宅的主要形式，皇宮其實(shí)也是一個放大的四合院，其影響綿延至今。中國地域遼闊，民族眾多，由于地域特征、氣候、生活習(xí)俗、人口密度等方面的差異，不同地域的住宅有著較大差異，但基本保持了四合院的格局。

顧家大宅屬于四合院民居。顧家老宅坐北朝南，兩個院落呈東西組合。外院兩進(jìn)，門堂在整個院落的東南，東南為八卦中的巽位，在五行中為“風(fēng)”，寓意出入平安、吉祥之意。門堂與藏書樓結(jié)合，三層四間，后為書齋，三間七檁，中間為天井。顧家老宅由兩個院落單元組成，可以看出顧家當(dāng)年是有一定的名望與財力的，但對于頗具財力的人家而言，他們往往不會滿足于單個四合院，而是將老宅建成由多個院落前后或左右構(gòu)成一個院落組群，但無論怎么組合，其內(nèi)部還是保持院落式的格局，保持著方整規(guī)則的形態(tài)。

（二）顧家老宅建筑技術(shù)鑒賞

顧家老宅是典型的木結(jié)構(gòu)建筑。中國古建筑的最大特點(diǎn)就是采用木結(jié)構(gòu)，“墻倒屋不塌”，木結(jié)構(gòu)牢固，經(jīng)久耐用，有利于防御地震。房屋是否牢固主要取決于結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑也不例外。中國古建筑的木結(jié)構(gòu)是符合力學(xué)原理的，這種結(jié)構(gòu)體系由梁、枋、柱等卯合而成，既具有良好的平衡性，又具有一定的韌性。木結(jié)構(gòu)不僅能支撐建筑自身重力，還能抵御突如其來的沖擊力。當(dāng)?shù)卣饋硪u時，木結(jié)構(gòu)能有效地緩解這種沖擊力。墻在這種結(jié)構(gòu)體系中，只是起到空間隔斷作用，即使墻倒了，木結(jié)構(gòu)也依然完好。

顧家老宅內(nèi)院有正屋三間，為穿斗式硬山頂建筑。穿斗式構(gòu)架是一種精簡版的木結(jié)構(gòu)體系，沿房屋的進(jìn)深方向按檁的分布對應(yīng)豎立一排承重柱，每柱上架一檁，檁上布椽，屋面荷載不經(jīng)過梁，直接由檁傳至柱。相對而言，穿斗式結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。硬山頂是普通坡屋面建筑，屋頂較輕，有良好的防震性能，一般用于普通民居和大型建筑的附屬建筑。硬山頂建筑的特點(diǎn)是兩端山墻與屋面封閉相交，山面沒有伸出的屋檐，山尖顯露突出，木構(gòu)架全部封包在墻體之內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，簡約實(shí)用。

顧家老宅門窗多采用神奇的榫卯技術(shù)，榫卯是在兩個木構(gòu)件上所采用的一種凹凸結(jié)合的連接方式。凸出部分叫榫（或榫頭）;榫和卯一旦結(jié)合在一起，就釋放出神奇而強(qiáng)大的力量。榫卯結(jié)構(gòu)應(yīng)用于房屋建筑后，雖然每個構(gòu)件都比較單薄，但是整體上卻能承受巨大的壓力。這種結(jié)構(gòu)不在于個體的強(qiáng)大，而是互相結(jié)合、互相支撐。榫卯是一項(xiàng)科學(xué)而實(shí)用的緊固技術(shù)，中國古建筑多為木結(jié)構(gòu)，為榫卯技術(shù)的運(yùn)用創(chuàng)造了條件，可以說中國古建筑與榫卯技術(shù)相互成就。碩大的建筑木結(jié)構(gòu)通過榫卯將一根根梁、枋、柱等緊緊連接、卯合起來，形成一個牢固的結(jié)構(gòu)體系，不用一根鐵釘，不得不讓人驚嘆于古人的技藝與智慧。同時，榫卯結(jié)構(gòu)往往與美觀相結(jié)合，處處透露著中國古代的技術(shù)之美。

另外，據(jù)推測，顧家大宅建造時采用了“糯米灰漿”的建筑黏合劑。在中國古建筑中，糯米灰漿的運(yùn)用，是古代工匠的一項(xiàng)偉大發(fā)明，堪稱古代的水泥。具體做法是將熬制過的糯米漿與熟石灰、沙石等按一定的比例混合。據(jù)測試，摻入糯米漿的石灰砂漿的整體性能更穩(wěn)定，黏合強(qiáng)度更大，材料間的兼容性更強(qiáng)，即使在今天，糯米灰漿在許多古建筑的修復(fù)中仍然發(fā)揮著重要作用。

（三）顧家老宅建筑藝術(shù)鑒賞

顧家老宅具有一定的意境之美。中國傳統(tǒng)建筑，無論是園林，還是合院民居，都喜歡在庭院營造出自然的景觀。大的園林會營造池沼、假山，咫尺之間收藏萬里之勢;小的合院住宅中，有心的主人還在天井里設(shè)置石臺，置放幾盆花木石景，以增加院落的情趣。顧家老宅中，用綠植、盆栽營造這種氛圍，既有利于凈化空氣，又使人賞心悅目、心曠神怡。

顧家大宅為穿斗式硬山頂，經(jīng)過曲面、曲線處理，顯得輕巧靈動，“如鳥斯革，如翚斯飛”，像翚鳥展翅高飛，使整個建筑富有動感。當(dāng)然這種屋頂也有實(shí)用的功能，屋檐挑出墻外，可以避免雨水浸濕墻面，也可以保護(hù)房屋臺基不被雨水侵蝕，同時便于下雨時主人通行。

顧家大宅的窗戶是木制的，不上漆，古樸典雅。窗戶較大，紋樣簡潔而富有韻律，滿足了室內(nèi)采光的需要，彌補(bǔ)了許多古建筑采光較差的缺點(diǎn)，同時又極富美感。二樓的圍欄采用橫向木條與橫向線條組合排列，簡練而又不呆板，極富匠心。

顧家老宅院內(nèi)的隔墻裝飾也極富情趣。墻體蜿蜒變化，頂部覆青瓦，與墻體的灰色和諧統(tǒng)一，看上去如巨龍舞動，栩栩如生。在墻體凸起處開一圓門，如一畫屏，無論從內(nèi)而外看，還是從外而內(nèi)看，皆是生機(jī)盎然的小品畫，巧妙地在生活中展現(xiàn)了畫境。

二、傳統(tǒng)建筑鑒賞中STEM教育的作用

（一）讓學(xué)生沉浸式體驗(yàn)中國傳統(tǒng)建筑的技術(shù)之美

STEM的理念是打破學(xué)科的界限。通過顧家老宅的鑒賞，可以發(fā)現(xiàn)技術(shù)賦予了建筑經(jīng)久不衰的物質(zhì)基礎(chǔ)，美賦予了建筑美妙的靈魂。在顧家老宅的研學(xué)活動中，引入STEM教育方法，潛移默化中使學(xué)生對中國傳統(tǒng)建筑有了更立體的認(rèn)識。通過讓學(xué)生從感官上認(rèn)識古建筑的造型、裝飾、材質(zhì)、色彩，并在搭建體驗(yàn)中認(rèn)識古建筑的結(jié)構(gòu)、力學(xué)原理、建造技術(shù)，既能讓學(xué)生體會到中國傳統(tǒng)建筑技術(shù)的巧妙絕倫，又使其感受到中國建筑藝術(shù)的神奇瑰麗。

（二）通過趣味性教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在顧家老宅的研學(xué)活動中，通過STEM教學(xué)方法，體現(xiàn)寓教于樂的教育理念。將枯燥的理論講解變得活潑生動，使學(xué)生全程沉浸其中，極大地提高了學(xué)習(xí)效果。教育不是簡單地向?qū)W生的大腦裝填知識的過程，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到快樂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、參與性、主動性，才能最大限度地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，學(xué)生才能更加主動地學(xué)習(xí)。

（三）分工協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生集體主義精神

建筑不僅是技術(shù)密集型行業(yè)，而且是勞動密集型行業(yè)，需要眾多人員的分工協(xié)作才能完成。在顧家老宅的研學(xué)活動中，制作建筑模型，充分體現(xiàn)了這種團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神?；顒又?，對學(xué)生進(jìn)行了分組，每個組別中又進(jìn)行了分工，類似于一個小型“建筑隊”，大家各司其職。從結(jié)果來看，明顯配合較好的組別在速度和質(zhì)量上要更勝一籌。

綜上所述，STEM與傳統(tǒng)建筑鑒賞相結(jié)合，收到了良好的教學(xué)效果。學(xué)生對中國傳統(tǒng)建筑有了更立體的認(rèn)識，同時，趣味性教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，通過分工協(xié)作，學(xué)生感受到集體團(tuán)結(jié)的力量，培養(yǎng)了其集體主義精神。

三、STEM教學(xué)方法的意義

（一）知行合一，踐行素質(zhì)教育

素質(zhì)教育兼顧德、智、體、美、勞，提倡全面教育、綜合教育，使人得到全面的發(fā)展。既學(xué)習(xí)到文化知識，培育完美的人格，又富有情趣，兼具智商與情商，從而具備較高的綜合素質(zhì)。在顧家大宅的研學(xué)活動中，引入STEM教學(xué)方法，可以說是一次素質(zhì)教育的重要實(shí)踐。此次活動，通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生了解了中國傳統(tǒng)優(yōu)秀建筑文化，同時體驗(yàn)到了真正的美來源于勞動的創(chuàng)造。

（二）通過生動的課堂潛移默化地提高學(xué)生文化自信

中國古建筑作為中國傳統(tǒng)文化的載體，隨著歷史的變遷，許多優(yōu)秀文化被淹沒在了歷史的浩渺煙波中。顧家大宅的研學(xué)活動，引入STEM教學(xué)方法，通過生動的課堂，對中國傳統(tǒng)建筑文化再發(fā)掘，潛移默化中加深了學(xué)生對于中國傳統(tǒng)建筑文化的了解，增強(qiáng)了其對中國文化的認(rèn)同感，對于提高學(xué)生的文化自信有著重要意義。同時，此次活動通過對家鄉(xiāng)優(yōu)秀建筑進(jìn)行身臨其境的學(xué)習(xí)、體驗(yàn)，有利于激發(fā)學(xué)生對家鄉(xiāng)的自豪感，進(jìn)而激發(fā)對偉大祖國的熱愛。

（三）提高學(xué)生由知識到技能的轉(zhuǎn)化能力

學(xué)習(xí)知識的終極目的是致用，教育歷來注重學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合。此次顧家大宅的研學(xué)活動設(shè)計的初衷也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)，讓學(xué)生將學(xué)習(xí)到的知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際的動手能力，既加強(qiáng)了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，又增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)新知識的動力。

綜上所述，將STEM教育與顧家老宅的研學(xué)活動相結(jié)合，踐行了素質(zhì)教育的理念;對于提高學(xué)生的文化自信，培養(yǎng)熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國的精神有著積極意義，同時，在實(shí)踐中，讓學(xué)生將學(xué)到的知識加以運(yùn)用，有利于提高學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為技能的能力。

美與世界水乳交融，STEM教育與美育的跨界組合，對于培養(yǎng)學(xué)生的審美能力、提高其創(chuàng)造美的能力有重要的作用。王希孟、齊白石、達(dá)·芬奇、莫奈的畫作是美的，但美育不是簡單的圖畫教育，美是立體的，滲透在我們生活的方方面面。此次顧家大宅的研學(xué)活動，引入STEM教育理念，是一次對小學(xué)美育新的探索。此次研學(xué)活動是根據(jù)建筑的跨學(xué)科特征進(jìn)行的針對性設(shè)計，也考慮了學(xué)生的年齡階段、心理特點(diǎn)、認(rèn)知能力等，學(xué)生邊玩邊學(xué)，教師寓教于樂，讓學(xué)生既體驗(yàn)到中國傳統(tǒng)建筑的精湛技藝，又感受到中國傳統(tǒng)建筑巧妙絕倫的形式之美。