一个国家的发展需要科学的土壤，一个人的成长，也离不开科学素养的积淀。根据经济合作与发展组织（OECD）公布的2015年国际学生能力测试（PISA），中国孩子在阅读、数学、科学素养评价方面均居于世界前列；但在关于未来从事科学工作意向调查中，数据显示中国“将来期望进入科学相关行业从业的学生比例”仅为16.8%，这一比例不仅低于美国的38%，也远低于该组织成员国24.5%的平均水平。
我们不禁会问：究竟是谁偷走了孩子们的“科学梦”？
北京师范大学资深教授、中国教育学会名誉会长、国家教育咨询委员会委员、北京明远教育书院名誉院长顾明远先生曾指出，“大家都说要培养创新人才，从小要打好基础，但我们的人才培养模式又处处限制学生思维”。当务之急，是要破解这一教育悖论，创新教育才能焕发勃勃生机。
STEAM教育理念为基础教育创新思维的培养提供了理论指导。早在2021年，德勤研究院就在年度教育行业报告《新政重塑教育格局——中国教育发展报告2021》中提出，STEAM教育将会成为未来教育行业发展的重点领域之一。
好的空间是STEAM教育的重要支持。国内外有关机构研究表明，学校构筑空间对学生学业成就的贡献率达到25%。未来创新教育要先从空间入手，通过创新场景构建，以项目为抓手，不断激发孩子对未知世界的探究兴趣，引导学生提出问题，大胆质疑，帮助学生培养科学创新思维，提高科学探究能力。
一、当前学习空间的现实审视
1.育人味不浓
浓厚的育人空间浸润，不仅有利于学生厚实人文底蕴、学习兴趣的培养，也有利于发展学生面向未来的六项关键技能，即品德养成、公民、沟通能力、批判性思维和解决问题能力、合作能力、创造和想象能力。实践中，为了创设喜欢学习、乐于学习的教育空间，学校力求营造富有趣味的学习空间。但事与愿违，当前部分学习空间中的摆设和布置，往往很难让学生了解景观背后的文化内涵，未能充分发挥各种设计的隐性教育价值，最终沦为学习空间中的“摆设”。
2.实验室缺乏
基础教育学校普遍设有辅助教学用房，按学科性质可分为物理实验室、化学教室、生物教室等。但针对新的多种科学技术，则缺乏相应的实验室，如3D打印教室、VR体验室。同时，缺少培养学生动手能力的木工作坊、模型作坊等。另外，科学实验室需要设有信息查询、交流、休息、储物等功能，这一功能经常在学校实验室的建造与管理中被忽视。
3.主题不聚焦
学习空间的设计风格统一、主题聚焦，能更好地发挥教学育人作用。但在实践中，从宏观层面看，学习空间的布局、设计与学校的办学理念、课程设置和实施等方面匹配程度低。从微观层面看，学习空间的设计与布局主题也不一致，教室是教室的内容，走廊是走廊的内容，不同空间“各自为阵”，没有形成互相呼应、协调一致的格局。
4.灵活性不够
真实情境的项目式教学活动通常需要多种教学形式：集体授课、个人学习、小组讨论、集中展示等，如果空间条件允许，可以发生更大规模的交流互动。但当前，中小学教室单元面积为60平米左右，一般设有45个位置，教室内部空间较为拥挤，学生难以自由活动。教室之间采用隔墙完全分隔，班级之间难以形成合班教学，无法展开较大规模的项目式学习。
5.开放性不足
具有探索性的空间造型、内容和氛围能给学生一个和谐宽松的自由探索环境，更易激发出学生的求知欲。有研究表明，儿童通过自身的探索与体验方式习得知识技能的效果明显优于其他学习方式。但是，当前校内实践的学习空间设计，往往采用单调乏味、界限分明的空间布局，把学习空间当作一个单纯的“收纳器”。
二、从“STEM”到“STEAM”
STEM教育源自于20世纪和21世纪之交的美国，旨在通过优先发展科学、技术、工程和数学4门学科，促进国家的科技发展和经济增长，提高国际竞争力。STEM教育理念重点关注培养和提高学生解决实际问题的综合素质，强调知行合一，准确高效地直击问题痛点。
STEAM在STEM的基础上，融入了Art，强调艺术的价值与科技同等重要，偏重于科学技术无法达到全人教育目标。从传播推广角度，人们通常单一地解读Art为艺术；但从学术角度，Art更多表示的是Liberal Art，即社会人文。
简而言之，STEAM教育就是集科学、技术、工程、人文、数学多领域融合的综合教育，强调学习者在真实情景的互动过程中建构对知识的理解，探究性、体验性、协作性是学习STEAM知识的主要方式。
STEAM教育能增强学生的动手能力和实践能力，有助于激发学生的创新思维，符合我国当前教育理念革新、课程改革和人才培养主旨。
三、如何架构STEAM理念下
的教育物质空间
学校是STEAM理念践行的第一场景，空间是STEAM教育的重要工具和舞台。推行STEAM教育，需要构建一个人文、开放、活力、合作、包容的教育综合体，凸显“跨界、创新、分享、实践”等特质，因地制宜、量身打造具有学校个性的STEAM教育物质空间。
1.提升适应创新教育需求的空间标准
创新教育理念下空间需求、空间使用都呈现出多样化特征，且与常规校园空间的设计标准差别较大。但当前大多数校园在规划设计、运营管理上，仍然保留着常规校园空间强调分区的使用惯性，无法提高空间的利用率，并且难以打破传统设计标准等关键问题。
第一，要解决教室空间上生均面积不足的问题。生均面积指标直接影响到后期的空间使用效果，需要在设计前期综合多方资源解决。要因地制宜，充分利用未来社区政策，适度为容积率指标“松绑”，推广非计费容积率，为创新教育场景构建提供充足的物质空间保障。
第二，要为非正式学习以及课程实验室预留空间。包括：新科学技术的课程实验室，如3D打印室、VR体验室等；探究类课程实验室，如生命科学、宇宙科学等；手工技术课程，如木工作坊，多维模型作坊等。由于这类空间随着课程的开发以及参与人数的逐渐增多可能产生更多的功能需求，因此要在设计前期需预留足够空间，以备后续功能的拓展和融合。
2.“参与式设计”提高校园空间使用效率
参与式设计的特点是由该领域的专家与用户共同讨论来对系统进行设计。在校园设计中，主要指的是设计师与校园使用者，即老师和学生一同讨论设计。参与式设计更注重用户在使用过程中的体验，并根据用户的个性需要而提出相应的解决方案。
STEAM核心培养目标在于培养学生在真实情景中成长，提高主动参与的自学能力。教师作为项目的前期策划者、项目过程中的设计参与者、项目后期的使用者、反馈者，需要对课程进行开发，同时明确空间需求。在设计过程中坚持全程参与，从使用者的角度出发，确保使用者的需求得到最大的满足。
学生是学校空间中最重要的使用者，要充分考虑学生的学习、生活等行为需求与内在情感需求。台湾西宝小学就在学校设计过程中发现，该校学生对场地原有树木具有深厚的感情，并且该校设置了陶艺课程。因此在校园更新设计中，规划师特意对树木进行保留，将课室设置于树丛中，将学生陶艺作品作为景观设计要素，赋予校园空间更多趣味。
3.融入“学习街区”布局的校园空间改造
调整功能布局，将专用教室集中布置并设在易于到达的位置。公共空间通过多义空间连接，形成校园中心；在中庭位置加建玻璃天棚，而不影响普通教室采光。增设天棚可增加校园活动面积成为校园多功能活动空间，并增加了空间向心性。利用趣味空间流线将中部建筑打通，使得校园整体感增强，并同时增加校园空间的丰富性。零散分布于教学区中的专用教室，可打开作为社区公共客厅，成为学习空间。
增加空间的灵活性，强调空间的融合，增强空间使用的可能性。实验室应当保持高度的灵活性，将实验室打开可将其连接成一片完整的空间，具备更多使用的可能性。融入于教学区的专用教室可以采用玻璃隔断或者灵活隔断来增加空间的使用效率，平时可作为学生的交流互动空间，有利于学习社区的形成，从而形成一个具备学习社区于公共学习中心的多尺度校园空间。
4.提高校园空间的“灵活性、透明性、丰富性”
灵活性：主要体现在空间的可调节性。学校可采用活动隔断将空间按需要分割成不同的大小及形状；短期的灵活性，空间可以快速、轻松地重新安排家具、电脑以及其他设备。另外，在每个教学空间，预留多处充电口或插座，使电子设备也能够实现灵活移动。多种家具选用轻便、可折叠的或带有万向轮的，同时教学空间应当设有一部分储物空间，将空间实现最大化的灵活性。
透明性：创建开放空间或在空间之间采用玻璃作为隔断，目的在于创造空间的联通性，增强学生学习的参与性，学生可以作为展示者、观察者、分享者等。具体来说，图书馆区域采用较为低矮的储物书架，减少遮挡，学生可以更自然地融入到学习环境之中，同时通透的空间有利于学生相互监督。创客工坊、视频制作实验室等功能空间采用固定玻璃扇作为隔断，旁观者可以在别人的工作过程中进行学习展望。
丰富性：重视公共空间的营造，公共空间面积充足，可展开多种空间设计。打造丰富的正式学习和非正式学习空间，设立中心广场，容纳多种活动产生，提高使用上的功能丰富性。校园空间内部设立多种趣味空间，让学生可以用一种轻松的心态进行多种活动。
四、结语
教育的本质是培养思维，培养思维的最好场所是课堂。孩子的好奇心是求知的阶梯，是孩子探索世界的动力源泉。未来校园要打破传统教育场景束缚，要以教育改革目标为导向，在空间设计与使用上为孩子的探索提供充足的可能，不断激发儿童对探究未知世界的兴趣，引导学生提出问题，大胆质疑，让孩子“像科学家一样思考”。
【参考文献】
[1] 冯正东,何玲,罗静,郝莉莉.打造具有学校个性的STEAM教育空间[J].人民教育,2022(07):63-65.
[2] 教育部教材局申继亮：从国家教材修订，看中小学教育的走向.教育之窗，2022.
[3] 黄凤英.基于STEAM教育理念的新型学习空间创设实践与反思[J].上海教育科研,2021(04):93-96.
[4] 张瀚.当代创新教育理念下的中小学校园空间适应性设计研究[D].华南理工大学,2020.
审核：方志明