STEM教育的泛在学习空间：美国华盛顿磁石小学

文 / 邵兴江（浙江大学学校建筑文化研究中心主任博士）

布克·T·华盛顿磁石小学(Booker T.Washington,以下简称BTW小学)位于美国伊利诺伊州香槟市，以美国著名非裔美国教育领袖与政治家布克·T·华盛顿的姓名命名。学校以培育学生善于批判思考、深度反思和学有所用为办学使命，致力于提供公平而卓越的基础教育。2011年学校异址重建，以其杰出的围绕“科学、技术、工程和数学”教育(STEM)为建筑特色，以及绿色可持续建筑设计的理念，一举获得2013年美国国际教育设施规划者学会“杰姆斯·D.麦康奈尔奖”( James D.MacConnell Award )，以及美国伊利诺伊州学校委员会“卓越设计奖”。

以STEM教育为核心规划泛在学习空间

基于新建学校的契机，BTW小学积极引入STEM课程体系，与伊利诺伊州大学共同合作申办成为香槟市的磁石学校( Magnet School)，并将STEM课程深度融合到新校园的建筑规划与设计之中，强调建筑形式追随课程功能，凸显以学习者为中心，促进学生基于动手的问题解决式学习。

校舍建筑布局以STEM实验室为核心。该实验室位于整个建筑中轴线上的中心位置，临近周边三大教学组团和教师办公室，是全校人流汇集的中心。在功能上，主要对STEM教育相关领域的学科知识和兴趣点，整合校内外不同领域师资和专家，师生一道开展研究、讨论与成果展示。通过有特定环境与学习资源支撑的STEM教育专用场所，帮助学生学会批判性思考，解决复杂问题，了解科学与技术领域的前沿进展。

形成三个开放学习组团。沿着STEM实验室和学习资源区形成的中轴线两侧，引入开放、互动和基于项目学习的设计理念，分别规划设计了三个“三间教室一个交流区”的学习组团。普通教室户型方正，临近共享交流区的一侧，抛弃了传统实体墙的常规设计思路，引入了活动屏风隔断，从而在开放、共享与隔离控噪之间实现了灵活组合，方便师生基于不同学习科目与知识的需要，灵活配置学习空间。

规划户外学习交流区。今天的孩子不仅在教室里开展正式学习，也在公共走廊、户外空间开展互动自主的非正式学习，这两类空间对孩子们的成长同等重要。BTW小学充分利用建筑空间的衔接区域，建筑出入门与户外花园实验基地的过渡部分，规划了多个户外学习交流区，旨在作为STEM实验室的补充，支持STEM教育与户外自然环境有关的课程得到更好的落实。

学校一层平面布局图:图中数字分别代表:1学习室;2合作交流空间;3户外学习区;4.学习资源区;5.STEM实验室;6.公共休息区;7.点心区;8体育馆;9储藏室;10.艺术教室(在二层);11.音乐教室(在二层)；12教师研讨区;13个别辅导室;14行政办公室;15接待室;16.建筑设备用房。

建成环境成为孩子们的“第三位教师”

BTW小学的建成环境设计非常关注孩子们在校园中的空间体验，认为校园学习环境是继教师、家长之后的“第三位教师”，强调环境的灵活性、可视化与创造性，秉信建成环境对激活孩子们的潜能，满足面向21世纪的教育需求有其独特的价值。

建成环境融入学科知识，立体化渗透到学校的不同空间，以更好激活孩子们的好奇心与创造力。关注学科的交叉性，如在空间布局上非常关注艺术与科学之间的跨学科联系，采用上下相邻关系，运用上下空间跃层交叠的处理手法，实现了两大学科空间的相互可视。其目的是促进不同学科之间灵感与创造力的持续流动，培育新一代跨学科人才。另一方面，学校非常注重环境细处的精心设计，以充分发挥空间的可能课程价值。例如将斐波纳契数列规律与窗户的开间大小相结合起来，1,1,2,3,5……的数列排列激发孩子们深度思考。在体育馆中，则充分地将数学图形、原理与数学测量等知识融入到场馆之中。这些细小环境的精心设计，都是富有数学启迪与教育价值的建筑文化。

户外环境设计超越绿化美化功能。BTW小学的户外景观设计，除常规性的绿化美化、休憩娱乐区和上文所言的户外学习区外，还有学生盆栽区、生态洼地、雨水回收系统、STEM庭院等区域，从而赋予户外环境更多的非正式学习和动手实践功能。

校园环境告诉孩子们我们的历史与文化，学校是社区的一部分，孩子们是本地区历史与文化的传承与创新者。BTW小学充分利用可能的环境空间，告诉孩子们当地过去的历史。例如，进入学校门厅主入口的步道上，有一条道路时间轴线，上面刻着代表本地区关键历史事件的发生年份。而在学校室内多处大面积墙面或展示柜上，富有历史意义的纪念画面、实物有系统地分布在各处。而学校自身的发展历史，则被该校美术教师，经过一年多的师生共同创作，以浮雕墙的形式，呈现在校区入口。

高品质的可持续绿色建筑

校园设计确立绿色建筑目标。在全球环境与能源问题日益严峻的今天，营建绿色可持续建筑已成为共同的趋势。BTW小学在设计之初，便确立了营建绿色建筑的设计目标，并积极争取获得伊利诺伊州政府绿色建筑专项经费的支持。

校舍设计参照LEED绿色建筑标准并申请评估认证。LEED是2003年美国绿色建筑协会建立并推行的。“绿色建筑评估体系”，是目前世界各国各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中被认为是最完善、最有影响力的评价标准。BTW小学通过引入地源热泵空调系统、高节能照明以及其他节能、节水、节材等多种高效能绿色建筑设计措施，在最终建成的绿色学校建筑方面取得了良好的成效。根据评估，BTW小学总体减少了35%的能量损耗,实现了23%的循环使用，37%的建材采用本地材料达到了LEED标准的2030目标，并最终通过了LEED绿色建筑标准的金级认证。

此外，值得一提的是：该学校的建筑设计，学校师生、家长和社区人士自始至终深度参与了整个学校建筑设计的全过程。这样不仅有利于充分表达不同利益相关者的现实需求，而且也为高品质学校建筑设计目标的实现提供了充分保障，这一机制值得国内学校设计项目学习。