STEAM教育实践营地的生态景区规划设计

2020-06-03吴丛杉回钰

艺术科技 2020年10期

吴丛杉?回钰

摘要：随着信息化时代的到来，互联网、人工智能等高速发展，数字高新技术已经渗透到我们生活的方方面面，不同领域、产业间的联系更加紧密，教学逐渐突破时空限制，没有围墙的校园成为现实，这一时代背景为发展STEAM教育奠定了良好基础。近年来，STEAM教育虽然受到了国际上的重视，但在国内其发展速度仍然较为缓慢[1]。本文以福州赤壁森林生态风景区为例，探讨该项目如何将STEAM教育的先进理念和实践经验与场地的规划设计相结合，具体阐述蝴蝶谷户外研学营地的景观设计理念与设计方法。

关键词：STEAM;户外研学基地;规划设计;福州赤壁森林生态风景区

中图分类号：TU984.18 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2020）10-00-04

1986年，美国发布了Undergraduate Science，Mathematics and Engineering Education，融合了科学、技术、工程和数学等学科的STEAM教育出现在大众视野中。2006年，进一步整合了艺术这一学科的STEAM教育理念被提出。

STEAM是一种融合了5门学科的跨学科教育模式，其目的是打破各学科之间的隔阂，使各科知识联系更加紧密。通过培养青少年的信息科技、数学和艺术素养等，结合理论知识，增强学生的动手操作能力和创新意识，使其避免获得的知识碎片化和出现分科教学时知识分割的现象[2]。

近年来，我国政府开始注重STEAM教育发展，多个STEAM教育基地如雨后春笋般建立，例如钱学森实验室与中国人民大学附属中学联合成立的“STEAM教育联合实践基地”、远东第二小学“西安市STEAN教育基地学校”、“华东师范大学—上海STEM云中心”等。这些基地依靠当地自然、文化资源，运用STEAM教育理念，联合国内外高校、中小学幼儿园等STEAM教育专家，进行科普与教育深度融合的实践。

1 福州赤壁区位分析

1.1 地理位置

赤壁森林生态风景区位于福州市西面的永泰县葛岭镇赤壁村，闽江南港的大漳溪畔，距福州市区约37公里，紧临203省道，交通便利。

1.2 气候条件

福州是一个盆地临江城市，位于东经119.28°，北纬26.08°，全年平均气温在18℃以上，属于亚热带湿润季风气候，西北有山脉阻挡寒风，东南有海风调节，气候温暖湿润。舒适的气候条件有利于植物的多样性，为生态景观的设计创造了良好的条件。

1.3 基地资源

1.3.1 自然资源

该地自然资源丰富，森林资源覆盖率高达76.8%，植物种类繁多，如国家二级保护林木刺桫椤、红豆杉、柳杉等;水资源充沛，包括海洋资源以及淡水资源，福建省境内河段长达150km，省内最大的河流闽江，流经福州入海[3]。

1.3.2 人文景观资源

永泰赤壁歷史悠久、文化底蕴深厚、自然人文景观清新秀丽、旅游资源丰富。区域内有省内著名的名胜古迹，现留存天泉阁、观音楼等遗迹。这为该地进行STEAM教育营地的建设提供了丰富的人文景观资源。

2 福州赤壁STEAM教育基地项目定位

该STEAM户外教育营地以跨学科理论与实践为依据，鼓励、引导学生探索知识、发现知识;通过开展户外探索课程，使每个孩子的生理、心理、社交能力以及动手实践能力得到明显的完善、提高，帮助学生建立自信心。学生通过户外探索课程的学习，发现自然科学知识，探索大自然的奥秘，发挥主观能动性，提高综合素质。

3 福州赤壁STEAM教育基地开发理论基础

3.1 文化生产力

在《哲学的贫困中》，马克思提出“文明的果实”就是“已经获得的生产力”。文化不仅仅是社会意识、社会关系等精神方面发展的成果，更是建筑、景观等对精神的物化。通过STEAM教育，学生对物化的精神有更深刻的了解，与自然科学、数学、艺术等相结合，丰富自己的内心世界。

3.2 文化资本理论

文化资本即“以教育的形式被制度化的资本，在某些条件下能转化成经济资本”。文化资本不仅仅可以用来换取经济资本、社会资本、符号资本，还是维持阶级身份的标志。一个人的文化资本决定了他能从什么样的文化活动中享乐、不能从什么样的文化活动中享乐。增加学生的文化资本，已经成为我国经济发展的重中之重。蝴蝶谷户外研学营地的开发，不仅能为更多学生提供知识、激发他们的学习兴趣，而且能够引起当地物品与服务的不断流动，从而转化为经济资本，促进当地经济发展。

4 福州赤壁STEAM教育基地设计细节——以蝴蝶谷为例

蝴蝶谷地处福州赤壁森林生态风景区中段，紧邻赤壁溪，由长度达1.5公里的户外探索步栈道与两座小型建筑共同组成。谷地中自然栖居的蝴蝶品种多达400种，其中珍稀品种约26种。每年4—5月间，数以万计的野生蝴蝶在谷中翩翩纷飞，其景既美且奇。游客穿越茂密的植被群，探寻蝴蝶踪迹，潺潺的溪水缓缓在脚边流淌，在这里体验一场听觉、视觉与触觉的盛宴[4]。本文以蝴蝶谷为例，详细阐述该场地在打造STEAM户外研学营地的过程中体现出的景观设计原则、方法，并在此基础上，实现对STEAM营地课程的开发。

4.1 蝴蝶谷户外研学营地的植物景观设计

4.1.1 特色性原则

植物景观的特色性原则要求在植物造景设计中应具有明显的视觉特征，强调乡土树种的地域优势与景观优势。通过对植物颜色、线条、质感的运用，打造富有福州本地特色的植被景观。在植物群落改造中，要注意因地制宜，以福州赤壁来说，700～900米地段有次生常绿阔叶林;900～1100米的地段为针阔混交林，常绿与落叶阔叶混交林。该项目应遵循植物景观设计的特色性原则，选择适于当地生长的植物种类，增加对大乔木的种植，营造蝴蝶谷别具一格的景观效果。

4.1.2 多样性原则

景观要素的时空分布总是不均匀，这种不均匀构成了景观的异质性，异质性和景观生态系统抗干扰能力、生态系统稳定性、生物多样性等密切相关。任何异质化很强的景观在生态上都不是独立的，只有多种生态系统并存，才能使景观的稳定性达到一定水平[5]。蝴蝶谷在植物景观的营造上，发挥多种植物景观成分的功能，强调水生植被的多种类化，以野生芦苇、香蒲为基底树种，增加芦竹、菖蒲、蒲苇、再力花、水生鸢尾、蒲草、美人蕉、水车前、水葱等植物，既可做到四季有景可观，保证植物多样性，同时也可增强赤壁景区植被的抵抗力和恢复力。

4.1.3 生态性原则

景观生态设计最重要的是走可持续利用的道路。在蝴蝶谷的植物景观设计中，应把保护思想融入开发理念，注重生态平衡[6]，综合考虑植物景观的生态效益和经济效益，合理开发利用赤壁的森林资源，发挥当地树种的景观价值，合理规划使其为当地带来经济效益。对于国家重点保护树种，如刺桫椤、银杏、水松等，要进行特殊保护，减少对其的开发[7]。

4.2 蝴蝶谷户外研学营地的建筑设计

蝴蝶谷的建筑设计旨在打造两间共400平方米左右的科普展览馆与生物实验室，作为户外探索步栈道的辅助建筑，主要目的是满足学生、家长与游客的参观、学习需求。

4.2.1 功能性

规划科普展览馆以保存和展示各类昆虫标本、宣传与昆虫相关的科普知识为主，并配备展览大厅、科普放映室等内部空间;生物实验室以满足学生近距离观察标本、动手制作的实践需求为主，在内部空间的划分上要清晰明了，满足不同规模游客团体的活动需求，同时要保证室内空气流通度，为实验提供良好的环境。

4.2.2 景观性

蝴蝶谷的建筑设计景观要与当地自然景观相协调，建筑外形可以采用树屋、石屋等形态，并注意与环境相结合，而不是建筑风格的独立表现，例如与水体、地势及植物等方面结合[8]。规划科普展览馆采取森林式的屋顶，外立面材质以竹子、木材、石材等天然材料为主;同时室内要与室外景观相统一，在展览馆内部分为3个功能区，并由室内风景区连接，风格以主题花园为主。

4.2.3 生态性

该基地的建筑设计要秉承生态优先、生态零破坏、人与自然和谐相处的设计理念。建筑材料以木质材料为主，玻璃和天然石材为补充材料。规划架空建筑底层，以减少对地面的全覆盖，同时注意对可重复使用材料的运用;增加对装配式构筑方式的运用，便于施工和拆卸，减少对场地的损坏[9]。

4.3 蝴蝶谷户外研学营地的道路设计

蝴蝶谷作为学生开展活动的主要用地，在道路设计上要保证主干道的畅通，同时要考虑到生态环境保护等问题。该项目以慢速的车行道、自行车道、人行道作为主要的交通道路。规划根据自然地形，设计一条连接赤壁景区各个景观节点的主干道，宽度为9米，最大限度地保证交通的可达性;科普展览馆和生物实验室位于主干道的两侧，以减少各个功能区之间的相互干扰;在蝴蝶谷入口处改变道路级别，以支路代替主干道进入谷内，连接1.5公里的户外探索步栈道。支路宽度为4米，以自行车、步行为主要交通方式，减少道路对自然景观的影响。在园区入口处设置电动汽车、自行车等租车点，加强景区的基础设施建设。

4.4 蝴蝶谷户外研学营地的项目设计

蝴蝶谷旨在打造“没有围墙的户外探索营地”，为青少年、学校、家庭提供有料、有意义的素质成长课程和户外营地教育服务，项目设计大致分为三期：一期主要开展自然课堂、户外运动、水域拓展、荒野求生、山地徒步、STEAM创业课堂等活动;二期添加攀岩、攀树、飞伞等刺激性项目，可供上千名青年游客参与游乐与团体拓展训练;三期旨在打造山地车骑行、科技创新、艺术启迪、水面运动等一系列高质量的户外运动项目。学生通过营地一系列的项目体验，可以提高主观能动性，增强自尊心和自信心以及社会交往能力等。

4.5 蝴蝶谷户外研学营地的课程设计

4.5.1 户外实践课程

在蝴蝶谷户外拓展基地开展户外实践课程，如蝴蝶标本采集特色课程、户外地貌探索课程、户外拓展运动课程等，供学生参与学习、拓展训练。学生在教师的指引下，面向真实的情景，进行生物观察、标本采集、地形地貌勘测等，增加知识储备，提高综合素质。

4.5.2 自主实验课程

蝴蝶谷营地设计以自主动手学习为原则。学生利用实验室的硬件设施，创建创客空间等，开展一系列实验活动，增加学生的自主动手机会。在对生物、气候、地貌等有了新的认知后，开展自主实验课程，发挥学生主观能动性，使其独自完成实验，如解剖生物、实验测量等。而教师作为引导者，以辅助学生为主，最终围绕實验结果可以展开小组讨论，互相交流，使学生形成自己的认知结构。

5 结语

本文经过了4个多月的学习和调研，不仅展现了生态风景区的设计内容，而且把STEAM教育和生态景区规划更系统地结合在一起，通过教育实践营地的建设把STEAM理论转化为实践。从开始接触此项目到设计的逐步完成，笔者跟随导师多次开展实践调研，自身想法逐渐变得成熟，对STEAM理论的认识也更深。国内STEAM教育应用于实践的项目较少，因此该项目的实施还缺乏参考经验。这种新模式是否适合中国的教育和景区发展现状，还需进一步进行检验。

参考文献：

[1] 陈凯，夏晶，陈悦.《中国STEM教育白皮书》的文本挖掘[J].基础教育，2019

（03）：25-38.

[2] 崔忠伟，陈民. STEAM教育的发展现状及对策研究[J].科学大众，2019（09）：27-28.

[3] 邱永谦，吴军和.福建云霄仙峰岩景区规划设计浅析[J].山西建筑，2009（10）：55-56.

[4] 刘芳.鸯沟野生动物观赏园生态旅游景观规划设计研究[D].西安建筑科技大学硕士论文，2014：35-37.

[5] 成明，朱宇婷，植物造景分析——以水花园为例[J].美术教育研究（下），2019（6）：62-64+67.

[6] 熊瑶，李明，庞莹莹.浅谈造园中的植物种植美学[J].大众文艺，2018（24）：90-91.

[7] 徐煜.景观生态理论及其在自然保护区建设中的应用[J].林业勘查设计，008

（04）：32-35.

[8] 吴雨桐，管雪松.浅谈后现代建筑设计[J].美术教育研究，2019（20）：71-73.

[9] 李雪艳.中国传统造物工艺中的生态文化[J].民族艺术，2017（06）：61-66.