关于STEM教育在美育中的探讨

邬丹

【摘 要】STEM教育与美育跨界组合，对于培養学生的审美能力、提高其创造美的能力有着重要的作用。STEM教育与顾家老宅的研学活动相结合，践行了素质教育的理念;对于提高学生的文化自信，培养热爱家乡、热爱祖国的情感有着积极意义;同时在实践中，让学生运用学到的知识，有利于提高学生将知识转化为技能的能力。此次研学活动是根据建筑的跨学科特征进行的针对性设计，也考虑了学生的年龄特点、心理特点、认知能力等，学生边玩边学，教师寓教于乐，学生既体会到中国传统建筑的精湛技艺，又感受到中国传统建筑巧妙绝伦的形式之美。

【关键词】STEM理念 美育 顾家老宅 传统建筑

美无处不在，渗透在我们生活的方方面面，有精神的也有物质的。感受美、审美是一项重要能力。素质教育要求培养具有健全人格的公民，美育是不可或缺的组成部分。审美能力关乎穿衣着装、个人谈吐，也关乎情趣、情操，更关乎国家软实力。美术（艺术）作为小学美育的重要载体，在素质教育中发挥着重要的作用。

STEM教育着眼于跨界，打破既有的学科界限，使科学教育、技术教育、艺术教育等有机融合。素质教育的目的在于培养全面发展的人才。STEM教育无疑对于培养综合素质较高的人才有着重要的现实意义。

建筑是科技与艺术的结合，自然是美育的重要对象。建筑师与艺术家有着不解之缘，如米开朗琪罗主持建造了圣彼得大教堂，阎立本主持了大明宫的建设，文徵明设计了拙政园。中国传统建筑也是跨越科学、技术与艺术的存在。鉴于此，我们按照STEM教育理念，组织学生针对白蒲镇顾家老宅开展了一次研学活动。

一、顾家老宅建筑鉴赏

顾家老宅位于江苏省南通市如皋市白蒲镇。白蒲镇为江苏千年古镇，历史悠久，名人辈出。据史料记载，明洪武十九年（1386年）至清咸丰五年（1855年）的四百多年间，白蒲镇先后出了进士39人、举人34人、廪生53人、议叙21人、应例67人。明末四公子之一冒辟疆、清代书法家郑板桥、著名诗人袁枚也先后造访古镇，并留下了传训和墨迹。白蒲镇明清民居建筑群位于古镇的秀才巷、市大街两侧，通扬运河西侧，有明清民居房屋40栋，142间。这些民居大部分保存完好，顾家老宅是其中的代表性建筑。下面我们对顾家老宅进行赏析。

（一）顾家老宅的布局赏析

中国古建筑一般是以院落为单位的，由不同功能的建筑围合成建筑组群。四合院虽然形式多样，但最基本的形式是由不同的建筑前后左右围合成院落。四合院是中国住宅的主要形式，皇宫其实也是一个放大的四合院，其影响绵延至今。中国地域辽阔，民族众多，由于地域特征、气候、生活习俗、人口密度等方面的差异，不同地域的住宅有着较大差异，但基本保持了四合院的格局。

顾家大宅属于四合院民居。顾家老宅坐北朝南，两个院落呈东西组合。外院两进，门堂在整个院落的东南，东南为八卦中的巽位，在五行中为“风”，寓意出入平安、吉祥之意。门堂与藏书楼结合，三层四间，后为书斋，三间七檩，中间为天井。顾家老宅由两个院落单元组成，可以看出顾家当年是有一定的名望与财力的，但对于颇具财力的人家而言，他们往往不会满足于单个四合院，而是将老宅建成由多个院落前后或左右构成一个院落组群，但无论怎么组合，其内部还是保持院落式的格局，保持着方整规则的形态。

（二）顾家老宅建筑技术鉴赏

顾家老宅是典型的木结构建筑。中国古建筑的最大特点就是采用木结构，“墙倒屋不塌”，木结构牢固，经久耐用，有利于防御地震。房屋是否牢固主要取决于结构，现代钢筋混凝土建筑也不例外。中国古建筑的木结构是符合力学原理的，这种结构体系由梁、枋、柱等卯合而成，既具有良好的平衡性，又具有一定的韧性。木结构不仅能支撑建筑自身重力，还能抵御突如其来的冲击力。当地震来袭时，木结构能有效地缓解这种冲击力。墙在这种结构体系中，只是起到空间隔断作用，即使墙倒了，木结构也依然完好。

顾家老宅内院有正屋三间，为穿斗式硬山顶建筑。穿斗式构架是一种精简版的木结构体系，沿房屋的进深方向按檩的分布对应竖立一排承重柱，每柱上架一檩，檩上布椽，屋面荷载不经过梁，直接由檩传至柱。相对而言，穿斗式结构比较经济实用。硬山顶是普通坡屋面建筑，屋顶较轻，有良好的防震性能，一般用于普通民居和大型建筑的附属建筑。硬山顶建筑的特点是两端山墙与屋面封闭相交，山面没有伸出的屋檐，山尖显露突出，木构架全部封包在墙体之内，结构简单，简约实用。

顾家老宅门窗多采用神奇的榫卯技术，榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫（或榫头）;榫和卯一旦结合在一起，就释放出神奇而强大的力量。榫卯结构应用于房屋建筑后，虽然每个构件都比较单薄，但是整体上却能承受巨大的压力。这种结构不在于个体的强大，而是互相结合、互相支撑。榫卯是一项科学而实用的紧固技术，中国古建筑多为木结构，为榫卯技术的运用创造了条件，可以说中国古建筑与榫卯技术相互成就。硕大的建筑木结构通过榫卯将一根根梁、枋、柱等紧紧连接、卯合起来，形成一个牢固的结构体系，不用一根铁钉，不得不让人惊叹于古人的技艺与智慧。同时，榫卯结构往往与美观相结合，处处透露着中国古代的技术之美。

另外，据推测，顾家大宅建造时采用了“糯米灰浆”的建筑黏合剂。在中国古建筑中，糯米灰浆的运用，是古代工匠的一项伟大发明，堪称古代的水泥。具体做法是将熬制过的糯米浆与熟石灰、沙石等按一定的比例混合。据测试，掺入糯米浆的石灰砂浆的整体性能更稳定，黏合强度更大，材料间的兼容性更强，即使在今天，糯米灰浆在许多古建筑的修复中仍然发挥着重要作用。

（三）顾家老宅建筑艺术鉴赏

顾家老宅具有一定的意境之美。中国传统建筑，无论是园林，还是合院民居，都喜欢在庭院营造出自然的景观。大的园林会营造池沼、假山，咫尺之间收藏万里之势;小的合院住宅中，有心的主人还在天井里设置石台，置放几盆花木石景，以增加院落的情趣。顾家老宅中，用绿植、盆栽营造这种氛围，既有利于净化空气，又使人赏心悦目、心旷神怡。

顾家大宅为穿斗式硬山顶，经过曲面、曲线处理，显得轻巧灵动，“如鸟斯革，如翚斯飞”，像翚鸟展翅高飞，使整个建筑富有动感。当然这种屋顶也有实用的功能，屋檐挑出墙外，可以避免雨水浸湿墙面，也可以保护房屋台基不被雨水侵蚀，同时便于下雨时主人通行。

顾家大宅的窗户是木制的，不上漆，古朴典雅。窗户较大，纹样简洁而富有韵律，满足了室内采光的需要，弥补了许多古建筑采光较差的缺点，同时又极富美感。二楼的围栏采用横向木条与横向线条组合排列，简练而又不呆板，极富匠心。

顾家老宅院内的隔墙装饰也极富情趣。墙体蜿蜒变化，顶部覆青瓦，与墙体的灰色和谐统一，看上去如巨龙舞动，栩栩如生。在墙体凸起处开一圆门，如一画屏，无论从内而外看，还是从外而内看，皆是生机盎然的小品画，巧妙地在生活中展现了画境。

二、傳统建筑鉴赏中STEM教育的作用

（一）让学生沉浸式体验中国传统建筑的技术之美

STEM的理念是打破学科的界限。通过顾家老宅的鉴赏，可以发现技术赋予了建筑经久不衰的物质基础，美赋予了建筑美妙的灵魂。在顾家老宅的研学活动中，引入STEM教育方法，潜移默化中使学生对中国传统建筑有了更立体的认识。通过让学生从感官上认识古建筑的造型、装饰、材质、色彩，并在搭建体验中认识古建筑的结构、力学原理、建造技术，既能让学生体会到中国传统建筑技术的巧妙绝伦，又使其感受到中国建筑艺术的神奇瑰丽。

（二）通过趣味性教学，激发学生的学习兴趣

在顾家老宅的研学活动中，通过STEM教学方法，体现寓教于乐的教育理念。将枯燥的理论讲解变得活泼生动，使学生全程沉浸其中，极大地提高了学习效果。教育不是简单地向学生的大脑装填知识的过程，让学生在快乐中学习，在学习中体验到快乐，提高学生的学习积极性、参与性、主动性，才能最大限度地激发学生的创造力，学生才能更加主动地学习。

（三）分工协作，培养学生集体主义精神

建筑不仅是技术密集型行业，而且是劳动密集型行业，需要众多人员的分工协作才能完成。在顾家老宅的研学活动中，制作建筑模型，充分体现了这种团结协作的精神。活动中，对学生进行了分组，每个组别中又进行了分工，类似于一个小型“建筑队”，大家各司其职。从结果来看，明显配合较好的组别在速度和质量上要更胜一筹。

综上所述，STEM与传统建筑鉴赏相结合，收到了良好的教学效果。学生对中国传统建筑有了更立体的认识，同时，趣味性教学激发了学生的学习兴趣。此外，通过分工协作，学生感受到集体团结的力量，培养了其集体主义精神。

三、STEM教学方法的意义

（一）知行合一，践行素质教育

素质教育兼顾德、智、体、美、劳，提倡全面教育、综合教育，使人得到全面的发展。既学习到文化知识，培育完美的人格，又富有情趣，兼具智商与情商，从而具备较高的综合素质。在顾家大宅的研学活动中，引入STEM教学方法，可以说是一次素质教育的重要实践。此次活动，通过理论与实践的结合，让学生了解了中国传统优秀建筑文化，同时体验到了真正的美来源于劳动的创造。

（二）通过生动的课堂潜移默化地提高学生文化自信

中国古建筑作为中国传统文化的载体，随着历史的变迁，许多优秀文化被淹没在了历史的浩渺烟波中。顾家大宅的研学活动，引入STEM教学方法，通过生动的课堂，对中国传统建筑文化再发掘，潜移默化中加深了学生对于中国传统建筑文化的了解，增强了其对中国文化的认同感，对于提高学生的文化自信有着重要意义。同时，此次活动通过对家乡优秀建筑进行身临其境的学习、体验，有利于激发学生对家乡的自豪感，进而激发对伟大祖国的热爱。

（三）提高学生由知识到技能的转化能力

学习知识的终极目的是致用，教育历来注重学习与实践相结合。此次顾家大宅的研学活动设计的初衷也充分体现了这一点，让学生将学习到的知识转化为实际的动手能力，既加强了学生对所学知识的理解，又增强了其学习新知识的动力。

综上所述，将STEM教育与顾家老宅的研学活动相结合，践行了素质教育的理念;对于提高学生的文化自信，培养热爱家乡、热爱祖国的精神有着积极意义，同时，在实践中，让学生将学到的知识加以运用，有利于提高学生将知识转化为技能的能力。

美与世界水乳交融，STEM教育与美育的跨界组合，对于培养学生的审美能力、提高其创造美的能力有重要的作用。王希孟、齐白石、达·芬奇、莫奈的画作是美的，但美育不是简单的图画教育，美是立体的，渗透在我们生活的方方面面。此次顾家大宅的研学活动，引入STEM教育理念，是一次对小学美育新的探索。此次研学活动是根据建筑的跨学科特征进行的针对性设计，也考虑了学生的年龄阶段、心理特点、认知能力等，学生边玩边学，教师寓教于乐，让学生既体验到中国传统建筑的精湛技艺，又感受到中国传统建筑巧妙绝伦的形式之美。