STEAM教育實踐營地的生態景區規劃設計

吳叢杉?回鈺

摘 要：隨著信息化時代的到來，互聯網、人工智能等高速發展，數字高新技術已經滲透到我們生活的方方面面，不同領域、產業間的聯系更加緊密，教學逐漸突破時空限制，沒有圍墻的校園成為現實，這一時代背景為發展STEAM教育奠定了良好基礎。近年來，STEAM教育雖然受到了國際上的重視，但在國內其發展速度仍然較為緩慢[1]。本文以福州赤壁森林生態風景區為例，探討該項目如何將STEAM教育的先進理念和實踐經驗與場地的規劃設計相結合，具體闡述蝴蝶谷戶外研學營地的景觀設計理念與設計方法。

關鍵詞：STEAM;戶外研學基地;規劃設計;福州赤壁森林生態風景區

中圖分類號：TU984.18 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）10-00-04

1986年，美國發布了Undergraduate Science，Mathematics and Engineering Education，融合了科學、技術、工程和數學等學科的STEAM教育出現在大眾視野中。2006年，進一步整合了藝術這一學科的STEAM教育理念被提出。

STEAM是一種融合了5門學科的跨學科教育模式，其目的是打破各學科之間的隔閡，使各科知識聯系更加緊密。通過培養青少年的信息科技、數學和藝術素養等，結合理論知識，增強學生的動手操作能力和創新意識，使其避免獲得的知識碎片化和出現分科教學時知識分割的現象[2]。

近年來，我國政府開始注重STEAM教育發展，多個STEAM教育基地如雨后春筍般建立，例如錢學森實驗室與中國人民大學附屬中學聯合成立的“STEAM教育聯合實踐基地”、遠東第二小學“西安市STEAN教育基地學校”、“華東師范大學—上海STEM云中心”等。這些基地依靠當地自然、文化資源，運用STEAM教育理念，聯合國內外高校、中小學幼兒園等STEAM教育專家，進行科普與教育深度融合的實踐。

1 福州赤壁區位分析

1.1 地理位置

赤壁森林生態風景區位于福州市西面的永泰縣葛嶺鎮赤壁村，閩江南港的大漳溪畔，距福州市區約37公里，緊臨203省道，交通便利。

1.2 氣候條件

福州是一個盆地臨江城市，位于東經119.28°，北緯26.08°，全年平均氣溫在18℃以上，屬于亞熱帶濕潤季風氣候，西北有山脈阻擋寒風，東南有海風調節，氣候溫暖濕潤。舒適的氣候條件有利于植物的多樣性，為生態景觀的設計創造了良好的條件。

1.3 基地資源

1.3.1 自然資源

該地自然資源豐富，森林資源覆蓋率高達76.8%，植物種類繁多，如國家二級保護林木刺桫欏、紅豆杉、柳杉等;水資源充沛，包括海洋資源以及淡水資源，福建省境內河段長達150km，省內最大的河流閩江，流經福州入海[3]。

1.3.2 人文景觀資源

永泰赤壁歷史悠久、文化底蘊深厚、自然人文景觀清新秀麗、旅游資源豐富。區域內有省內著名的名勝古跡，現留存天泉閣、觀音樓等遺跡。這為該地進行STEAM教育營地的建設提供了豐富的人文景觀資源。

2 福州赤壁STEAM教育基地項目定位

該STEAM戶外教育營地以跨學科理論與實踐為依據，鼓勵、引導學生探索知識、發現知識;通過開展戶外探索課程，使每個孩子的生理、心理、社交能力以及動手實踐能力得到明顯的完善、提高，幫助學生建立自信心。學生通過戶外探索課程的學習，發現自然科學知識，探索大自然的奧秘，發揮主觀能動性，提高綜合素質。

3 福州赤壁STEAM教育基地開發理論基礎

3.1 文化生產力

在《哲學的貧困中》，馬克思提出“文明的果實”就是“已經獲得的生產力”。文化不僅僅是社會意識、社會關系等精神方面發展的成果，更是建筑、景觀等對精神的物化。通過STEAM教育，學生對物化的精神有更深刻的了解，與自然科學、數學、藝術等相結合，豐富自己的內心世界。

3.2 文化資本理論

文化資本即“以教育的形式被制度化的資本，在某些條件下能轉化成經濟資本”。文化資本不僅僅可以用來換取經濟資本、社會資本、符號資本，還是維持階級身份的標志。一個人的文化資本決定了他能從什么樣的文化活動中享樂、不能從什么樣的文化活動中享樂。增加學生的文化資本，已經成為我國經濟發展的重中之重。蝴蝶谷戶外研學營地的開發，不僅能為更多學生提供知識、激發他們的學習興趣，而且能夠引起當地物品與服務的不斷流動，從而轉化為經濟資本，促進當地經濟發展。

4 福州赤壁STEAM教育基地設計細節——以蝴蝶谷為例

蝴蝶谷地處福州赤壁森林生態風景區中段，緊鄰赤壁溪，由長度達1.5公里的戶外探索步棧道與兩座小型建筑共同組成。谷地中自然棲居的蝴蝶品種多達400種，其中珍稀品種約26種。每年4—5月間，數以萬計的野生蝴蝶在谷中翩翩紛飛，其景既美且奇。游客穿越茂密的植被群，探尋蝴蝶蹤跡，潺潺的溪水緩緩在腳邊流淌，在這里體驗一場聽覺、視覺與觸覺的盛宴[4]。本文以蝴蝶谷為例，詳細闡述該場地在打造STEAM戶外研學營地的過程中體現出的景觀設計原則、方法，并在此基礎上，實現對STEAM營地課程的開發。

4.1 蝴蝶谷戶外研學營地的植物景觀設計

4.1.1 特色性原則

植物景觀的特色性原則要求在植物造景設計中應具有明顯的視覺特征，強調鄉土樹種的地域優勢與景觀優勢。通過對植物顏色、線條、質感的運用，打造富有福州本地特色的植被景觀。在植物群落改造中，要注意因地制宜，以福州赤壁來說，700～900米地段有次生常綠闊葉林;900～1100米的地段為針闊混交林，常綠與落葉闊葉混交林。該項目應遵循植物景觀設計的特色性原則，選擇適于當地生長的植物種類，增加對大喬木的種植，營造蝴蝶谷別具一格的景觀效果。

4.1.2 多樣性原則

景觀要素的時空分布總是不均勻，這種不均勻構成了景觀的異質性，異質性和景觀生態系統抗干擾能力、生態系統穩定性、生物多樣性等密切相關。任何異質化很強的景觀在生態上都不是獨立的，只有多種生態系統并存，才能使景觀的穩定性達到一定水平[5]。蝴蝶谷在植物景觀的營造上，發揮多種植物景觀成分的功能，強調水生植被的多種類化，以野生蘆葦、香蒲為基底樹種，增加蘆竹、菖蒲、蒲葦、再力花、水生鳶尾、蒲草、美人蕉、水車前、水蔥等植物，既可做到四季有景可觀，保證植物多樣性，同時也可增強赤壁景區植被的抵抗力和恢復力。

4.1.3 生態性原則

景觀生態設計最重要的是走可持續利用的道路。在蝴蝶谷的植物景觀設計中，應把保護思想融入開發理念，注重生態平衡[6]，綜合考慮植物景觀的生態效益和經濟效益，合理開發利用赤壁的森林資源，發揮當地樹種的景觀價值，合理規劃使其為當地帶來經濟效益。對于國家重點保護樹種，如刺桫欏、銀杏、水松等，要進行特殊保護，減少對其的開發[7]。

4.2 蝴蝶谷戶外研學營地的建筑設計

蝴蝶谷的建筑設計旨在打造兩間共400平方米左右的科普展覽館與生物實驗室，作為戶外探索步棧道的輔助建筑，主要目的是滿足學生、家長與游客的參觀、學習需求。

4.2.1 功能性

規劃科普展覽館以保存和展示各類昆蟲標本、宣傳與昆蟲相關的科普知識為主，并配備展覽大廳、科普放映室等內部空間;生物實驗室以滿足學生近距離觀察標本、動手制作的實踐需求為主，在內部空間的劃分上要清晰明了，滿足不同規模游客團體的活動需求，同時要保證室內空氣流通度，為實驗提供良好的環境。

4.2.2 景觀性

蝴蝶谷的建筑設計景觀要與當地自然景觀相協調，建筑外形可以采用樹屋、石屋等形態，并注意與環境相結合，而不是建筑風格的獨立表現，例如與水體、地勢及植物等方面結合[8]。規劃科普展覽館采取森林式的屋頂，外立面材質以竹子、木材、石材等天然材料為主;同時室內要與室外景觀相統一，在展覽館內部分為3個功能區，并由室內風景區連接，風格以主題花園為主。

4.2.3 生態性

該基地的建筑設計要秉承生態優先、生態零破壞、人與自然和諧相處的設計理念。建筑材料以木質材料為主，玻璃和天然石材為補充材料。規劃架空建筑底層，以減少對地面的全覆蓋，同時注意對可重復使用材料的運用;增加對裝配式構筑方式的運用，便于施工和拆卸，減少對場地的損壞[9]。

4.3 蝴蝶谷戶外研學營地的道路設計

蝴蝶谷作為學生開展活動的主要用地，在道路設計上要保證主干道的暢通，同時要考慮到生態環境保護等問題。該項目以慢速的車行道、自行車道、人行道作為主要的交通道路。規劃根據自然地形，設計一條連接赤壁景區各個景觀節點的主干道，寬度為9米，最大限度地保證交通的可達性;科普展覽館和生物實驗室位于主干道的兩側，以減少各個功能區之間的相互干擾;在蝴蝶谷入口處改變道路級別，以支路代替主干道進入谷內，連接1.5公里的戶外探索步棧道。支路寬度為4米，以自行車、步行為主要交通方式，減少道路對自然景觀的影響。在園區入口處設置電動汽車、自行車等租車點，加強景區的基礎設施建設。

4.4 蝴蝶谷戶外研學營地的項目設計

蝴蝶谷旨在打造“沒有圍墻的戶外探索營地”，為青少年、學校、家庭提供有料、有意義的素質成長課程和戶外營地教育服務，項目設計大致分為三期：一期主要開展自然課堂、戶外運動、水域拓展、荒野求生、山地徒步、STEAM創業課堂等活動;二期添加攀巖、攀樹、飛傘等刺激性項目，可供上千名青年游客參與游樂與團體拓展訓練;三期旨在打造山地車騎行、科技創新、藝術啟迪、水面運動等一系列高質量的戶外運動項目。學生通過營地一系列的項目體驗，可以提高主觀能動性，增強自尊心和自信心以及社會交往能力等。

4.5 蝴蝶谷戶外研學營地的課程設計

4.5.1 戶外實踐課程

在蝴蝶谷戶外拓展基地開展戶外實踐課程，如蝴蝶標本采集特色課程、戶外地貌探索課程、戶外拓展運動課程等，供學生參與學習、拓展訓練。學生在教師的指引下，面向真實的情景，進行生物觀察、標本采集、地形地貌勘測等，增加知識儲備，提高綜合素質。

4.5.2 自主實驗課程

蝴蝶谷營地設計以自主動手學習為原則。學生利用實驗室的硬件設施，創建創客空間等，開展一系列實驗活動，增加學生的自主動手機會。在對生物、氣候、地貌等有了新的認知后，開展自主實驗課程，發揮學生主觀能動性，使其獨自完成實驗，如解剖生物、實驗測量等。而教師作為引導者，以輔助學生為主，最終圍繞實驗結果可以展開小組討論，互相交流，使學生形成自己的認知結構。

5 結語

本文經過了4個多月的學習和調研，不僅展現了生態風景區的設計內容，而且把STEAM教育和生態景區規劃更系統地結合在一起，通過教育實踐營地的建設把STEAM理論轉化為實踐。從開始接觸此項目到設計的逐步完成，筆者跟隨導師多次開展實踐調研，自身想法逐漸變得成熟，對STEAM理論的認識也更深。國內STEAM教育應用于實踐的項目較少，因此該項目的實施還缺乏參考經驗。這種新模式是否適合中國的教育和景區發展現狀，還需進一步進行檢驗。

參考文獻：

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[3] 邱永謙，吳軍和.福建云霄仙峰巖景區規劃設計淺析[J].山西建筑，2009（10）：55-56.

[4] 劉芳.鴦溝野生動物觀賞園生態旅游景觀規劃設計研究[D].西安建筑科技大學碩士論文，2014：35-37.

[5] 成明，朱宇婷，植物造景分析——以水花園為例[J].美術教育研究（下），2019（6）：62-64+67.

[6] 熊瑤，李明，龐瑩瑩.淺談造園中的植物種植美學[J].大眾文藝，2018（24）：90-91.

[7] 徐煜.景觀生態理論及其在自然保護區建設中的應用[J].林業勘查設計，008

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[8] 吳雨桐，管雪松.淺談后現代建筑設計[J].美術教育研究，2019（20）：71-73.

[9] 李雪艷.中國傳統造物工藝中的生態文化[J].民族藝術，2017（06）：61-66.

作者簡介：吳叢杉（1999—），女，河南新鄉人，本科在讀，研究方向：環境設計。

通訊作者：回鈺（1991—），女，吉林白山人，研究生，碩士，講師，研究方向：園林景觀設計。

基金項目：本論文為“基于STEAM教育實踐營地的生態景區規劃設計——以福州赤壁森林生態風景區為例”項目研究成果，項目編號：2019NFUSPITP0627