STEAM教育理念下的兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

楊婷　覃莉婷　楊紫薇

摘要：目前，兒童的益智玩具普遍存在缺乏創(chuàng)新的問題。STEAM教育理念是集合技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育理念。本文基于STEAM教育理念，著重探討了STEAM教育理念下兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原則，并設(shè)計(jì)了一款以物理沉浮實(shí)驗(yàn)為原理的“小小潛水艇”。希望設(shè)計(jì)師能更好地發(fā)散設(shè)計(jì)思維，突破設(shè)計(jì)瓶頸，設(shè)計(jì)出極具教育性、益智性與趣味性的產(chǎn)品，促進(jìn)兒童益智游戲玩具設(shè)計(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理念;兒童;益智玩具;創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）04-0064-02

隨著我國中產(chǎn)階級(jí)規(guī)模的擴(kuò)大和二胎政策的全面普及和家長結(jié)構(gòu)的年輕化。傳統(tǒng)的以純學(xué)業(yè)成績?yōu)楹诵牡膽?yīng)試教育受到素質(zhì)教育日益推進(jìn)的影響，家長更加注重孩子溝通表達(dá)能力和實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。由于居民收入增加，教育投入也會(huì)相應(yīng)增加。所以兒童益智玩具在市場(chǎng)上的需求量也隨之增加。但目前國內(nèi)外許多品牌都有著思想固化、創(chuàng)新少以及發(fā)展止步不前的狀態(tài)。將STEAM理念與物理原理相結(jié)合的方式為兒童益智游戲設(shè)計(jì)市場(chǎng)提供了新穎的創(chuàng)意想法，有利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師更好地發(fā)散設(shè)計(jì)思維，突破設(shè)計(jì)瓶頸，設(shè)計(jì)出極具教育性、益智性與趣味性的產(chǎn)品，促進(jìn)兒童益智游戲玩具設(shè)計(jì)的發(fā)展。

1 STEAM教育理念概述

STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engin-eering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的縮寫。STEAM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育。STEAM是從STEM教育計(jì)劃演變而來的，STEM是由美國政府主導(dǎo)的一項(xiàng)教育計(jì)劃，旨在打破學(xué)科疆域，通過對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的綜合應(yīng)用解決實(shí)際問題，同時(shí)培養(yǎng)綜合性的人才。

2 STEAM教育下的兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義

首先，STEAM教育強(qiáng)調(diào)的是對(duì)知識(shí)的獲取，在進(jìn)行玩具設(shè)計(jì)時(shí)，更需要在意的是玩具是否能夠教授孩子相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，讓孩子們?cè)谕嬗螒虻倪^程中學(xué)到知識(shí)，獲得樂趣。其次，孩子們通過自身的活動(dòng)，對(duì)周圍物質(zhì)世界進(jìn)行感知、觀察、操作，發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案。在這一過程中，他們能獲取很多的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)到科學(xué)方法，激發(fā)好奇心的同時(shí)還能開發(fā)智力，并在玩游戲的過程中感受到自己的能力和成功，獲得愉悅的情緒體驗(yàn)，產(chǎn)生學(xué)科學(xué)的興趣和對(duì)大自然的熱愛。陳鶴琴先生說過，游戲是兒童的心理特征，游戲是兒童的工作，游戲是兒童的生命，從某種意義上說，兒童的各種能力是在游戲中獲得的。游戲是課程的內(nèi)容，是課程實(shí)施的背景，也是課程實(shí)施的途徑，讓科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神融入兒童的生活與游戲中，可以促進(jìn)兒童整體、和諧的發(fā)展。因此，STEAM教育下兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有重要意義。

3 STEAM教育下的兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則

3.1安全性原則

通過資料研究發(fā)現(xiàn)，兒童玩具尺寸研究的重點(diǎn)在于尺寸與規(guī)格對(duì)兒童的安全性。適合八歲以下兒童使用的產(chǎn)品不可以存有利邊，產(chǎn)品上因功能問題而需要利邊必須有指示及警告字眼;為了防止孩子們吞食，設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)來限制容易因?yàn)檎`食而引起窒息的結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)構(gòu)造要合理、結(jié)實(shí)耐摔，不容易摔碎、摔爛;在形狀上要容易抓握，不要有尖銳的部位，孩子玩的時(shí)候不會(huì)傷到別的孩子;玩具材料的選取上，需沒有毒害性，油漆、色彩涂料、塑料、化學(xué)纖維、電鍍金屬等存在有毒有害的危險(xiǎn)材料都需要引起注意。

3.2教育性原則

STEAM 教育理念所突出的就是教育性。在傳統(tǒng)兒童游戲中，大多數(shù)是簡單易上手的普通無教育意義的兒童玩具，兒童在使用過程中很難從中學(xué)習(xí)到知識(shí)，但是兒童益智游戲設(shè)計(jì)運(yùn)用了STEAM理念更容易使孩子們?cè)谕嬗螒虻倪^程中潛移默化的學(xué)習(xí)，使兒童的思維能力得到提高。

3.3趣味性原則

兒童游戲玩具的首要特征是趣味性。兒童對(duì)游戲有興趣了才會(huì)堅(jiān)持玩下去，兒童的自制力以及堅(jiān)持力遠(yuǎn)不及成人，一款兒童玩具如果想引起兒童的注意就必須在科學(xué)益智的基礎(chǔ)上增加游戲的趣味性。

3.4參與性原則

在兒童的生活環(huán)境中，父母的陪伴、朋友之間的交際都是不可或缺的。所以，在玩游戲的過程中如果有玩伴的參與或者家長的陪同都是兒童成玩游戲過程中的重要部分。如果一個(gè)兒童游戲產(chǎn)品只需要兒童進(jìn)行一些簡單操作就可以完成，那么兒童在使用游戲產(chǎn)品的過程中會(huì)喪失一部分的參與感與體驗(yàn)感。如果在玩具中可以自己動(dòng)手進(jìn)行簡單的組裝或者自己運(yùn)作游戲的話，就可以提升孩子們的興趣，并提高他們的動(dòng)手能力。在兒童益智游戲設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)丶尤肟梢宰寖和约簞?dòng)手操作的部分可以使兒童游戲的益智性、科學(xué)性大大增加，也可以提升兒童的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與配合的能力。

4 STEAM教育下的兒童益智玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1設(shè)計(jì)簡介

“小小潛水員”是一款有關(guān)于物理沉浮實(shí)驗(yàn)的益智類套裝游戲，利用物理中的沉浮原理和重力原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，使玩具玩法升級(jí)，設(shè)計(jì)成管道游戲模式。游戲與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，能夠讓兒童學(xué)習(xí)到沉浮原理的知識(shí)，通過小朋友自己動(dòng)手操作，身臨其中，也可以和家長一起，增加親情之間的互動(dòng)感。玩具的整體就是一個(gè)大的潛水艇形狀的外包裝，內(nèi)部是游戲時(shí)所需要的套件。任何部件都沒有尖銳處，保證兒童在使用過程中的安全性。玩具采用透明的PC+ABS材質(zhì)，保證兒童能夠看得到管道內(nèi)部便于操作 （如圖1、圖2）。

4.2設(shè)計(jì)說明

該游戲是由透明管道、管道底座、小潛艇、游戲過程卡構(gòu)成（如圖3）。透明管道是可以自由組裝的，兒童根據(jù)自己的需求組裝成不同的管道形式組裝在管道底座上，也可以根據(jù)所配套的游戲卡片提示進(jìn)行組裝。

該玩具主要針對(duì)的是6—8歲兒童，如圖4所示，根據(jù)卡片上的提示組裝好管道，在管道里注水，放入小潛艇玩具并封好蓋口，小潛艇下落到一定的位置時(shí)，按住管道旁的按鈕控制小潛艇移動(dòng)。管道底座有9個(gè)插入口，管道為透明PC材質(zhì)，能見度高。配色有西瓜紅、活力橙、青蘋綠、水晶藍(lán)4種顏色，配色清新自然，能觸發(fā)兒童的辨別能力。

該產(chǎn)品運(yùn)用了物理沉浮原理與STEAM教育理念。在游戲設(shè)備下方設(shè)計(jì)了按壓裝置，通過按壓按鈕，將管道中的空氣作用到上方的小潛艇中，使其上行，松開按壓按鈕，空氣抽出，使其下潛。在管道的不同方向，都會(huì)有相同的按壓裝置來進(jìn)行潛艇的上浮下潛。在每個(gè)管道的交叉口，安裝了可以調(diào)整方向的葉片，通過手搖裝置將葉片旋轉(zhuǎn)對(duì)小潛艇的前進(jìn)方向做出改變。兒童可以根據(jù)自己的需求來進(jìn)行不同管道大小的替換。在管道下方，安裝了與產(chǎn)品相關(guān)的底座用來安插管道以及進(jìn)行按鈕的操作，按鈕與底座中的真空管相連來進(jìn)行出氣與吸氣。在底座中還安插了放水口，可以方便兒童玩完游戲后進(jìn)行放水，操作簡潔。

4.3設(shè)計(jì)目的

“小小潛水員”沉浮物理玩具裝置結(jié)合了藝術(shù)、科學(xué)、工程方面的內(nèi)容。

在色彩方面，選用了小朋友喜歡明亮色彩。由于兒童對(duì)于色彩的變化也較為敏感。所以明亮的色彩更能吸引小朋友的注意力，提升小朋友對(duì)造型以及顏色的審美能力。

在科學(xué)方面“小小潛水員”運(yùn)用到了浮力實(shí)驗(yàn)的原理。運(yùn)用游戲的方式，為小朋友展示浮力的作用。能夠激起小朋友的好奇心，探究浮力的由來，達(dá)到啟蒙的效果。

在工程方面，玩具玩法多樣，靈活性強(qiáng)。小朋友可自行發(fā)散思維，進(jìn)行自由組裝。組裝的方式如同略縮版本的工程拼接，底座與導(dǎo)管之間的拼接，導(dǎo)管與導(dǎo)管之間的拼接，都需要小朋友去發(fā)現(xiàn)其中的技巧。讓小朋友在拼接的過程中體會(huì)到完整的工作程序，認(rèn)識(shí)到各個(gè)組件在工程中發(fā)揮的作用，使用各個(gè)組件來完成自己的目的，從而提高兒童的動(dòng)手能力。

5結(jié)語

STEAM教育源于美國，近年來在中國日益火爆。STEAM教育理念與兒童玩具相結(jié)合，將實(shí)踐和跨學(xué)科等思想應(yīng)用到兒童益智玩具設(shè)計(jì)中，為兒童玩具的設(shè)計(jì)開發(fā)了新思路。兒童益智玩具可以促進(jìn)兒童身體的成長發(fā)育，提高兒童的探索力與想象力、提高認(rèn)知能力、感知能力與思維能力。因此，兒童益智玩具設(shè)計(jì)能滿足當(dāng)下科學(xué)益智、提高動(dòng)手能力、加強(qiáng)親子關(guān)系等需求，是今后兒童玩具設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。