關于STEM教育在美育中的探討

鄔丹

【摘 要】STEM教育與美育跨界組合，對于培養學生的審美能力、提高其創造美的能力有著重要的作用。STEM教育與顧家老宅的研學活動相結合，踐行了素質教育的理念;對于提高學生的文化自信，培養熱愛家鄉、熱愛祖國的情感有著積極意義;同時在實踐中，讓學生運用學到的知識，有利于提高學生將知識轉化為技能的能力。此次研學活動是根據建筑的跨學科特征進行的針對性設計，也考慮了學生的年齡特點、心理特點、認知能力等，學生邊玩邊學，教師寓教于樂，學生既體會到中國傳統建筑的精湛技藝，又感受到中國傳統建筑巧妙絕倫的形式之美。

【關鍵詞】STEM理念 美育 顧家老宅 傳統建筑

美無處不在，滲透在我們生活的方方面面，有精神的也有物質的。感受美、審美是一項重要能力。素質教育要求培養具有健全人格的公民，美育是不可或缺的組成部分。審美能力關乎穿衣著裝、個人談吐，也關乎情趣、情操，更關乎國家軟實力。美術（藝術）作為小學美育的重要載體，在素質教育中發揮著重要的作用。

STEM教育著眼于跨界，打破既有的學科界限，使科學教育、技術教育、藝術教育等有機融合。素質教育的目的在于培養全面發展的人才。STEM教育無疑對于培養綜合素質較高的人才有著重要的現實意義。

建筑是科技與藝術的結合，自然是美育的重要對象。建筑師與藝術家有著不解之緣，如米開朗琪羅主持建造了圣彼得大教堂，閻立本主持了大明宮的建設，文徵明設計了拙政園。中國傳統建筑也是跨越科學、技術與藝術的存在。鑒于此，我們按照STEM教育理念，組織學生針對白蒲鎮顧家老宅開展了一次研學活動。

一、顧家老宅建筑鑒賞

顧家老宅位于江蘇省南通市如皋市白蒲鎮。白蒲鎮為江蘇千年古鎮，歷史悠久，名人輩出。據史料記載，明洪武十九年（1386年）至清咸豐五年（1855年）的四百多年間，白蒲鎮先后出了進士39人、舉人34人、廩生53人、議敘21人、應例67人。明末四公子之一冒辟疆、清代書法家鄭板橋、著名詩人袁枚也先后造訪古鎮，并留下了傳訓和墨跡。白蒲鎮明清民居建筑群位于古鎮的秀才巷、市大街兩側，通揚運河西側，有明清民居房屋40棟，142間。這些民居大部分保存完好，顧家老宅是其中的代表性建筑。下面我們對顧家老宅進行賞析。

（一）顧家老宅的布局賞析

中國古建筑一般是以院落為單位的，由不同功能的建筑圍合成建筑組群。四合院雖然形式多樣，但最基本的形式是由不同的建筑前后左右圍合成院落。四合院是中國住宅的主要形式，皇宮其實也是一個放大的四合院，其影響綿延至今。中國地域遼闊，民族眾多，由于地域特征、氣候、生活習俗、人口密度等方面的差異，不同地域的住宅有著較大差異，但基本保持了四合院的格局。

顧家大宅屬于四合院民居。顧家老宅坐北朝南，兩個院落呈東西組合。外院兩進，門堂在整個院落的東南，東南為八卦中的巽位，在五行中為“風”，寓意出入平安、吉祥之意。門堂與藏書樓結合，三層四間，后為書齋，三間七檁，中間為天井。顧家老宅由兩個院落單元組成，可以看出顧家當年是有一定的名望與財力的，但對于頗具財力的人家而言，他們往往不會滿足于單個四合院，而是將老宅建成由多個院落前后或左右構成一個院落組群，但無論怎么組合，其內部還是保持院落式的格局，保持著方整規則的形態。

（二）顧家老宅建筑技術鑒賞

顧家老宅是典型的木結構建筑。中國古建筑的最大特點就是采用木結構，“墻倒屋不塌”，木結構牢固，經久耐用，有利于防御地震。房屋是否牢固主要取決于結構，現代鋼筋混凝土建筑也不例外。中國古建筑的木結構是符合力學原理的，這種結構體系由梁、枋、柱等卯合而成，既具有良好的平衡性，又具有一定的韌性。木結構不僅能支撐建筑自身重力，還能抵御突如其來的沖擊力。當地震來襲時，木結構能有效地緩解這種沖擊力。墻在這種結構體系中，只是起到空間隔斷作用，即使墻倒了，木結構也依然完好。

顧家老宅內院有正屋三間，為穿斗式硬山頂建筑。穿斗式構架是一種精簡版的木結構體系，沿房屋的進深方向按檁的分布對應豎立一排承重柱，每柱上架一檁，檁上布椽，屋面荷載不經過梁，直接由檁傳至柱。相對而言，穿斗式結構比較經濟實用。硬山頂是普通坡屋面建筑，屋頂較輕，有良好的防震性能，一般用于普通民居和大型建筑的附屬建筑。硬山頂建筑的特點是兩端山墻與屋面封閉相交，山面沒有伸出的屋檐，山尖顯露突出，木構架全部封包在墻體之內，結構簡單，簡約實用。

顧家老宅門窗多采用神奇的榫卯技術，榫卯是在兩個木構件上所采用的一種凹凸結合的連接方式。凸出部分叫榫（或榫頭）;榫和卯一旦結合在一起，就釋放出神奇而強大的力量。榫卯結構應用于房屋建筑后，雖然每個構件都比較單薄，但是整體上卻能承受巨大的壓力。這種結構不在于個體的強大，而是互相結合、互相支撐。榫卯是一項科學而實用的緊固技術，中國古建筑多為木結構，為榫卯技術的運用創造了條件，可以說中國古建筑與榫卯技術相互成就。碩大的建筑木結構通過榫卯將一根根梁、枋、柱等緊緊連接、卯合起來，形成一個牢固的結構體系，不用一根鐵釘，不得不讓人驚嘆于古人的技藝與智慧。同時，榫卯結構往往與美觀相結合，處處透露著中國古代的技術之美。

另外，據推測，顧家大宅建造時采用了“糯米灰漿”的建筑黏合劑。在中國古建筑中，糯米灰漿的運用，是古代工匠的一項偉大發明，堪稱古代的水泥。具體做法是將熬制過的糯米漿與熟石灰、沙石等按一定的比例混合。據測試，摻入糯米漿的石灰砂漿的整體性能更穩定，黏合強度更大，材料間的兼容性更強，即使在今天，糯米灰漿在許多古建筑的修復中仍然發揮著重要作用。

（三）顧家老宅建筑藝術鑒賞

顧家老宅具有一定的意境之美。中國傳統建筑，無論是園林，還是合院民居，都喜歡在庭院營造出自然的景觀。大的園林會營造池沼、假山，咫尺之間收藏萬里之勢;小的合院住宅中，有心的主人還在天井里設置石臺，置放幾盆花木石景，以增加院落的情趣。顧家老宅中，用綠植、盆栽營造這種氛圍，既有利于凈化空氣，又使人賞心悅目、心曠神怡。

顧家大宅為穿斗式硬山頂，經過曲面、曲線處理，顯得輕巧靈動，“如鳥斯革，如翚斯飛”，像翚鳥展翅高飛，使整個建筑富有動感。當然這種屋頂也有實用的功能，屋檐挑出墻外，可以避免雨水浸濕墻面，也可以保護房屋臺基不被雨水侵蝕，同時便于下雨時主人通行。

顧家大宅的窗戶是木制的，不上漆，古樸典雅。窗戶較大，紋樣簡潔而富有韻律，滿足了室內采光的需要，彌補了許多古建筑采光較差的缺點，同時又極富美感。二樓的圍欄采用橫向木條與橫向線條組合排列，簡練而又不呆板，極富匠心。

顧家老宅院內的隔墻裝飾也極富情趣。墻體蜿蜒變化，頂部覆青瓦，與墻體的灰色和諧統一，看上去如巨龍舞動，栩栩如生。在墻體凸起處開一圓門，如一畫屏，無論從內而外看，還是從外而內看，皆是生機盎然的小品畫，巧妙地在生活中展現了畫境。

二、傳統建筑鑒賞中STEM教育的作用

（一）讓學生沉浸式體驗中國傳統建筑的技術之美

STEM的理念是打破學科的界限。通過顧家老宅的鑒賞，可以發現技術賦予了建筑經久不衰的物質基礎，美賦予了建筑美妙的靈魂。在顧家老宅的研學活動中，引入STEM教育方法，潛移默化中使學生對中國傳統建筑有了更立體的認識。通過讓學生從感官上認識古建筑的造型、裝飾、材質、色彩，并在搭建體驗中認識古建筑的結構、力學原理、建造技術，既能讓學生體會到中國傳統建筑技術的巧妙絕倫，又使其感受到中國建筑藝術的神奇瑰麗。

（二）通過趣味性教學，激發學生的學習興趣

在顧家老宅的研學活動中，通過STEM教學方法，體現寓教于樂的教育理念。將枯燥的理論講解變得活潑生動，使學生全程沉浸其中，極大地提高了學習效果。教育不是簡單地向學生的大腦裝填知識的過程，讓學生在快樂中學習，在學習中體驗到快樂，提高學生的學習積極性、參與性、主動性，才能最大限度地激發學生的創造力，學生才能更加主動地學習。

（三）分工協作，培養學生集體主義精神

建筑不僅是技術密集型行業，而且是勞動密集型行業，需要眾多人員的分工協作才能完成。在顧家老宅的研學活動中，制作建筑模型，充分體現了這種團結協作的精神。活動中，對學生進行了分組，每個組別中又進行了分工，類似于一個小型“建筑隊”，大家各司其職。從結果來看，明顯配合較好的組別在速度和質量上要更勝一籌。

綜上所述，STEM與傳統建筑鑒賞相結合，收到了良好的教學效果。學生對中國傳統建筑有了更立體的認識，同時，趣味性教學激發了學生的學習興趣。此外，通過分工協作，學生感受到集體團結的力量，培養了其集體主義精神。

三、STEM教學方法的意義

（一）知行合一，踐行素質教育

素質教育兼顧德、智、體、美、勞，提倡全面教育、綜合教育，使人得到全面的發展。既學習到文化知識，培育完美的人格，又富有情趣，兼具智商與情商，從而具備較高的綜合素質。在顧家大宅的研學活動中，引入STEM教學方法，可以說是一次素質教育的重要實踐。此次活動，通過理論與實踐的結合，讓學生了解了中國傳統優秀建筑文化，同時體驗到了真正的美來源于勞動的創造。

（二）通過生動的課堂潛移默化地提高學生文化自信

中國古建筑作為中國傳統文化的載體，隨著歷史的變遷，許多優秀文化被淹沒在了歷史的浩渺煙波中。顧家大宅的研學活動，引入STEM教學方法，通過生動的課堂，對中國傳統建筑文化再發掘，潛移默化中加深了學生對于中國傳統建筑文化的了解，增強了其對中國文化的認同感，對于提高學生的文化自信有著重要意義。同時，此次活動通過對家鄉優秀建筑進行身臨其境的學習、體驗，有利于激發學生對家鄉的自豪感，進而激發對偉大祖國的熱愛。

（三）提高學生由知識到技能的轉化能力

學習知識的終極目的是致用，教育歷來注重學習與實踐相結合。此次顧家大宅的研學活動設計的初衷也充分體現了這一點，讓學生將學習到的知識轉化為實際的動手能力，既加強了學生對所學知識的理解，又增強了其學習新知識的動力。

綜上所述，將STEM教育與顧家老宅的研學活動相結合，踐行了素質教育的理念;對于提高學生的文化自信，培養熱愛家鄉、熱愛祖國的精神有著積極意義，同時，在實踐中，讓學生將學到的知識加以運用，有利于提高學生將知識轉化為技能的能力。

美與世界水乳交融，STEM教育與美育的跨界組合，對于培養學生的審美能力、提高其創造美的能力有重要的作用。王希孟、齊白石、達·芬奇、莫奈的畫作是美的，但美育不是簡單的圖畫教育，美是立體的，滲透在我們生活的方方面面。此次顧家大宅的研學活動，引入STEM教育理念，是一次對小學美育新的探索。此次研學活動是根據建筑的跨學科特征進行的針對性設計，也考慮了學生的年齡階段、心理特點、認知能力等，學生邊玩邊學，教師寓教于樂，讓學生既體驗到中國傳統建筑的精湛技藝，又感受到中國傳統建筑巧妙絕倫的形式之美。