（江南大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院 214122）

20世紀(jì)80年代，為培養(yǎng)學(xué)生在理工科方面的跨學(xué)科創(chuàng)造思維，促進(jìn)科技精英人才的培養(yǎng)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)在主導(dǎo)的“項(xiàng)目引路 PLTW”計(jì)劃中提出了STEM教育，以動(dòng)手實(shí)踐的課堂體驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)踐和問(wèn)題解決等學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生切身體會(huì)到科學(xué)等理性學(xué)科在生活中的運(yùn)用。隨著科學(xué)與人文矛盾的不斷激化，人文藝術(shù)教育的重要性日益凸顯，2006年Georgette Yakman 提出將Art（藝術(shù)）與STEM教育有機(jī)結(jié)合，形成了現(xiàn)階段以Science（科 學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Art（藝術(shù)）、Mathematics（數(shù)學(xué)）五個(gè)學(xué)科為核心STEAM教育模式。以期既保留STEM教育理性邏輯的核心，亦在藝術(shù)與人文的烘托下增加項(xiàng)目的趣味性和豐富性，也更能激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。以多學(xué)科、多視角、多維度的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生們的動(dòng)手能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力以及綜合知識(shí)運(yùn)用的實(shí)踐能力。

一、 小學(xué)女生學(xué)習(xí)STEAM的必要性

當(dāng)今時(shí)代技術(shù)的高速發(fā)展正使我們的社會(huì)發(fā)生深刻的變革，為迎接以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命的到來(lái)，加強(qiáng)STEAM教育已是勢(shì)在必行。目前，全球范圍中接受STEAM教育的女生人數(shù)仍占少數(shù)，在STEAM教育的推進(jìn)過(guò)程中，出現(xiàn)了強(qiáng)烈的性別失衡現(xiàn)象。吸引更多女性進(jìn)入STEM相關(guān)領(lǐng)域，不僅可豐富該學(xué)科人員的組成結(jié)構(gòu)、促進(jìn)學(xué)科領(lǐng)域思維多樣化，也可以有利于女性權(quán)利的維護(hù)和未來(lái)職業(yè)的發(fā)展。另外，小學(xué)女生比男生智力發(fā)育早，在智力能力和思維能力上都表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)，也更容易獲得家長(zhǎng)和老師的肯定，因而小學(xué)階段是女生培養(yǎng)自我效能感的絕佳時(shí)期，對(duì)女生STEAM的學(xué)習(xí)啟蒙至關(guān)重要。

二、 導(dǎo)致女性STEAM學(xué)習(xí)過(guò)程中嚴(yán)重的“管道泄漏現(xiàn)象”的原因

“管道泄漏現(xiàn)象”被用來(lái)比喻女性在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）職業(yè)中代表性不足的事實(shí)，如圖1所示，K12女生從基礎(chǔ)教育到從事STEM職業(yè)這條單向管道上漏掉了絕大多數(shù)的女性，這源于許多獨(dú)立且相關(guān)的因素的累積效應(yīng)。

1.生理因素固有的性別差異

智商測(cè)試研究顯示男性和女性的整體智力沒(méi)有平均差異，但發(fā)現(xiàn)智力上的性別差異，確實(shí)導(dǎo)致了男性在數(shù)學(xué)和空間能力方面的優(yōu)越性以及女性在語(yǔ)言能力方面的優(yōu)越性。然而，多項(xiàng)研究表明性別差異的作用力并非普世觀念的那么強(qiáng)，并不足以解釋女性在STEAM職業(yè)中代表性不足的現(xiàn)象，而且繼續(xù)強(qiáng)調(diào)男女生理差異卻會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的心理差異危險(xiǎn)。

圖1 管道泄漏現(xiàn)象示意圖

2.觀念傾向及自我效能感弱的心理屏障

女孩自身普遍對(duì)工程科學(xué)領(lǐng)域持有消極否定的心態(tài)。女孩經(jīng)常認(rèn)為科技是困難的，理性的，目的是解決問(wèn)題和發(fā)明新事物，而藝術(shù)更具創(chuàng)造力，更富有溫度和感性。小學(xué)女生常常誤解對(duì)自己STEAM能力的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性沒(méi)有充分地被發(fā)揮出來(lái)，微弱的自我效能感帶來(lái)的不自信使其對(duì)STEAM教育望而卻步，形成不容樂(lè)觀的惡性循環(huán)。

3.女孩在STEAM領(lǐng)域面臨的“寒冷氣候”

全球范圍內(nèi)在STEAM領(lǐng)域優(yōu)秀的女性代表屈指可數(shù)，年輕女性在STEAM的學(xué)習(xí)過(guò)程中難以找到學(xué)習(xí)榜樣，在STEAM相關(guān)教育媒體上也很少能夠找到女性形象。一個(gè)學(xué)科女性的比例很低，可能會(huì)向女孩傳達(dá)著這個(gè)學(xué)科不適合女性的信息，也使得女孩們對(duì)自身性別角色身份的可能性認(rèn)識(shí)得不夠充分。

此外，目前市面上STEAM課程產(chǎn)品多強(qiáng)調(diào)機(jī)械化的外感、功能操作的實(shí)現(xiàn)等來(lái)突出STEAM的核心競(jìng)爭(zhēng)力，科學(xué)導(dǎo)向模式單一，趣味性和美觀度并不受女孩所喜愛(ài)和接受，家長(zhǎng)也無(wú)法從其中感知到培養(yǎng)女生STEAM興趣的主動(dòng)意識(shí)。因而，女生缺失了大量接觸STEAM學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，不利于經(jīng)驗(yàn)的積累，影響之后自我效能感的培養(yǎng)。

4.社會(huì)環(huán)境的文化壓力與性別期待

性別不平等往往主要植根于社會(huì)和文化建構(gòu)的觀念差異。多項(xiàng)研究指出，STEAM學(xué)科的實(shí)踐和知識(shí)受到影響人類行為思想的社會(huì)文化價(jià)值觀的影響，而歷史上男性則是普遍影響的主體甚至是偏獨(dú)裁的實(shí)踐者，男性氣質(zhì)與STEAM領(lǐng)域緊密聯(lián)系。在傳統(tǒng)觀念里，STEAM源于啟蒙理性，本質(zhì)上便是男性化的。這顯然不利于女性STEAM的培養(yǎng)和發(fā)展，從教學(xué)的本質(zhì)便切斷了女性與STEAM的聯(lián)系。

強(qiáng)烈的意識(shí)形態(tài)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)女孩施加文化倫理壓力以符合傳統(tǒng)的性別角色。出于“母性主義”的考量，父母和老師往往會(huì)為孩子的未來(lái)職業(yè)規(guī)劃和家庭考慮，鼓勵(lì)和督促男生追求事業(yè)上的發(fā)展，而更多地引導(dǎo)和說(shuō)服女性選擇相對(duì)穩(wěn)定的工作，避免工作難度較大、社會(huì)壓力較大的STEAM學(xué)科。這也成為女生學(xué)習(xí)STEAM課程的關(guān)鍵阻力之一。

三、小學(xué)女生友好型STEAM產(chǎn)品和課程的創(chuàng)新途徑

我們要想幫助小學(xué)女生營(yíng)造更良好的氛圍，創(chuàng)造有利于女孩STEAM學(xué)習(xí)的興趣和環(huán)境，就要從產(chǎn)品和課程特性入手，利用產(chǎn)品視覺(jué)呈現(xiàn)抓住女孩眼球，讓女孩有愿意主動(dòng)接觸的欲望，同時(shí)優(yōu)化自我、家長(zhǎng)、老師、社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，使得“管道泄漏”的阻礙因素轉(zhuǎn)變成正向通道，如圖2所示。

圖2 K12女孩STEAM學(xué)習(xí)阻力動(dòng)力轉(zhuǎn)化圖

1.結(jié)構(gòu)層：以女性感興趣的生活主題為背景的錨定式體驗(yàn)教學(xué)

錨定式體驗(yàn)教學(xué)是基于確定的問(wèn)題進(jìn)行的實(shí)例性教學(xué)法。讓學(xué)生身臨其境地感受真實(shí)的生活問(wèn)題，并通過(guò)學(xué)生間自主討論和交流加以解決。多項(xiàng)研究指出女孩特別受益于動(dòng)手實(shí)踐或探究式學(xué)習(xí)，并愿意積極主動(dòng)地參與到她們喜愛(ài)的或與生活相關(guān)的主題活動(dòng)中（例如健康問(wèn)題，時(shí)尚領(lǐng)域，以及生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)和神經(jīng)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域）。因而，以女性感興趣的生活主題為背景的錨定式體驗(yàn)教學(xué)有利于女孩積極參與到STEAM中來(lái)。例如“智能服裝： 智能女孩”（“Smart Clothing：Smart Girl”現(xiàn)更名為：“Style Engineers”）是由明尼蘇達(dá)大學(xué)和康奈爾大學(xué)聯(lián)合設(shè)立的雙站點(diǎn)沉浸式體驗(yàn)合作項(xiàng)目，專注于通過(guò)功能性服裝設(shè)計(jì)來(lái)吸引STEAM中學(xué)女生。以太空旅行為主題，就可穿戴電子設(shè)備、熱傳印等核心問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并且女性科學(xué)家導(dǎo)師與NASA航天服設(shè)計(jì)師還鼓勵(lì)女孩用巧妙人性化的解決方案在功能需求和審美目標(biāo)之間取得平衡。最后，通過(guò)趣味性十足的時(shí)裝秀來(lái)交付設(shè)計(jì)成果，如圖3所示。再例如無(wú)錫協(xié)和國(guó)際學(xué)校與iLAB兒童創(chuàng)造力學(xué)院聯(lián)合舉辦的暑期夏令營(yíng)，該活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生利用簡(jiǎn)單的建筑邏輯，用彩色橡皮泥、木棒等材料搭建自己的理想小屋，并構(gòu)想小屋里的人物和故事，女孩們表現(xiàn)出了非常積極的參與度，并設(shè)計(jì)出了十分優(yōu)秀的作品，如圖4所示。

圖3 女學(xué)生展示設(shè)計(jì)的航天服

圖4 女學(xué)生合組搭建理想小屋

2.表現(xiàn)層：以藝術(shù)設(shè)計(jì)為中心，以工程科學(xué)為支撐

藝術(shù)（A）的介入讓我們重新審視和理解女性與STEAM本質(zhì)的不同互動(dòng)和社交。強(qiáng)化藝術(shù)與STEM的結(jié)合使得課程理性的同時(shí)亦附有情感烘托，打破STEM男性化的刻板印象，重新給予STEM學(xué)科以新的色彩，培養(yǎng)女孩更全面的邏輯思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及人文關(guān)懷的集合。多項(xiàng)研究指出，藝術(shù)有利于推進(jìn)女生對(duì)STEAM與創(chuàng)造力真實(shí)觀點(diǎn)的發(fā)展，從而促進(jìn)女生對(duì)STEAM學(xué)科的興趣度和參與度。因而，學(xué)校教師應(yīng)該增強(qiáng)藝術(shù)性的引導(dǎo)意識(shí)，支持女孩將STEAM作為人們不同身份的一部分，而不是排斥在外，才能夠更好地有助于女孩融入到STEAM領(lǐng)域。

藝術(shù)包含了創(chuàng)造審美的精致藝術(shù)、歷史邏輯的人文藝術(shù)、聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)的語(yǔ)言藝術(shù)、舞蹈雜技的肢體藝術(shù)以及勞動(dòng)制造的手工藝術(shù)。通過(guò)大藝術(shù)視角、可視化的思維方式、人文色彩的美感烘托等方式讓藝術(shù)（Art）與STEM教育有機(jī)的結(jié)合。采用多媒體、多感官的藝術(shù)手段結(jié)合女孩該興趣的主題，以工程科學(xué)為架構(gòu)支撐，實(shí)現(xiàn)形體、色彩、質(zhì)感、光影、理念的設(shè)計(jì)表達(dá)，形成輕松愉悅學(xué)習(xí)氛圍，以激發(fā)女生的同理心。例如英國(guó)Technology Will Save Us公司設(shè)計(jì)的DIY游戲面團(tuán)小型編程工具包，通過(guò)柔軟的、色彩繽紛的面團(tuán)來(lái)鼓勵(lì)孩子們自主創(chuàng)造生物，通過(guò)套件的搭配使其能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)動(dòng)作、發(fā)聲、發(fā)光等功能，使得制造的物品活靈活現(xiàn)。同時(shí)搭載app作為游戲的指南應(yīng)用，通過(guò)一系列的故事和游戲挑戰(zhàn)，豐富了玩具的趣味性；以及專為女孩設(shè)計(jì)的建筑工具包Roominate系列電氣建筑玩具顛覆了洋娃娃傳統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)片建立建筑空間，包括房間、旋轉(zhuǎn)木馬、風(fēng)車等，并內(nèi)置電動(dòng)機(jī)電路可使得紡紗風(fēng)車、旋轉(zhuǎn)木馬等轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，富有生機(jī)。

圖5 DlY游戲面團(tuán)小型編程工具包功能結(jié)構(gòu)圖

圖6 利用Roominate工具包搭建的玩具屋

3.認(rèn)知層：自我角色認(rèn)定與社交說(shuō)服

女孩實(shí)現(xiàn)STEAM自我效能感的培養(yǎng)，需要女孩強(qiáng)化社交和情感學(xué)習(xí)的技能，來(lái)調(diào)節(jié)思想、情緒和判斷的能力，培養(yǎng)積極面對(duì)STEAM學(xué)習(xí)的態(tài)度。Zeldin和Pajares指出女性生活里的重要人物對(duì)其STEAM相關(guān)能力的積極評(píng)價(jià)有利于幫助發(fā)展其STEAM相關(guān)技能和能力。由于女性認(rèn)為自己處于錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中心，她們依靠自己與家庭成員、教師、同學(xué)的關(guān)系來(lái)形成自我角色的認(rèn)定。借用女性生活中的重要關(guān)系，通過(guò)他人與其分享STEAM能力的經(jīng)驗(yàn)和積極體會(huì)，支持其在代表性不足的領(lǐng)域中可以勝任的能力，不僅可以增強(qiáng)她們的信心，更能鼓勵(lì)孩子發(fā)現(xiàn)自我價(jià)值，培養(yǎng)歸屬感，將是他們?cè)赟TEAM之路上堅(jiān)持不懈的必要條件。

以勸導(dǎo)式設(shè)計(jì)方法強(qiáng)化社交說(shuō)服，能夠幫助實(shí)現(xiàn)降低小學(xué)女孩STEAM的學(xué)習(xí)焦慮，并喚醒其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極意識(shí)。實(shí)現(xiàn)社交說(shuō)服便需要營(yíng)造良好的社交教育環(huán)境，主要通過(guò)以下幾個(gè)方面：第一，樹(shù)立一個(gè)真實(shí)或虛擬的女性STEAM榜樣形象。榜樣是女性學(xué)習(xí)的目標(biāo)和希望，借助榜樣效應(yīng)，讓女生對(duì)自己的身份角色有了更好地認(rèn)知和肯定，也加深了學(xué)習(xí)STEAM的動(dòng)力和熱情；第二，良好的鼓勵(lì)機(jī)制。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)影響女孩選擇STEAM課程和職業(yè)規(guī)劃中包括同伴和父母支持，以前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，教師和指導(dǎo)顧問(wèn)的建議等多項(xiàng)因素。身邊能夠?qū)εa(chǎn)生影響的人能夠化質(zhì)疑為鼓勵(lì)和支持，將極大減少外界的動(dòng)搖因素，使得學(xué)生堅(jiān)守在STEAM的學(xué)習(xí)之路上。第三，強(qiáng)化項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)合作。女孩平均而言比男孩更具合作性，并且更強(qiáng)烈地主動(dòng)尋找深刻的概念理解和積極的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)彼此的良性相處，可以讓女孩更加從容自如地完成任務(wù)。例如《奧拉學(xué)編程》這本繪本講述了五位谷歌女性高管工程師，幫助小女孩奧拉一步步排除編程困難的故事，如圖7所示。筆者科曼辛格以真實(shí)的優(yōu)秀女性人物形象為原型，富有生活氣息的場(chǎng)景，通俗易懂故事描述，旨在自己的女兒和其他女孩感受到女性也是STEAM領(lǐng)域的一員，激勵(lì)女孩更勇敢自如地接受STEAM教育。

圖7 奧拉學(xué)編程繪本截圖

四、結(jié)語(yǔ)

女孩的STEAM學(xué)習(xí)需要基礎(chǔ)教育階段能力的培養(yǎng)和環(huán)境創(chuàng)設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)女性與STEAM的互聯(lián)體驗(yàn)。從興趣引導(dǎo)，藝術(shù)烘托，技能訓(xùn)練，體驗(yàn)經(jīng)歷，到學(xué)校、家庭、社會(huì)的多方鼓勵(lì)，使得她們?cè)趯W(xué)習(xí)STEM的過(guò)程中循序漸進(jìn)，從學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)樂(lè)趣，學(xué)會(huì)自我滿足和成就，培養(yǎng)積極向上的愉悅感，最終架構(gòu)女性STEAM角色的認(rèn)定，樹(shù)立正確的STEAM理想。然而，女性STEAM的干預(yù)并非一蹴而就，一帆風(fēng)順，受到資金、空間、時(shí)間以及社會(huì)倫理、根深蒂固的文化的層層限制，因而，需要引起家長(zhǎng)、學(xué)校、社會(huì)各方的廣泛關(guān)注和培養(yǎng)意識(shí)，通過(guò)更多地實(shí)踐來(lái)探索改善教育方式，以期更有效地幫助女孩愿意主動(dòng)地融入到STEAM領(lǐng)域。