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(wèn)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(lèi)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(guó)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(zhǎng)結(jié)構(gòu)的年輕化。傳統(tǒng)的以純學(xué)業(yè)成績(jī)?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(zhǎng)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(guó)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(xiě)。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(lái)的，STEM是由美國(guó)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(guò)對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的綜合應(yīng)用解決實(shí)際問(wèn)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^(guò)程中學(xué)到知識(shí)，獲得樂(lè)趣。其次，孩子們通過(guò)自身的活動(dòng)，對(duì)周?chē)镔|(zhì)世界進(jìn)行感知、觀察、操作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找答案。在這一過(guò)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(kāi)發(fā)智力，并在玩游戲的過(guò)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(ài)。陳鶴琴先生說(shuō)過(guò)，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(shuō)，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(guò)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(wèn)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(lái)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(méi)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(jiǎn)單易上手的普通無(wú)教育意義的兒童玩具，兒童在使用過(guò)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^(guò)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(guò)程中如果有玩伴的參與或者家長(zhǎng)的陪同都是兒童成玩游戲過(guò)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(jiǎn)單操作就可以完成，那么兒童在使用游戲產(chǎn)品的過(guò)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(jiǎn)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(jiǎn)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(lèi)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(guò)小朋友自己動(dòng)手操作，身臨其中，也可以和家長(zhǎng)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(méi)有尖銳處，保證兒童在使用過(guò)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(shuō)明

該游戲是由透明管道、管道底座、小潛艇、游戲過(guò)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(jiàn)度高。配色有西瓜紅、活力橙、青蘋(píng)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(guò)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(kāi)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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(jiǎn)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(lái)，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(guò)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(lái)完成自己的目的，從而提高兒童的動(dòng)手能力。

5結(jié)語(yǔ)

STEAM教育源于美國(guó)，近年來(lái)在中國(guó)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(kāi)發(fā)了新思路。兒童益智玩具可以促進(jìn)兒童身體的成長(zhǎng)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)。