STEAM乐高教学理念以积木为具象载体,搭建起连接科学、技术、工程、艺术、数学的跨学科创新思维桥梁,在搭建实践中,学习者需运用数学知识测算尺寸比例,依托工程原理设计稳固结构,通过艺术构思塑造独特造型,结合科学规律验证功能可行性,借助技术手段实现创意落地,这种模式打破学科壁垒,将抽象知识转化为可触摸的成果,在动手探索中激发创新灵感,培养综合运用多学科知识解决问题的核心能力。
当彩色的乐高积木遇上STEAM跨学科教育理念,一场关于“玩中学、学中创”的教育变革正在悄然发生,STEAM乐高教学理念并非简单的积木拼接游戏,而是将科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)五大核心学科深度融合,以乐高为具象化载体,为学习者搭建起通往创新思维与实践能力的立体桥梁。
STEAM乐高教学理念的核心:让每块积木都承载学科逻辑
STEAM乐高教学的本质,是用乐高积木“翻译”抽象的学科知识,让复杂概念变得可触摸、可操作。
- 科学(Science):当孩子用乐高搭建一座承重桥梁时,会在反复测试中直观理解力学原理——三角形结构的稳定性、分散受力的科学逻辑;搭建太阳能动力小车时,能亲身体验光能转化为机械能的能量守恒定律,科学不再是课本上的公式,而是积木搭建中看得见的“规律”。
- 技术(Technology):乐高动力组与编程模块的加入,让静态积木拥有“智慧”,孩子通过图形化编程软件控制乐高机器人完成避障、分拣任务,在拖拽代码块的过程中,潜移默化理解算法逻辑、传感器原理,技术不再是遥不可及的概念,而是能亲手操控的工具。
- 工程(Engineering):从“设计草图”到“积木落地”的全过程,就是微型工程实践,比如搭建一座“抗震建筑”,孩子需要先调研地震破坏原理,设计稳固的支撑结构,反复测试调整积木的拼接方式,最终完成符合要求的作品——这正是工程思维中“需求分析-方案设计-原型搭建-测试优化”的完整闭环。
- 艺术(Art):乐高的创意空间不止于结构,更在于美学表达,孩子为自己的“未来城市”设计天际线时,会考虑建筑的对称美、色彩搭配;为机器人设计外观时,会加入个性化的装饰元素,艺术素养在对美的探索中自然生长。
- 数学(Mathematics):积木的尺寸、数量、比例是天然的数学教具,计算搭建高塔所需的积木总数时用到加减法,设计齿轮传动系统时理解转速比,调整斜坡角度时感知三角函数——数学从抽象的数字,变成了搭建中必须遵循的“标尺”。
以项目式学习为载体:让知识在“解决问题”中落地
STEAM乐高教学理念拒绝“照图搭建”的机械训练,而是以真实问题为驱动,通过项目式学习让知识“活”起来,比如在“智能社区”项目中,学习者需要围绕“如何让社区更环保”的核心问题,设计并搭建包含太阳能路灯、雨水收集系统、垃圾分类站的乐高社区模型。
在这个过程中,他们需要查阅环保资料(科学)、用编程控制路灯的开关时间(技术)、设计雨水收集管道的倾斜角度(工程)、为社区搭配和谐的色彩与建筑风格(艺术)、计算太阳能板的覆盖面积以满足照明需求(数学),当孩子最终看到自己的模型能“运行”起来时,不是记住了某个知识点,而是掌握了用多学科知识解决真实问题的能力。
在“试错与协作”中培养未来核心素养
STEAM乐高教学的价值,远不止于搭建出精美的作品,更在于过程中培养的核心素养:
- 创新思维:没有“标准答案”的乐高搭建,鼓励孩子跳出固有框架,比如搭建“未来交通工具”时,有的孩子设计出“磁悬浮乐高车”,有的创造出“可折叠的飞行汽车”——每一个天马行空的想法,都是创新思维的萌芽。
- 问题解决能力:搭建中遇到的“高塔倒塌”“机器人避障失败”等问题,都是更好的学习契机,孩子会主动思考“哪里出了问题?”“怎么调整结构?”,在反复试错中学会分析问题、解决问题,而不是等待老师给出答案。
- 团队协作能力:小组合作搭建大型项目时,成员需要分工明确——有人负责设计图纸,有人负责编程,有人负责搭建结构,有人负责测试优化,在讨论、争执、妥协中,孩子学会倾听他人意见,理解团队协作的意义。
从课堂到未来:STEAM乐高教学的长远意义
曾有一所小学开展STEAM乐高地震建筑课,孩子们在搭建中发现“方形建筑容易倒塌”,于是尝试加入斜向支撑结构;测试中发现“底层积木容易松动”,便改用交叉拼接的方式加固,他们的作品在模拟地震测试中坚持了15秒——这15秒的背后,是对科学知识的理解、对工程思维的实践,更是对“坚持就有收获”的深刻体会。
STEAM乐高教学理念,不是教孩子“如何搭积木”,而是教孩子“如何思考”,它以乐高为媒介,打破了学科之间的壁垒,让学习从“被动接受”变为“主动探索”,为学习者培养适应未来社会的核心素养,当每一块积木都成为知识的载体,每一次搭建都成为思维的训练,我们看到的不仅是精美的乐高作品,更是一群充满好奇心、敢于创新的未来创造者。

