科技教育情报资料(2003第二期)

《2001—2005中国青少年科技活动指导纲要》实施项目总课题组

               上海市青少年科技教育中心                                 编印

（上海岳阳路45号    邮编200031）

关于儿童玩具设计的四个要素

在儿童玩具的设计中，其功能性、安全性、游戏性及形态结构是最主要的四个要素。

（1）功能性是指玩具所具备的使用价值。它通过针对不同的年龄层的儿童需求，在考虑满足父母愿望的基础上，利用外观造型、色彩、工艺技术来加以实现。

（2）安全性是家长在选择玩具时考虑最多的一个要素。由于儿童自我保护能力较弱、易受伤害，儿童游戏中所发生事故有50%是因为不慎而造成的，16%是由于玩具结构的不合理性所至。因而在玩具的安全性设计中要注意以下几个方面：首先，儿童玩具的材料要具有无毒性；其次是外型结构要圆滑无尖锐形态；第三结构要合理、牢固。

（3）游戏性是指玩具的“玩”法，儿童的注意力和兴趣容易转移，他们充满着好奇心，独特、新颖的“玩”法会引起他们的注意和激发他们的兴趣，并能培养他们的探索精神和想象力，好的“玩”法还能化“平淡为神奇”，增加玩具的附加值，同时也会得到家长的喜欢。

（4）形态结构是指玩具的外观造型和内部结构。儿童玩具的形态一定要符合儿童的心理和中国传统的审美情趣。美观大方的造型、独特新颖的结构，有利于儿童高尚审美情趣的培养。例如许多仿生玩具、模型玩具都得到儿童和家长们的青睐。以上四个要素经不同的排列组合和参数变化，就可得到各式各样、丰富多彩的儿童玩具。

具体的玩具设计常有：

1、主题玩具设计：即有目的、有计划地针对某一年龄段儿童的生理、心理发展需要，或针对某一特定的消费群体，开发设计适合要求的玩具。如儿童在3-4岁期间，是最爱模仿的时期，也是进行语言教育的最佳时期。一些炊具、家庭用品、医药用具等模型玩具，可让儿童在“过家家”、当“医生”的角色游戏中学会用语言表达一些情节和内容。

2、功能整合设计：即某一玩具具有多种功能，使其一物多用或长时间使用。儿童随年龄的增长，兴趣会不断转移，功能单一的玩具会很快让孩子失去兴趣，造成浪费。功能整合设计可以使玩具内容丰富，玩法多变，延长其使用寿命，并能多方位地培养儿童的智力。如：拆装组合汽车玩具、具有可画画、录音等多功能的写字板、学习机等玩具。

3、推陈出新设计：中国有着丰厚的文化底蕴，在玩具的设计上，历史上和民间都有许多构思奇巧、形态各异、充满东方智慧的玩具，只因时代的变迁，它们或因材料简单、或因“玩”法落伍、或因形态粗糙、或因包装陈旧、或因生产技术落后而渐渐被人遗忘。但只要对它们稍加改造，注入时代概念，重新组合、设计、包装，它们必将重放异彩。如：传统的风筝、孔明灯、九连环等，可以在材料、形态、色彩等方面进行革新设计，创造新的玩具。

4、系列化设计：即要求在设计中，不能把玩具看作一个孤立的小产品来设计，要有系统概念。首先要考虑随儿童的成长而不断调整的配套设计；其次要能从室内到户外随环境变化的系列玩具；另外要能从“玩”到“用”的纵深系列设计。更可将三者整合，使玩具开发设计具有整体性、系列性。

综上所述，儿童玩具开发设计是一个极具潜力与魅力的设计。只要能把握儿童的心理与行为特征，紧紧围绕儿童玩具的四大要素，利用各种设计方法，并在设计中注入时代的文化内涵和中国特色的艺术内涵，我国儿童玩具的开发设计必将成为现代工业设计中的一朵奇葩。

（摘自“儿童玩具开发设计之思考”，作者：钱涛、周红生）

设计师所应具备的素质

强烈敏锐的感受能力

    一个设计师必须培养自己以强烈的敏锐感觉去观察周围的环境、思考变化着的生活中的一切，这样，他就会不断发现从设计的角度来看，在我们周围还有哪些方面尚未能达到人们所期望的那种改善，这一点就显示出设计师的独特感受能力。这种能力的形成，虽有先天的因素，但主要还是靠后天的培养而来。

探索和追根究源的欲望和能力

    作为一个设计师，周围的一切都能引发其注意力和好奇心，他总是多看、多问、多思考，喜欢追根究底、探求事物的内在奥秘。他往往能通过一件很不起眼的小事，溯本求源．运用某一事物的基本原理而演绎成为意义深远、具有创造性的定理或引发出新的概念，并能在实践中应用。

发明创造的能力

    一位设计师在学习过程中，可以从书本学得一切理论知识，或从模仿他人的设计来培养、丰富自己的技能。所以说，知识和技能是可以传授和学习到的，但仅仅依靠这些，是不能使一个设计师获得成功的。他必须具有构想的灵感和发明创造的能力，而这一点则必须在不断的学习积累中．积极探索和追新逐奇，并经过不断的实践锻炼和经验积累，才可望喷发出超群的奇思妙想，并凭籍扎实丰厚的知识和技术，使其真正具有发明创造的能力，使其设计永远保有焕然一新的感觉。

对产品的美学功能的鉴赏能力

身为一个设计师，对产品的鉴赏能力必须比一般人高。因为只有高出一筹，才能设计出超前产品，从而才能引导消费。这一能力的提高，非一朝一夕所能做到，要依靠平时多方面的艺术修养的积累和设计专业知识的积累，特别需要经常有意识地留心观察身边各种成功或失败的设计，并在其中总结好的经验和失败的教训。这样，最后才能做到“艺高胆大”，使自己在设计上具备创造的潜力。

对设计构想的表达能力

设计师要想把自己的创意表达出来．是依靠图纸和模型，如果没有扎实的绘画造型的基本功，是无法表达出自己的设计意图的，也无法使设计构想付诸实现。

对市场的预测能力

一个优秀的设计师应随时关注市场上的需求及其变化，并要有对其进行调查研究和科学预测的能力。这种预测能力所根据的许多因素，是通过周详严谨的市场调查而来，但它不仅仅是通过单纯的教字统计得来。而是要在掌握市场心理学的基础上，调查中有针对性地分析消费者群体的消费心理，其中需者虑到不同消费者群体的性别、年龄、文化水平、生活习惯、金钱收入及居住环境等等因素，以便根据其不同需求进行设计，

成为生产厂家和消费者之间的桥梁

一件优秀的产品设计，应使消费者和生产厂家都能接受。这就要求设计师在掌握市场学知识的基础上进行设计，在设计中既要考虑生产厂家的产值利润，又要考虑到消费者的需求，例如产品的审美价值、便宜性、安全性、耐用性及产品（用品）的操作是否简便易学、是否能使消费者同时获得物质和精神两方面的满足感等等。

具备全面的专业智能

这是对设计师的总的要求，是指设计师应具有特殊的素质和专业智能。虽然我们每一个人都有自己的智慧，但由于先天所具有的素质和后天环境教育的差异，人与人的智能是不同的。作为一个设计师，则必须有独特的素质和高超的设计智能，即无论遇到多么复杂棘手的设计课题，都能通过认真总结经验、用心思考、反复推敲、汲取消化同类型的优秀设计的精华，从而由灵感引发出创造的果实。

总之，要想不使消费者成天抱怨市场上出现的商品造型单调呆板、色彩拙劣、工艺粗糙、功能落后等等，从而使商品滞销；要想不使生产厂家成天为这些因外观粗陋而卖不出去的产品头痛叫苦，我们就要大抓设计的普及教育，把这种教育渗透到从幼儿到少年直到成年人的学习和生活的一切方面去。

（摘自“成功的设计师所应具备的特质、能力和条件”作者：

古老博物馆，新颖经营术

在英国的达尔文博物馆，展出有二千二百万种动植物展品，四十五万个古董瓶罐和长达二十七公里的展品柜。但这些都不是达尔文博物馆的精髓，它的新颖之处在于，对传统博物馆认识的颠覆。对于参观者而言，达尔文博物馆给他们提供了前所未有的近距离接触馆内科学家和藏品的机会。

在博物馆下属研究中心的标本大厅内，无数标本瓶充斥其间。大厅终年保持恒温，上部开辟有观察窗口供游客使用。参观者也可以在专门人员带领下参观大厅，并聆听研究人员对各种标本的讲解。实验室内的情景全程录像播放，甚至上传至网络，供世界各地的网民浏览。

在当今世界，开放式的研究已成潮流。研究机构和博物馆都想方设法博取大众关注。在伦敦博物馆，总共三百五十人的工作人员队伍中每一个人都必须花５％的时间与公众交流。这些举措已收到明显的成效。美国旧金山的探索科学博物馆有一个实验室网上展示项目，据估计项目总共吸引了五十万浏览者，其中两千人每周都会来网站探寻。

       美国科普场馆的作用

    在美国，人们把各种科普场馆称为科技中心，包括博物馆、动物园、自然中心、水族馆、天文馆等等。

    史密森学会下属的美国自然史博物馆、航空航天博物馆等是免费向公众开放的，但全国各地多数科技场馆是收费的。实践表明，收费与否并不是影响参观者人数的关键因素，关键是展览的设计水平、内容丰富程度和制作精美程度。

以哈佛大学文化与自然史博物馆为例。该馆陈列有847个与真实植物一样大小的栩栩如生的玻璃花，它们是德国著名玻璃工艺品制作大师布拉施卡父子50年辛勤创造劳动的成果，这一美丽绝伦的展览吸引了无数的观众。在波士顿，若对出租车司机问起“玻璃花博物馆”（俗称），则无不知晓。美国许多科技场馆的展览都是精心设计和制作的，而不是粗制滥造的。

    波士顿科学博物馆是全美著名的。它在提供创新性科技展览方面经常走在前面。现在，不仅仅强调展览内容要让观众有动手机会，还开始设计一些无最后结果的（Open-ended）实验，以激发参观者从事这些实验并象科学家一样进行思考。1997年3月，该馆举办了名为“研究请君自己观察”的含有实验内容的展览。美国各地的21个科学中心都分别派人来此观察学习。

美国科普场馆把中小学生作为非常重要的服务对象和吸引对象。据科技中心协会的调查，约有60%的场馆主要面向城市学校，有一半不到的场馆也注意为郊区中小学生服务，三分之一的场馆注意到为农村中小学生服务。

（摘自《科普研究》1998年第4期“美国科普鸟瞰”）

美国的大型科普宣传活动

    在美国，声势最为浩大的科普宣传活动是每年4月举行的国家科技周。该活动起始于1985年，由NSF（国家科学基金会）立法与公共事务局牵头组织。从那时起至今，其规划和影响越来越大。
     科技周主要有两方面的内容：

1 在全国举办各种类型的科普活动，如家庭科学之夜、科技集市、实验室开放日、让观众动手参与的科技演示等。除NSF外，主办和赞助这些活动的还有数百家社区组织、州政府机构、博物馆和科学中心、企业、社会团体、图书馆和天文馆等。

2 向参加单位免费提供动手型教学用具。利用这些教学用具，教师和科普工作者可以教孩子如何观察自然现象、如何分析变量、如何抽取结论、如何评价结果，等等。

    上述这些活动的目标只有一个，就是强化少年儿童及其家长、老师的科技意识，使他们充分认识到科学技术在日常生活中的作用

（摘自《科普研究》1998年第4期“美国科普鸟瞰”）

“中日趣味科学实验广场”登台

手工制作雪花、用微波炉炼铜、做机器小动物……昨天，北京孩子真是大开眼界，来自国内和日本的教师、学者在位于王府井东方广场的索尼探梦科普乐园“摆摊设点”，他们“叫卖”的不是普通的商品，而是别具一格的科普实验。一大早，6位日本教师和8位中国实验师分别在索尼探梦摆起“地摊”。日本教师还在自己的“摊”前挂起日本式长旗，上书单位、人名、实验名称，看上去就像是庙会。为了方便沟通，每位日本教师身边都配有中文翻译。

“索尼探梦”将此活动命名为“中日趣味科学实验广场”，这个科普园地将全天上演这套科普大餐。自称“趣味实验”，意在从“玩”中感受科学知识。日本北海道芦别高等学校齐藤隆老师带来的“奔跑气垫船”，虽只是用吸尘器风机和小汽车轮胎制成，却成了孩子们的新宠。人坐在上面滑行在水泥地上的感觉就像是在冰面上。玩爽了之后，孩子们一问才知奇妙之处，原来是在船与地面间形成了一层“气膜”，因此面表摩擦力几乎为零。清华大学路峻岭副教授带来的超导磁悬浮让小朋友看到了超导体的奇妙作用。

北海道的加藤老师告诉记者，中小学的实验如果没有一定的趣味性就失败了一半，因此老师在设计实验时必须要将“有趣”作为重点因素考虑。

(摘自“中国科普网”作者北京晨报 记者薛晖)

这并不复杂！

我们去登山却不是登山运动员，尝试搞音乐却不是职业音乐家，我们也可以学习科学，但并不一定成为专家。

人们对科学常有一种恐惧感，认为它太抽象，太专业，到处是数学符号，总之太复杂，太难懂，很难学习也很难教。这种论断并不完全错误：科学的某些领域确实很艰涩，要达到顶峰，就像在攀登悬崖。

简单地看待这个世界

这里说的并不是要爬那么高，在达到顶峰之前，可以走那些平缓的道路，能够欣赏到美丽的风景，在成人的陪伴下，孩子也能够在这些他们可以发现的道路上行走。大人要是觉得过去学到的东西有些遗忘了，或者认为学过的东西已经过时，他们还能够愉快地与年轻的伙伴一起重新发现许多新鲜的事物。

大部分成年人对于科学保持着过去学习中形成的顽固偏见。

就拿音乐来说吧，有什么比音乐更难的呢？即使最有天份的人也要花费好几年时间去熟悉和声、对位或乐器，而所有的人都能很轻松地接近音乐。不论是流行音乐还是古典音乐，无论什么人都可以倾听，从合唱或独唱乐曲声中获得巨大的乐趣，在逐渐熟悉了音乐的基本特征后，甚至还可以进行很简单的创作。那么，科学和登山或最简单的音乐实践又有什么不同呢？

对这个世界的最初认知既不需要方程式，也不需要复杂的语言和玄妙的表达，只要孩子有好奇心、简单的观察力和细腻的感觉，教师有引导发问和推理的能力。

我们把孩子领到墙壁面前让他们倾听喊叫的回声，让其观察浮标周围的水波时，他们明白了传播的基本概念。

我们把油略微加热后，向孩子们展示液体波浪式运动，他们明白了地球气候变化的原理。

我们让孩子们用硬纸板剪出南美洲和亚洲的形状，他们发现了地球板块的嵌合处。

我们用蜡烛加热一只水箱的侧面，戳开一个洞，洞里喷射出的蒸汽流驱动了一个小小的“喷汽阀”。

我们帮助孩子们完成一个电路（电池，小灯泡和导线）让他们把不同的物体放到电路中（石子，粉笔，一滴盐水，一滴油，一根火柴等）来辨别哪些材料导电或不导电。

我们教他们借助装配玩具用的几根金属杆做成一只小天秤，然后用它来称量物体在空气中和在水中的重量。

我们让孩子参照一张世界地图，一边观察太阳运动的规律，一边体会地球旋转的方向。

我们让他们把盐或糖放在水中溶解，装在小杯中轻微加热，然后放到放大镜下（或显微镜下）进行观察，他们发现液体冷却后会出现固态的晶体……

我们做的这些科学活动并不复杂，但是方式也许很奇特，因为每项实验都触及到现代科学研究的主题。

（摘自《法国小学科学教学实验计划》第二章：“教师“黄颖 苏文平 安延译 黄颖 校）

数学是什么？

数学是什么？很多教师都不能准确地向儿童描述数学是什么。激烈反传统教学的教师将数学定义为：系统化地处理各种生活关系的方法。要鼓励学生现学现用，在生活中发现数学概念。学生学习教学，就是要解决生活问题，只有极少数人才能攻关艰深的高级数学，我们不能只为了培养尖端人才而忽略或牺牲大多数学生的利益。数学首先应该是生活概念。

传统数学教学中，课程设置是以计算技巧为主的教科书，数学就是让学生解答作业，力求获得标准答案。学生在数学课上，一页又一页地完成一堆作业和计算练习，满怀着希望地追求标准答案且因此得到奖赏。这种教学与生活严重脱节，使学生在极其厌烦的心理状态下学习。传统教育在面对众多反对者时，也做了一些改良。比如说，为了提供实际应用技巧，专门设计一些应用题；为了训练更复杂的解决问题的策略思维，专门设计了故事题。这些题通常放在每一册数学课本中每一章的最后一部分，或者放在补充资料中。一个刚刚学过减法的儿童，面对应用题和故事题时，他凭习惯就晓得老师布置的作业一定是减法，只要把大数字放在上面，小数字放在下面，相减之后就可以得出答案。这种只追求标准答案的心理使传统教育者的用心良苦付之东流。

数学究竟要怎样教呢？创意教学的拥护者和实践者建议学生在发展数学能力并以此解决实际生活问题时应该遵循4个步骤，而教师也必须以此步骤教数学：

1．从学生本身的真实中获得数学概念；

2．培养和使用抽象思维能力；

3，多做练习；

4．将数学动用到有趣的地方，让学生们感觉到数学也是一种快乐源泉。创意教学不是为教导学生如何做数学的技巧而设计的，而是强调让学生积极参与有意义及有动机的真实世界数学练习的策略，包括参加数学剧本的演出、创造计算的方法、设计代表性图案，和提供有趣的问题让学生去解决。