幾周前，在舊金山灣區(qū)發(fā)現(xiàn)博物館(Bay Area Discovery Museum，BADM)，五歲的Jack Stabenow爬上凳子來觀察一臺用高功率激光切割紙板的機器。紅色激光束精確到沿著Jack剛剛在平板電腦上用手指畫的彎彎曲曲的建筑設(shè)計進行切割。Jack的目標是制造一棟臺式電風扇吹不倒的建筑。

紙板切割好后，Jack趕緊來到裝配區(qū)進行安裝。如果第一次嘗試沒能經(jīng)過考驗，那么Jack考驗再回去重新設(shè)計。通過這種方式，孩子們正在學習設(shè)計、原型、測試和再設(shè)計，循環(huán)成一個不斷學習的過程。

博物館工作人員也正在測試另一個原型。BADM向大眾和從學前班到三年級的學校課程提供混合編程，在上個月，它又推出了美國首個幼兒制造實驗室——Fab Lab。實驗室里有一系列的數(shù)控制造設(shè)備，如3D打印機、激光切割機和銑床等。該實驗室可以對小到三歲的孩子開放。博物館的領(lǐng)導們將Fab Lab視為他們正在進行的STEM項目的自然延伸。同時也將其作為一種激發(fā)創(chuàng)造力的手段。

“我們想考慮將技術(shù)以模擬類游戲的方式介紹給孩子，這樣孩子可以自然而快樂的參與進來，并能收貨很多知識。”BADM教育戰(zhàn)略副總裁Elizabeth Rood說，“目前我們需要了解的是這樣做的附加值是什么”?

2015年1月，STEM卓越教學學員(Teaching Institute for Excellence in STEM)(TIES)的CEO兼總裁Jan Morrison邀請BADM工作人員及其他幼教專家、軟件開發(fā)商和麻省理工Fab Foundation的代表共聚華盛頓特區(qū)來討論這個問題。

經(jīng)過兩天的討論，BADM工作人員確信成立一個幼兒制造實驗室既值得也可行。他們自愿建立一個試點，既Fab Lab。

“Fab Labs能將數(shù)字創(chuàng)作變成真實的東西。舉個例子，它可以把抽象的概念，如凹與凸、一個物體的重心或一個立方體的體積等變得具體而有形?！盧ood說，“因此，它們不再是抽象的。這樣可以幫助孩子以一種更深入的方式去理解他們正在被教授的概念?！?

BADM的Fab Lab活動的設(shè)計理念為“由淺到深的接觸”。比較淺顯的活動如一種建造汽車的活動，激光切割機會事前制作好各種形狀的車輪。孩子們在坡道上測試他們的汽車，并測量汽車滑動的距離。他們可以觀察激光切割機是如何制造一批批的車輪，但他們并沒有親自設(shè)計這些車輪。

Fab Lab為BADM夏令營設(shè)計了一系列活動。在這為期一周的夏令營里，參加者們將在博物館里尋找改進展品、操作或建筑的方法，然后設(shè)計出解決方案，并可以在Fab Lab里原型。

像抗風建筑挑戰(zhàn)這樣的活動屬于比較中等的接觸。在另外一場計劃的試驗中，孩子們將通過不同選擇形狀的機翼和機身來制造輕木滑翔機。

另一個挑戰(zhàn)是為幼兒園孩子找到合適的計算機輔助設(shè)計軟件，比如，一個觸摸屏界面是必須的。作為權(quán)宜之計，F(xiàn)ab Lab使用Adobe Illustrator的觸屏版，因為它兼具自由繪畫工具和形狀工具。

BADM已經(jīng)與Adobe的開發(fā)商就創(chuàng)造出更適合孩子的Illustrator版本進行了會談。同時，它還與波士頓的教育媒體公司Fablevision合作來調(diào)整他們設(shè)計的軟件Maker Studio，該軟件目前主要是為三年級到八年級的學生而設(shè)計的。

使用Maker Studio軟件的制造設(shè)備是一臺被稱為Silhouette的數(shù)字紙張和卡片切割機。BADM計劃將Silhouette引入Fab Lab。因為紙張切割“熟悉、友好、易得，而且真的很快”，這彌補了紙張的很多缺陷。此外，數(shù)字紙張切割機的成本大約只有200美元，是一臺激光切割機或3D打印機的成本的十分之一。

為了評估孩子們在設(shè)計和創(chuàng)造中實際學到的東西，BADM將對來自加州大學伯克利分校(UC Berkeley)、斯坦福大學和奧克蘭米爾斯學院(Mills College in Oakland)的研究者們開放Fab Lab。這三所學校與BADM的兒童創(chuàng)造力中心(Center for Childhood Creativity)有著長期的合作關(guān)系。一年之內(nèi)，F(xiàn)ab Lab的促進者們希望通過調(diào)查、觀察和訪談來收集和分析足夠多的數(shù)據(jù)，以此來指導Fab Lab的改進。