浅析STEAM教育在活动理论视角下的教学设计

熊文江

摘要：学生是学习的主体，是目标达成的源；客体为学习的内容和目标，承载着教学的教材或资料的选用；共同体是协作学习小组；这三个要素为活动理论的核心要素。在STEAM教育中，学生和老师是教学活动中的主要构成部分，学生是学习活动的主体，教师是学生的引导者和目标的设计者。教学目标是客体，形成于活动任务、作品要求、项目设定或解决的问题等。共同体是教师与学生或学生与学生在一定规则的统一协作下进行分工组合成的、具有相同目标和核心力的团队。

关键词：STEAM教育；活动理论；教学设计

引言：STEAM教育的開展，很快受到世界各国的青睐，它对培养学生的创新能力和发现问题和解决问题的能力方面与有传统教学相比较具有比较明显的优势。但如何形成在效的教学方式是现在STEAM教育工作者关心和一直在解决的问题。历年来，STEAM在教学中总是进入教学误区，一是重“做”轻“学”、二是缺乏“有深度”的学习，如何走出这个误区是STEAM教育工作者关注的问题[1]。

一、STEAM教育概述

一九八六年“科学、数学、工程、技术教育的集成”首次提出在美国科学委员会上提出，二零零七年美国将STEM作为国家行动计划和教育战略，二零零八年STEM教育日趋成熟，推动了各国STEM教育的发展。STEM教育也向多层次的拓展。美国亚克门教授提出STEM教育中就加入人文科学和艺术，因而在STEM中加入了A（Arts）暨艺术与创新。至些，STEAM教育得更多的关注 。地平线项目区域报告《2017年新媒体联盟中国高等教育技术展望》也指出：“STEAM教育在未来一至二年内对推动中国高等教育技术规划和决策制定发挥巨大作用“。从戴尔的经验之塔来看，目标层是在框架的顶层，反映出STEAM教育的终身性和整体性；整合层是第二层，反映STEAM教育倡导学科融合和创新理念；融合层是第三层，反映STEAM教育用人文艺术来平衡；学科层为戴尔经验之塔的第四层，包括了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Maths）等；第五层是内容层，对相关学科内容进行细化。但从目前的STEAM教育看，教育者在实施教学中容易出现一些问题，从而导致其偏离了培养的目标。主要表现在几个方面：1.各种教学中对学生的定位不准，教师干预过多。2.教学内容深度的学习不够。3.重实践而忽视了基础的学习。4.学习中整合课程缺少明确的方法。

二、活动理论要素构成：

如何更为有效地开展STEAM教育，让师生在教学中有明确的定位，资源与工具的运用如何达到高效，如何调配团队中的个人资源等情况，我们以恩格斯托姆的第三代活动理论为指引，在活动理论的视角下开展STEAM教育活动的设计。

活动理论并非方法论，而是一种理论框架，从其发展来看，都主要关注于主体作用于客体而引发的效能。恩格斯托姆1987年提出了第三代的活动系统主要由六个要素构成，即：主体、客体、共同体、工具与标记、规则和劳动分工[2]。

三、在STEAM教育活动理论要素分析

现在的STEAM教育活动教学主要以竞赛主题或教师设计的项目为目标任务，在任务趋动下整合艺术、数学、工程、信息、科学相关知识。在活动理念的指导下，需要厘清各位要素的关系，从准备、实施、评价、反思四个阶段分析师生的活动和行为准则，对研究具有重要的指导意义。

学生是学习的主体，是目标达成的源；客体为学习的内容和目标，承载着教学的教材或资料的选用；共同体是协作学习小组；这三个要素为活动理论的核心要素[3]。在STEAM教育中，学生和老师是教学活动中的主要构成部分，学生是学习活动的主体，教师是学生的引导者和目标的设计者。教学目标是客体，形成于活动任务、作品要求、项目设定或解决的问题等。共同体是教师与学生或学生与学生在一定规则的统一协作下进行分工组合成的、具有相同目标和核心力的团队。

四、在活动理论视角下教学设计模型的构建

STEAM教育教学设计中由于STEAM教育中强调学生的个性化发展，在教学活动设计时要充分考虑教学目标的设立、教师与学生角色的确定、活动时对教学中学科知识的整合和资源的应用及调整、对学习活动结果的评价和对活动的反思。

1.明确学科在STEAM教学中的作用。依据“经验之塔”科学对工程和技术的根源和原则进行解答；是教学目标设定的结果为工程的目的；技术是主体达成目标中执行的功能；艺术是提升产品的审美需求和社会人文。数学是创作的基石和语言。在STEAM教学设计，科学探究和工程设计是达成目标的主要途径。科学为实现项目完成、解决问题提供重要方法，教学设计时要所科学性放在首要地位。工程设计是项目设计中整合各个学科的有效纽带。

2.构建STEAM的教学目标。在“3D创意三维设计”中，把三维作品的科学性和艺术性向纵深方向发展作为知识和技能项目。而“Scratch创意编程”中知识的技能设定为逻辑深入思考与意境设立。过程与方法的设定中“3D三维创意设计”是整合学科知识，以问题解决为导向，提升学生的创新能力和实践能力，培养学生的科学素养。“Scratch创意编程”的知识与技能设定是以情境为导向，培养学生的创新能力和逻辑推导能力。在情感态度与价值观的培养中生在培养学生的合作意识和协作能力，认识事物的构成的复杂性和学生的能动性。

3.定位师生的角色。在STEAM教育中，老師与学生都是复杂的动态系统，老师角色与传统教学相比较，它不是孤立的，也不是单一的。教师在承担主讲教师时，主要任务是对学生进行理论知识和技能的传授，引领学生完成基础知识储备。充当辅助教师时，是为了维持共同体的协作关系，帮助学生分工，引导学生应用工具完成目标任务。这一复杂的角色主要为增进学生自我学习的习惯形成。

学生在STEAM教学中与传统班级授课相比较，这是一种非班级的被动学习方式。在活动中实现角色的互换。在3D建模设计中，以参与3D培训的学生为领导者，其余同学根据分工的不同分别记录、收集资料和汇报。在人工智能设计时以参加Scratch培训为主的同学为领导者，其余同学进行其余角色的合理分工。而形体设计时又以美工设计学习的同学为领导者。

4.设计不同的活动任务，让学生循序上升。（1）以仿制为主的活动任务。在活动中以教师的引导为主的教学。在活动中主要以仿制优秀作品为活动主题，重在培养学生观察、分析、提取知识和基础操作等。让学生在活动中支获得解决问题的知识和方法技巧。（2）以创意培养为核心的活动设计。主旨是培养学生的审美意识和创新能力。在活动中培养学生猜想、设计、验证、实践能力。学生在活动中促进规则成熟，让分工合理化得到推进。同时让学科知识的融合度在学生意识形态中得到提升。（3）以项目工程为核心的活动设计。它的特点是给出一个具有结果的模糊任务，让学生角色在互换中趋于成熟。规则是设计流程的制约和约定活动项目的约定。

5.评价方式的形成。对STEAM教育而言，评价有显性评价和隐性评价。学生完成目标任务时作品有实物作品或电子作品。显性评价即对作品的艺术性、科学性、实用性、创新性的评价；隐性评价即对作品的问卷、访谈、反馈和活动过程的评价。当中要考虑主体的能动性，又要考虑客体的客观作用。

总之，在STEAM教育中，活动理念视角下教学设计模型的设计，体现了重视“做”和“学”的理念，为STEAM教育教学的开展建模提供依据。

参考文献

[1]仲娇娇. STEAM教学活动设计与应用研究[D].华东师范大学，2018.

[2]孙海民，刘鹏飞. 以活动理论审视学习活动[J]. 中国电化教育，2015（08）：29-35.

[3]余亮，黄荣怀. 活动理论视角下协作学习活动的基本要素[J]. 远程教育杂志，2014，32（01）：48-55.