淺析STEAM教育在活動(dòng)理論視角下的教學(xué)設(shè)計(jì)

熊文江

摘要：學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是目標(biāo)達(dá)成的源；客體為學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，承載著教學(xué)的教材或資料的選用；共同體是協(xié)作學(xué)習(xí)小組；這三個(gè)要素為活動(dòng)理論的核心要素。在STEAM教育中，學(xué)生和老師是教學(xué)活動(dòng)中的主要構(gòu)成部分，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，教師是學(xué)生的引導(dǎo)者和目標(biāo)的設(shè)計(jì)者。教學(xué)目標(biāo)是客體，形成于活動(dòng)任務(wù)、作品要求、項(xiàng)目設(shè)定或解決的問(wèn)題等。共同體是教師與學(xué)生或?qū)W生與學(xué)生在一定規(guī)則的統(tǒng)一協(xié)作下進(jìn)行分工組合成的、具有相同目標(biāo)和核心力的團(tuán)隊(duì)。

關(guān)鍵詞：STEAM教育；活動(dòng)理論；教學(xué)設(shè)計(jì)

引言：STEAM教育的開(kāi)展，很快受到世界各國(guó)的青睞，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力方面與有傳統(tǒng)教學(xué)相比較具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。但如何形成在效的教學(xué)方式是現(xiàn)在STEAM教育工作者關(guān)心和一直在解決的問(wèn)題。歷年來(lái)，STEAM在教學(xué)中總是進(jìn)入教學(xué)誤區(qū)，一是重“做”輕“學(xué)”、二是缺乏“有深度”的學(xué)習(xí)，如何走出這個(gè)誤區(qū)是STEAM教育工作者關(guān)注的問(wèn)題[1]。

一、STEAM教育概述

一九八六年“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)教育的集成”首次提出在美國(guó)科學(xué)委員會(huì)上提出，二零零七年美國(guó)將STEM作為國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃和教育戰(zhàn)略，二零零八年STEM教育日趨成熟，推動(dòng)了各國(guó)STEM教育的發(fā)展。STEM教育也向多層次的拓展。美國(guó)亞克門教授提出STEM教育中就加入人文科學(xué)和藝術(shù)，因而在STEM中加入了A（Arts）暨藝術(shù)與創(chuàng)新。至些，STEAM教育得更多的關(guān)注 。地平線項(xiàng)目區(qū)域報(bào)告《2017年新媒體聯(lián)盟中國(guó)高等教育技術(shù)展望》也指出：“STEAM教育在未來(lái)一至二年內(nèi)對(duì)推動(dòng)中國(guó)高等教育技術(shù)規(guī)劃和決策制定發(fā)揮巨大作用“。從戴爾的經(jīng)驗(yàn)之塔來(lái)看，目標(biāo)層是在框架的頂層，反映出STEAM教育的終身性和整體性；整合層是第二層，反映STEAM教育倡導(dǎo)學(xué)科融合和創(chuàng)新理念；融合層是第三層，反映STEAM教育用人文藝術(shù)來(lái)平衡；學(xué)科層為戴爾經(jīng)驗(yàn)之塔的第四層，包括了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）、數(shù)學(xué)（Maths）等；第五層是內(nèi)容層，對(duì)相關(guān)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化。但從目前的STEAM教育看，教育者在實(shí)施教學(xué)中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題，從而導(dǎo)致其偏離了培養(yǎng)的目標(biāo)。主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：1.各種教學(xué)中對(duì)學(xué)生的定位不準(zhǔn)，教師干預(yù)過(guò)多。2.教學(xué)內(nèi)容深度的學(xué)習(xí)不夠。3.重實(shí)踐而忽視了基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)。4.學(xué)習(xí)中整合課程缺少明確的方法。

二、活動(dòng)理論要素構(gòu)成：

如何更為有效地開(kāi)展STEAM教育，讓師生在教學(xué)中有明確的定位，資源與工具的運(yùn)用如何達(dá)到高效，如何調(diào)配團(tuán)隊(duì)中的個(gè)人資源等情況，我們以恩格斯托姆的第三代活動(dòng)理論為指引，在活動(dòng)理論的視角下開(kāi)展STEAM教育活動(dòng)的設(shè)計(jì)。

活動(dòng)理論并非方法論，而是一種理論框架，從其發(fā)展來(lái)看，都主要關(guān)注于主體作用于客體而引發(fā)的效能。恩格斯托姆1987年提出了第三代的活動(dòng)系統(tǒng)主要由六個(gè)要素構(gòu)成，即：主體、客體、共同體、工具與標(biāo)記、規(guī)則和勞動(dòng)分工[2]。

三、在STEAM教育活動(dòng)理論要素分析

現(xiàn)在的STEAM教育活動(dòng)教學(xué)主要以競(jìng)賽主題或教師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目為目標(biāo)任務(wù)，在任務(wù)趨動(dòng)下整合藝術(shù)、數(shù)學(xué)、工程、信息、科學(xué)相關(guān)知識(shí)。在活動(dòng)理念的指導(dǎo)下，需要厘清各位要素的關(guān)系，從準(zhǔn)備、實(shí)施、評(píng)價(jià)、反思四個(gè)階段分析師生的活動(dòng)和行為準(zhǔn)則，對(duì)研究具有重要的指導(dǎo)意義。

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是目標(biāo)達(dá)成的源；客體為學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，承載著教學(xué)的教材或資料的選用；共同體是協(xié)作學(xué)習(xí)小組；這三個(gè)要素為活動(dòng)理論的核心要素[3]。在STEAM教育中，學(xué)生和老師是教學(xué)活動(dòng)中的主要構(gòu)成部分，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，教師是學(xué)生的引導(dǎo)者和目標(biāo)的設(shè)計(jì)者。教學(xué)目標(biāo)是客體，形成于活動(dòng)任務(wù)、作品要求、項(xiàng)目設(shè)定或解決的問(wèn)題等。共同體是教師與學(xué)生或?qū)W生與學(xué)生在一定規(guī)則的統(tǒng)一協(xié)作下進(jìn)行分工組合成的、具有相同目標(biāo)和核心力的團(tuán)隊(duì)。

四、在活動(dòng)理論視角下教學(xué)設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建

STEAM教育教學(xué)設(shè)計(jì)中由于STEAM教育中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立、教師與學(xué)生角色的確定、活動(dòng)時(shí)對(duì)教學(xué)中學(xué)科知識(shí)的整合和資源的應(yīng)用及調(diào)整、對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)果的評(píng)價(jià)和對(duì)活動(dòng)的反思。

1.明確學(xué)科在STEAM教學(xué)中的作用。依據(jù)“經(jīng)驗(yàn)之塔”科學(xué)對(duì)工程和技術(shù)的根源和原則進(jìn)行解答；是教學(xué)目標(biāo)設(shè)定的結(jié)果為工程的目的；技術(shù)是主體達(dá)成目標(biāo)中執(zhí)行的功能；藝術(shù)是提升產(chǎn)品的審美需求和社會(huì)人文。數(shù)學(xué)是創(chuàng)作的基石和語(yǔ)言。在STEAM教學(xué)設(shè)計(jì)，科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)是達(dá)成目標(biāo)的主要途徑?？茖W(xué)為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目完成、解決問(wèn)題提供重要方法，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要所科學(xué)性放在首要地位。工程設(shè)計(jì)是項(xiàng)目設(shè)計(jì)中整合各個(gè)學(xué)科的有效紐帶。

2.構(gòu)建STEAM的教學(xué)目標(biāo)。在“3D創(chuàng)意三維設(shè)計(jì)”中，把三維作品的科學(xué)性和藝術(shù)性向縱深方向發(fā)展作為知識(shí)和技能項(xiàng)目。而“Scratch創(chuàng)意編程”中知識(shí)的技能設(shè)定為邏輯深入思考與意境設(shè)立。過(guò)程與方法的設(shè)定中“3D三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)”是整合學(xué)科知識(shí)，以問(wèn)題解決為導(dǎo)向，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！癝cratch創(chuàng)意編程”的知識(shí)與技能設(shè)定是以情境為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和邏輯推導(dǎo)能力。在情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)中生在培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和協(xié)作能力，認(rèn)識(shí)事物的構(gòu)成的復(fù)雜性和學(xué)生的能動(dòng)性。

3.定位師生的角色。在STEAM教育中，老師與學(xué)生都是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，老師角色與傳統(tǒng)教學(xué)相比較，它不是孤立的，也不是單一的。教師在承擔(dān)主講教師時(shí)，主要任務(wù)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)和技能的傳授，引領(lǐng)學(xué)生完成基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備。充當(dāng)輔助教師時(shí)，是為了維持共同體的協(xié)作關(guān)系，幫助學(xué)生分工，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用工具完成目標(biāo)任務(wù)。這一復(fù)雜的角色主要為增進(jìn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的習(xí)慣形成。

學(xué)生在STEAM教學(xué)中與傳統(tǒng)班級(jí)授課相比較，這是一種非班級(jí)的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式。在活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)角色的互換。在3D建模設(shè)計(jì)中，以參與3D培訓(xùn)的學(xué)生為領(lǐng)導(dǎo)者，其余同學(xué)根據(jù)分工的不同分別記錄、收集資料和匯報(bào)。在人工智能設(shè)計(jì)時(shí)以參加Scratch培訓(xùn)為主的同學(xué)為領(lǐng)導(dǎo)者，其余同學(xué)進(jìn)行其余角色的合理分工。而形體設(shè)計(jì)時(shí)又以美工設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的同學(xué)為領(lǐng)導(dǎo)者。

4.設(shè)計(jì)不同的活動(dòng)任務(wù)，讓學(xué)生循序上升。（1）以仿制為主的活動(dòng)任務(wù)。在活動(dòng)中以教師的引導(dǎo)為主的教學(xué)。在活動(dòng)中主要以仿制優(yōu)秀作品為活動(dòng)主題，重在培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、提取知識(shí)和基礎(chǔ)操作等。讓學(xué)生在活動(dòng)中支獲得解決問(wèn)題的知識(shí)和方法技巧。（2）以創(chuàng)意培養(yǎng)為核心的活動(dòng)設(shè)計(jì)。主旨是培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)和創(chuàng)新能力。在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、實(shí)踐能力。學(xué)生在活動(dòng)中促進(jìn)規(guī)則成熟，讓分工合理化得到推進(jìn)。同時(shí)讓學(xué)科知識(shí)的融合度在學(xué)生意識(shí)形態(tài)中得到提升。（3）以項(xiàng)目工程為核心的活動(dòng)設(shè)計(jì)。它的特點(diǎn)是給出一個(gè)具有結(jié)果的模糊任務(wù)，讓學(xué)生角色在互換中趨于成熟。規(guī)則是設(shè)計(jì)流程的制約和約定活動(dòng)項(xiàng)目的約定。

5.評(píng)價(jià)方式的形成。對(duì)STEAM教育而言，評(píng)價(jià)有顯性評(píng)價(jià)和隱性評(píng)價(jià)。學(xué)生完成目標(biāo)任務(wù)時(shí)作品有實(shí)物作品或電子作品。顯性評(píng)價(jià)即對(duì)作品的藝術(shù)性、科學(xué)性、實(shí)用性、創(chuàng)新性的評(píng)價(jià)；隱性評(píng)價(jià)即對(duì)作品的問(wèn)卷、訪談、反饋和活動(dòng)過(guò)程的評(píng)價(jià)。當(dāng)中要考慮主體的能動(dòng)性，又要考慮客體的客觀作用。

總之，在STEAM教育中，活動(dòng)理念視角下教學(xué)設(shè)計(jì)模型的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了重視“做”和“學(xué)”的理念，為STEAM教育教學(xué)的開(kāi)展建模提供依據(jù)。

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