摘 要:活動(dòng)理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程要以學(xué)習(xí)者的活動(dòng)為中心,活動(dòng)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的主體性,而STEM教育作為一種全新教育范式,其教學(xué)實(shí)踐過(guò)程多是通過(guò)活動(dòng)的形式展開(kāi)。為了能夠有效地實(shí)施STEM教育,將活動(dòng)理論與STEM教育進(jìn)行整合,建構(gòu)基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)活動(dòng)模型,對(duì)探索實(shí)施STEM教學(xué)活動(dòng)和促進(jìn)STEM知識(shí)的學(xué)習(xí)具有非常重要的意義。本文通過(guò)介紹活動(dòng)理論的內(nèi)涵與構(gòu)成要素,嘗試建構(gòu)基于活動(dòng)三角模型的STEM教學(xué)活動(dòng)模型,并在活動(dòng)理論的指導(dǎo)下采用基于問(wèn)題的STEM教學(xué)模式實(shí)施機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),基于活動(dòng)理論的問(wèn)題解決型STEM教學(xué)活動(dòng)對(duì)提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力具有良好的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:活動(dòng)理論;STEM教育;模型
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-0069(2018)02-0081-06
收稿日期:2017-10-16
作者簡(jiǎn)介:胡喜霞(1991— ),女,甘肅慶陽(yáng)人,碩士,主要從事現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究。
一、引言
作為對(duì)教育方式一種質(zhì)性的描述[1],STEM教育在培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題能力方面富有創(chuàng)新性意義[2]。它強(qiáng)調(diào)從真實(shí)問(wèn)題出發(fā),旨在以動(dòng)手體驗(yàn)的方式讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、探索與解決問(wèn)題的過(guò)程中提高問(wèn)題解決能力與批判性思維能力。由于社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才質(zhì)量要求不斷提高,STEM教育中融入Art(藝術(shù))元素,形成STEAM教育,STEAM教育不僅強(qiáng)調(diào)通過(guò)基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí),而且非常重視創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)[3]。
目前我國(guó)學(xué)者對(duì)STEM教育的研究主要集中于美國(guó)STEM教育實(shí)踐、STEM教育融合、STEM教育人才培養(yǎng)以及構(gòu)建本土化的STEM教育整合模式等方面。而據(jù)詹青龍等人的文獻(xiàn)分析顯示,當(dāng)下國(guó)外STEM教育研究已從理論研究逐漸轉(zhuǎn)向?qū)嵺`研究,且實(shí)踐層面已取得相關(guān)研究成果[4]。與國(guó)外相比,盡管我國(guó)部分地區(qū)(如上海等地)實(shí)施了一些STEM教學(xué)活動(dòng),但效果有待驗(yàn)證,而國(guó)外已有大量的教學(xué)實(shí)證研究。從目前的教學(xué)實(shí)踐形式來(lái)看,STEM教育是在“做中學(xué)”理念指導(dǎo)下基于真實(shí)問(wèn)題情境的探索式學(xué)習(xí)[5]?;趩?wèn)題(Problem-based Learning)和基于項(xiàng)目(Project-based Learning,縮寫(xiě)為PBL)的教學(xué)方式在目前STEM教學(xué)實(shí)踐研究比較多[6],因此研究STEM教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)STEM教學(xué)實(shí)踐探索具有深遠(yuǎn)意義。
活動(dòng)理論強(qiáng)調(diào)主體、客體、共同體以及工具在知識(shí)與技能形成過(guò)程中的核心作用,可用于指導(dǎo)基于問(wèn)題的STEM教學(xué)活動(dòng)。該理念不僅可用于檢驗(yàn)教師與學(xué)生的活動(dòng)參與情況、工具使用情況、目標(biāo)完成情況,而且也為分析教師與學(xué)生的活動(dòng)行為提供了模型框架[7]。本研究基于活動(dòng)理論的相關(guān)理念,以機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)為案例來(lái)探索和實(shí)施STEM教學(xué)活動(dòng),目的是為促進(jìn)STEM領(lǐng)域知識(shí)的學(xué)習(xí)提供借鑒。
二、活動(dòng)理論介紹
(一)活動(dòng)理論的內(nèi)涵
活動(dòng)理論的產(chǎn)生與蘇聯(lián)心理學(xué)的研究密不可分,它萌芽于馬克思主義哲學(xué),孕育于維果斯基的社會(huì)文化和歷史心理學(xué)理論,成熟于魯利亞與列昂捷夫的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中,是社會(huì)文化活動(dòng)與社會(huì)歷史研究的成果?!盎顒?dòng)”是活動(dòng)理論中解釋和研究人的心理活動(dòng)的邏輯起點(diǎn)與中心范疇[8]。其核心“活動(dòng)”是主體為了一定的目標(biāo)而進(jìn)行的實(shí)踐[9]?;顒?dòng)理論研究的是人與形成事物的社會(huì)環(huán)境與物理環(huán)境之間的交互過(guò)程,以及在特定的文化背景下人類的實(shí)踐發(fā)展過(guò)程和結(jié)果[10]。
(二)活動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成要素
作為活動(dòng)理論的核心,活動(dòng)系統(tǒng)由主體、客體、共同體、工具、勞動(dòng)分工和規(guī)則6個(gè)基本成分構(gòu)成。其中,主體、客體和共同體是活動(dòng)系統(tǒng)的主要成分,工具、規(guī)則、勞動(dòng)分工是其次要成分。它們之間不是孤立的,而是通過(guò)相互之間的影響共同構(gòu)成活動(dòng)系統(tǒng)?;顒?dòng)理論的子系統(tǒng)由交流系統(tǒng)、分配系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)和消耗系統(tǒng)構(gòu)成?;顒?dòng)結(jié)構(gòu)是子系統(tǒng)內(nèi)部及其之間包含目標(biāo)導(dǎo)向用以形成客體的行動(dòng)層級(jí)活動(dòng)、行動(dòng)和操作[11]。
三、基于活動(dòng)理論的STEAM教學(xué)活動(dòng)模型建構(gòu)
基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)活動(dòng),以工具為中介,以活動(dòng)的層次性與發(fā)展性為主體,通過(guò)主客體間的交互共同構(gòu)建STEM教學(xué)活動(dòng)系統(tǒng),本研究在活動(dòng)理論的指導(dǎo)下嘗試采用基于問(wèn)題的STEM教學(xué)模式實(shí)施教學(xué),目的是讓學(xué)生在問(wèn)題探索與解決過(guò)程中提升STEM綜合技能并發(fā)展批判性思維能力與問(wèn)題解決能力?;趩?wèn)題的STEM教學(xué)模式分三個(gè)階段。問(wèn)題提出階段,需教師依據(jù)STEM教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)問(wèn)題情境,并給出問(wèn)題解決的活動(dòng)支架和所需的心理與物質(zhì)工具。問(wèn)題解決階段,教師須為學(xué)生提供所需的智力支持及監(jiān)控規(guī)則,并以問(wèn)題為紐帶通過(guò)與學(xué)生有目的的分工協(xié)作進(jìn)行問(wèn)題解決。成果展示與評(píng)價(jià)階段:一方面教師需要組織學(xué)生展示自己的作品;另一方面還需采用多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),而評(píng)價(jià)的內(nèi)容不僅僅局限于知識(shí)本身,還應(yīng)關(guān)注學(xué)生綜合知識(shí)的遷移運(yùn)用能力與全面發(fā)展的綜合技能[12]。
在基于活動(dòng)理論的問(wèn)題解決式STEM教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中,活動(dòng)初期以活動(dòng)的支架與工具為主,活動(dòng)中期則是勞動(dòng)分工與協(xié)作占據(jù)主導(dǎo)地位,活動(dòng)末期評(píng)價(jià)則成為體現(xiàn)活動(dòng)結(jié)果的客體。總之,活動(dòng)系統(tǒng)的各要素在每個(gè)階段所表現(xiàn)出的側(cè)重點(diǎn)略有不同,但都共同作用于STEM教學(xué)活動(dòng)的每個(gè)階段。依據(jù)活動(dòng)理論構(gòu)建的STEM教學(xué)活動(dòng)模型[13],如圖1所示。
(一)主體——學(xué)生
在STEM教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生首先明確教師給出的問(wèn)題,然后通過(guò)提供的中介工具進(jìn)行問(wèn)題分析與模仿,其次通過(guò)合作探究進(jìn)行問(wèn)題解決,最后進(jìn)行成果展示并接受評(píng)價(jià)。在STEM教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,隨著相關(guān)活動(dòng)的進(jìn)行,學(xué)生個(gè)體集聚成具有共同知識(shí)基礎(chǔ)與興趣穩(wěn)定的團(tuán)體,通過(guò)相互協(xié)作與學(xué)習(xí),最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能與高階思維的提升。
(二)客體——STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)
客體指用學(xué)習(xí)行為的結(jié)果或成果來(lái)描述學(xué)生內(nèi)部與外部達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)?;谥薪楣ぞ叩闹С郑腕w最終被塑造并轉(zhuǎn)換為STEM學(xué)習(xí)結(jié)果,活動(dòng)的目的及意圖在該過(guò)程中得到了體現(xiàn)[14]。在STEM教學(xué)過(guò)程中,客體是隨著活動(dòng)的開(kāi)展不斷變化的?;顒?dòng)初期,客體的呈現(xiàn)形式是以學(xué)生掌握基本的概念操作、熟悉具體的工程技術(shù)要領(lǐng)為主;活動(dòng)中期,學(xué)生通過(guò)與同伴協(xié)作進(jìn)行實(shí)踐操作,此時(shí),客體的呈現(xiàn)形式除具有顯性的技能外,還有隱形的知識(shí)共享;隨著活動(dòng)系統(tǒng)的不斷演變和發(fā)展,在活動(dòng)后期,客體最終被塑造并轉(zhuǎn)化為完整的STEM學(xué)習(xí)結(jié)果。
(三)共同體——STEM學(xué)習(xí)群體
STEM學(xué)習(xí)中,與學(xué)習(xí)主體共同完成任務(wù)的是其他活動(dòng)成員,例如學(xué)習(xí)協(xié)作小組、學(xué)習(xí)伙伴、班級(jí)等。學(xué)習(xí)群體是師生以及學(xué)生之間通過(guò)合作為完成任務(wù)而形成的教與學(xué)共同體。通過(guò)合作,共同體不僅影響著教學(xué)活動(dòng)的學(xué)習(xí)效果,還可以形成互惠互利、相互信任、和諧融洽的學(xué)習(xí)氛圍,這充分體現(xiàn)了學(xué)生自主的學(xué)習(xí)理念。在基于問(wèn)題的STEM教學(xué)過(guò)程中,活動(dòng)共同體的作用主要發(fā)生于支架教學(xué)與問(wèn)題解決階段,此階段,師生或者生生通過(guò)合作共同解決問(wèn)題。
(四)工具
工具在學(xué)生與環(huán)境間的交互過(guò)程中起到了中介的作用,具體來(lái)說(shuō),工具包括內(nèi)部工具和外部工具,內(nèi)部工具主要指心理工具,而外部工具主要指物理工具,二者共同調(diào)節(jié)著學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生與環(huán)境的交互形式由工具來(lái)決定,工具通過(guò)這種形式影響著學(xué)習(xí)結(jié)果。隨著活動(dòng)的不斷深入,師生間、生生間的交互也越來(lái)越復(fù)雜,工具也開(kāi)始從單一的心理工具發(fā)展成滿足特殊要求的、具有創(chuàng)新功能產(chǎn)品的物質(zhì)工具。
(五)規(guī)則
規(guī)則指STEM學(xué)習(xí)成員共同遵守的活動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等。它不僅是活動(dòng)過(guò)程中的一種制約與約定,而且是維持共同體參與活動(dòng)發(fā)展的保障,通過(guò)規(guī)范成員行為,達(dá)到互相影響和約束的目的。STEM教學(xué)中,規(guī)則一般可劃分為操作規(guī)則、賞罰規(guī)則與交互規(guī)則等。隨著活動(dòng)的不斷深入,規(guī)則的規(guī)范性會(huì)不斷加強(qiáng)。
(六)勞動(dòng)分工——師生分工
勞動(dòng)分工指師生之間或?qū)W生之間為完成活動(dòng)任務(wù)而產(chǎn)生的分工。不同的活動(dòng)階段,師生或?qū)W生之間的角色扮演與任務(wù)分工有所不同?;顒?dòng)初期,教師作為引導(dǎo)者依據(jù)STEM教學(xué)目標(biāo)提出問(wèn)題情境,并設(shè)計(jì)教學(xué)提供豐富的教學(xué)范例,以幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。學(xué)生依據(jù)教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題情境和范例對(duì)規(guī)則和技術(shù)要領(lǐng)進(jìn)行學(xué)習(xí)?;顒?dòng)中期,教師可作為參與者或者評(píng)價(jià)者對(duì)學(xué)生的工程、技術(shù)操作行為進(jìn)行規(guī)范與指導(dǎo),同時(shí)評(píng)估與糾正學(xué)生的不規(guī)范行為。學(xué)生通過(guò)與同伴的交流與合作,以問(wèn)題為紐帶,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)與改裝以促進(jìn)知識(shí)的整合與運(yùn)用?;顒?dòng)后期,教師主要作為評(píng)價(jià)者對(duì)學(xué)生的STEM綜合技能進(jìn)行考查與評(píng)估。學(xué)生也可以作為評(píng)價(jià)者對(duì)個(gè)人的發(fā)展變化客觀地進(jìn)行自評(píng)。
四、機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)案例——倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)
機(jī)器人融合了科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)等學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容,并因其自身的設(shè)計(jì)組裝和操控對(duì)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)STEM知識(shí)、提高學(xué)生STEM綜合技能具有重要的積極作用。本研究基于活動(dòng)理論的相關(guān)理念,以機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)為案例,采用基于問(wèn)題的STEM教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),以探索和研究活動(dòng)理論視野下STEM教學(xué)模式的實(shí)施狀況。為了能夠有效地實(shí)施機(jī)器人教學(xué)活動(dòng),我們需將案例的活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)設(shè)計(jì)為120分鐘,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的課堂時(shí)間對(duì)于實(shí)施機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)并不充足。同時(shí)實(shí)施本案例以30人的標(biāo)準(zhǔn)班則需至少配備2名教師,以保證活動(dòng)的順利實(shí)施。
3.活動(dòng)內(nèi)容與流程
為了使問(wèn)題解決型教學(xué)模式在本案例中得到充分的應(yīng)用,本教學(xué)案例中的活動(dòng)采用基于問(wèn)題解決的形式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。在本案例實(shí)施的過(guò)程中,學(xué)生的主要任務(wù)有3個(gè):數(shù)線原理的學(xué)習(xí);解決定向搬運(yùn)的問(wèn)題;成果展示與評(píng)價(jià)?;顒?dòng)過(guò)程中學(xué)生3人一組,2組一隊(duì)。活動(dòng)初期,需要1名教師負(fù)責(zé)教學(xué),學(xué)生以組為單位進(jìn)行實(shí)際操作與練習(xí)?;顒?dòng)中期,由1名教師負(fù)責(zé)主管課堂的教學(xué)秩序,其他教師協(xié)助團(tuán)隊(duì)進(jìn)行問(wèn)題解決,每位教師負(fù)責(zé)2—3個(gè)團(tuán)隊(duì)的管理,學(xué)生以隊(duì)為單位進(jìn)行實(shí)踐,組內(nèi)的具體分工根據(jù)任務(wù)由隊(duì)員自行協(xié)商分配?;顒?dòng)末期,教師組織作品展覽和評(píng)價(jià)。
本案例的基本活動(dòng)流程為:
(1)問(wèn)題提出階段(5分鐘)。教師在提供與本節(jié)課相關(guān)的圖片及視頻資料的基礎(chǔ)上,將學(xué)生帶入倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)問(wèn)題情境中,突出倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)的重要性,激發(fā)學(xué)生探究倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)的興趣。之后播放以突出工程實(shí)際應(yīng)用為主的視頻資料,最后運(yùn)用已經(jīng)完成的實(shí)物小車進(jìn)行實(shí)物演示,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
(2)支架教學(xué)階段(30分鐘)。此階段以數(shù)線功能原理教學(xué)為主,具體可以分為以下3個(gè)階段:教師講解;學(xué)生實(shí)操;問(wèn)題答疑。在該階段,為了調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性,突出基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué),教師可以通過(guò)游戲的活動(dòng)方式進(jìn)行教學(xué)。小車的運(yùn)動(dòng)軌跡主要受地面黑線數(shù)量的控制,感知黑線數(shù)量的元件為光學(xué)傳感器,在控制過(guò)程中,學(xué)生需要掌握以下4個(gè)知識(shí)點(diǎn):①學(xué)會(huì)并使用變量來(lái)記錄數(shù)線。②學(xué)會(huì)使用while-if-else循環(huán)條件結(jié)構(gòu)來(lái)控制小車的行進(jìn)時(shí)間和距離。③學(xué)會(huì)判斷循環(huán)終止的條件。④學(xué)會(huì)判斷狀態(tài)變量和正確計(jì)數(shù)。例如,為了說(shuō)明第4個(gè)知識(shí)點(diǎn),教師可以讓一組中的某一成員模擬并記錄黑線數(shù)目的變化,其他兩名成員分別模擬小車的行進(jìn)和模擬計(jì)數(shù)器并給出“變量加1!”的指令。之后,學(xué)生通過(guò)實(shí)踐練習(xí)數(shù)線功能,教師需對(duì)出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一答疑,使學(xué)生的疑惑得到解答。
(3)問(wèn)題解決與協(xié)作探究階段(50分鐘)。這一階段主要是完成倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)任務(wù)。教師首先向?qū)W生發(fā)放“倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)任務(wù)說(shuō)明書(shū)”,在該說(shuō)明書(shū)中教師對(duì)任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并且說(shuō)明了操作規(guī)則。之后,學(xué)生以隊(duì)為單位依據(jù)“問(wèn)題解決設(shè)計(jì)表”展開(kāi)對(duì)問(wèn)題的分析、理解和解決?!皢?wèn)題解決設(shè)計(jì)表”用于幫助學(xué)生將問(wèn)題進(jìn)行拆解和分工,有利于學(xué)生解決問(wèn)題的邏輯思維的培養(yǎng),避免了學(xué)生遇到問(wèn)題不知從何處入手的問(wèn)題。全隊(duì)成員的交流與協(xié)作對(duì)問(wèn)題的解決具有重要意義,而教師僅作為引導(dǎo)者幫助學(xué)生理解并解決問(wèn)題。
(4)成果展示與評(píng)價(jià)(35分鐘)。該階段學(xué)生以隊(duì)為單位在實(shí)體場(chǎng)地中集中演示小車倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存定向搬運(yùn)全過(guò)程,學(xué)生需以隊(duì)為單位對(duì)問(wèn)題的解決、勞動(dòng)任務(wù)分配、具體實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題等以PPT的形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告。成果展示完成之后,教師需要對(duì)本次任務(wù)的完成進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的目的在于觀察學(xué)生是否通過(guò)本次任務(wù)活動(dòng)掌握了相關(guān)的知識(shí),且重點(diǎn)應(yīng)該放在學(xué)生將機(jī)器人作為工具解決問(wèn)題的過(guò)程,具體來(lái)說(shuō),主要包括團(tuán)隊(duì)問(wèn)題解決過(guò)程的評(píng)價(jià)、新知識(shí)運(yùn)用能力的評(píng)價(jià)、團(tuán)隊(duì)內(nèi)成員工作能力的評(píng)價(jià)、團(tuán)隊(duì)合作精神的評(píng)價(jià)及相關(guān)知識(shí)的客觀題測(cè)試等。
五、總結(jié)與啟示
針對(duì)目前我國(guó)STEM教學(xué)實(shí)踐,本文從STEM課堂本身的特點(diǎn)出發(fā),探索和應(yīng)用活動(dòng)理論進(jìn)行STEM活動(dòng)設(shè)計(jì),并用機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行具體說(shuō)明,在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(一)開(kāi)展STEM教師專業(yè)培訓(xùn),提高STEM教師教學(xué)能力
在基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)活動(dòng)中,由于活動(dòng)的復(fù)雜性和易變性,教師除了需具備豐富的學(xué)科知識(shí)和優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)能力,還需要在教學(xué)策略、教學(xué)效果評(píng)估方式及學(xué)生學(xué)習(xí)成就評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新。[15]這就需要教師通過(guò)培訓(xùn)和進(jìn)修提高專業(yè)發(fā)展的個(gè)性化與專業(yè)程度。鑒于美國(guó)STEM教師培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn),我們可以從宏觀和微觀上進(jìn)行把握。宏觀方面,一方面我們需爭(zhēng)取政府、學(xué)校及社會(huì)等多方面對(duì)STEM教師培養(yǎng)的支持,如加強(qiáng)與企業(yè)、領(lǐng)域?qū)<?、政府等多方面的合作關(guān)系,得到他們最大的支持。還可以依據(jù)STEM相關(guān)學(xué)科的專業(yè)性和學(xué)科特點(diǎn),進(jìn)一步細(xì)化教師資格證書(shū)制度的分類,明確不同學(xué)科間融通的辦法,提出教師資格的退出機(jī)制,完善教師資格認(rèn)證制度。[16]另一方面開(kāi)展對(duì)STEM教師進(jìn)行職前與職后的培訓(xùn),提升他們的專業(yè)技能。微觀方面,STEM教師自身需具備終身學(xué)習(xí)的理念,不斷更新自己的知識(shí)體系,提升自身的知識(shí)融合能力與實(shí)踐操作能力??傊瑢?duì)STEM教師的培養(yǎng)需要國(guó)家、社會(huì)、學(xué)校及教師本人共同的努力。
(二)增加對(duì)弱勢(shì)學(xué)生群體的關(guān)注,縮小學(xué)生間差距
由于學(xué)生之間的發(fā)展存在著個(gè)別化差異,一些學(xué)生在與其他學(xué)生的合作交流過(guò)程中不能很好地理解和內(nèi)化某些非常重要的知識(shí)概念,這就造成了學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的自卑感,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)上產(chǎn)生厭倦與懈怠心理,從而阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)行為,并影響整個(gè)團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)效果。這就需要教師在教學(xué)活動(dòng)的不同階段給予相應(yīng)的學(xué)習(xí)支持服務(wù),如教師可以更多地關(guān)注與引導(dǎo)這些學(xué)生,并利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)提高他們的參與度等。
(三)優(yōu)化對(duì)STEM教學(xué)活動(dòng)模式的設(shè)計(jì)
STEM教學(xué)活動(dòng)本身就具有一定的開(kāi)放性與實(shí)踐性,設(shè)計(jì)基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)模式,一定程度上是對(duì)STEM教學(xué)活動(dòng)本身的規(guī)范,但其效果在于設(shè)計(jì)者對(duì)于課堂本身的設(shè)計(jì)與把握。本文基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)模式設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)者以機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)為案例,采用基于問(wèn)題的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué),教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行階段性劃分,每個(gè)階段教師的角色扮演與教學(xué)任務(wù)因活動(dòng)而異,教學(xué)效果具有一定的差異性。因此,在構(gòu)建基于活動(dòng)理論的STEM教學(xué)模式時(shí)首先要對(duì)STEM教學(xué)活動(dòng)模式進(jìn)行優(yōu)化,在優(yōu)化的基礎(chǔ)上融入理念的設(shè)計(jì),這就需要我們不斷地探索與創(chuàng)新。因此本研究所構(gòu)建的STEM教學(xué)活動(dòng)模型在一定的條件下具有適用性,但是任何事物都具有特殊性,因此該模型的教學(xué)效果仍有待在教學(xué)中進(jìn)一步考證。
[1][5]秦瑾若,傅鋼善.STEM教育:基于真實(shí)問(wèn)題情景的跨學(xué)科式教育[J].中國(guó)電化教育,2017,(04):67-74.
[2]傅騫,劉鵬飛.從驗(yàn)證到創(chuàng)造——中小學(xué)STEM教育應(yīng)用模式研究[J].中國(guó)電化教育,2016,(04):71-78.
[3][6]師保國(guó),高云峰,馬玉赫.STEAM教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響及其實(shí)施策略[J].中國(guó)電化教育,2017,(04):75-79.
[4]詹青龍,許瑞.國(guó)外STEM教育研究的熱題表征與進(jìn)路預(yù)判——基于ERIC(2005-2015)的量化考察[J].中國(guó)電化教育,2016,(10):66-73.
[7][13]首新,胡衛(wèi)平,王碧梅,等.基于文化——?dú)v史活動(dòng)觀的小學(xué)生項(xiàng)目式STEM學(xué)習(xí)模式探索[J].中國(guó)電化教育,2017,(02):33-41.
[8]楊莉娟.活動(dòng)理論與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀[J].教育科學(xué)研究,2000,(04):59-65.
[9]呂巾嬌,劉美鳳,史力范.活動(dòng)理論的發(fā)展脈絡(luò)與應(yīng)用探析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007,(01):8-14.
[10]劉清堂,葉陽(yáng)梅,朱珂.活動(dòng)理論視角下MOOC學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2014,(04):99-105.
[11]葛文雙,傅鋼善.基于活動(dòng)理論的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)——“現(xiàn)代教育技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)公共課活動(dòng)案例[J].電化教育研究,2008,(03):50-54.
[12]王旭卿.面向STEM教育的創(chuàng)客教育模式研究[J].中國(guó)電化教育,2015,(08):36-41.
[14]項(xiàng)國(guó)雄,賴曉云.活動(dòng)理論及其對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)的影響[J].電化教育研究,2005,(06):9-14.
[15]趙慧臣.美國(guó)北卡羅來(lái)納州中學(xué)STEM學(xué)校的教學(xué)設(shè)計(jì)及其啟示[J].中國(guó)電化教育,2017,(02):47-54.
[16]王新燕,陳晨.美國(guó)STEM教師培養(yǎng)的主要經(jīng)驗(yàn)及其啟示[J].上海教育科研,2017,(04):80-83.
(責(zé)任編輯 孫志莉)
Abstract: The activity theory emphasizes that the process of teaching activities is centered on learners activities.The ultimate goal of the activity is to develop the students subjectivity.As a new paradigm of education,STEM education is mostly carried out in the form of activities.In order to effectively implement STEM education,to integrate activity theory with STEM education,and to construct the STEM Teaching Activity Model which is based on the activity theory,it is of great significance to explore new ways of implementing STEM teaching and promote the learning of relevant subject knowledge.This paper first introduces the connotation and constituent elements of the activity theory.Second,it tries to construct the STEM teaching activity model which is based on the active triangular model.Besides,it adopts the problem-based STEM teaching model to carry out the case of robot teaching activities under the guidance of the activity theory.Through the implementation of the teaching,it is found that the problem-based STEM teaching activities based on the activity theory have a positive effect on improving students problem-solving ability and innovation and practice ability.
Key words: activity theory;STEM education;model