作者：首新胡卫平王碧梅陈明艳
摘要
随着社会对创新型复合人才需求的不断提高，旨在培养创新能力的项目式STEM学习活动正逐步在各个国家普及推广。该文基于文化—历史活动理论构建了项目式STEM学习活动模型，探索从知识到能力、从个体到小组的学习过程。通过教学实践，采用三角互证分析发现，STEM学习活动模型对学生的STEM技能有显著促进作用，活动模型创建的良好协作分工氛围有助于发展高层级STEM能力，有助于快速提升低水平个体的STEM技能。
关键词：文化—历史活动理论；STEM教育；项目式学习；STEM技能
中图分类号：G文献标识码：A
一、引言
项目式STEM学习是STEM教育的重要组成部分。在融合科学、技术、工程、数学四个领域的知识和思想后，项目式STEM学习旨在以动手体验的方式让学生设计、发现、合作、创造并进行问题解决，培养其批判性思维和问题解决能力，为人力资源市场输送STEM人才奠定基础。
从已有文献来看，目前我国学者的研究主要集中在STEM教育*策、构建本土化的STEM教育模式等方面，形成了*策建议和模式探索两条并行发展的研究路线，而据詹青龙等人的可视化分析显示，国外近10年STEM教育研究主题丰富，已涵盖了理论探索、方法运用、学校变革、课程链接等多个主题。目前，我国仍缺少STEM教学实践的探索，赵兴龙等人认为STEM教育目标应和核心素养保持紧密联系，跨越STEM的学科特征本身需指向培养全面发展的、终身发展的人。基于培养学生核心素养，一些地区(如上海等地)也已实施一些STEM学习活动，但其效果还有待进一步考证。
相比而言，国外已有大量教学实证研究。从类型来看，基于工程设计的项目式STEM研究较多，STEM学习之所以突出工程，源于很多工程项目都可以被开发成为教育课程，供学生进行创造性的工程设计，研究发现，学生在工程设计项目中更愿意学习与工程相关的科学和数学概念，促进对其他学科的学习；从目标来看，基于问题解决的项目式STEM研究较多，问题导向的STEM学习可把知识与真实问题情境联系起来，使学生在解决实际问题的实践活动中探索知识，创造性地解决问题；从形式来看，跨学科整合的项目式STEM研究较多，整合视角下的STEM学习的一个重要议题是跨学科概念的构建与学习，课程开发者不仅要思考学科的核心知识，还要探索连接四个学科领域的大概念和共通概念。
研究表明，跨学科的项目式STEM学习活动可以帮助学生更好地理解学科概念，如Merrill的“设计楼梯体系”项目、Horton研制的“地貌主题”项目等都旨在整合多个学科进行项目式STEM学习。可见，项目式STEM学习研究已形成一个集群，是学习跨学科概念、培养问题解决能力的重要途径。
文化—历史活动理论强调活动共同体、中介工具在系统中的作用，可用于指导项目式STEM学习活动，它为分析教师和学生行为提供了模型框架，可以检验师生参与活动的投入度、工具使用效度、目标达成情况以及活动过程。本研究着眼于文化—历史活动理论开发一个项目式STEM学习活动，探索项目式STEM学习的路径与效果，以促进相关学科概念的学习，提升学生的问题解决能力。
二、文化—历史活动理论
文化—历史活动理论(Cultural-HistoricalActivityTheory，CHAT)的起源可以追溯到德国古典哲学(如康德、黑格尔的学说)，后来马克思和恩格斯辩证地探讨了生产资料的历史形式及作用，为维果斯基、列昂捷夫