【小学低年级STEAM教育活动设计研究的相关理论综述12000字】

小学低年级STEAM教育活动设计研究的相关理论综述目录TOC\o"1-3"\h\u9472小学低年级STEAM教育活动设计研究的相关理论综述 121879（一）STEAM教育国内外研究综述 178191.国外STEAM教育研究综述 1104542.国内STEAM教育研究综述 314992（二）教学活动设计研究现状 640931.国外教学活动设计研究 6231912.国内教学活动设计研究 66683（三）理论基础 7158171.活动理论 7111392.情境认知理论 96583（四）概念界定 1091901.STEAM教育 10220592.教学活动 1080223.小学低年级 11277974.探究性学习 11对相关研究和理论的梳理旨在通过比较分析发现目前研究中存在的不足，本章先整理国内外STEAM教育发展的脉络，通过对国外和国内STEAM教育研究的梳理，把握我国STEAM教育培养目标；整理国内外STEAM教学活动设计研究情况以及活动理论在教育各具体领域中的应用情况，为后期STEAM教学活动的设计与实践夯实理论基础。接着阐述本研究中的主要理论基础：活动理论和情境认知理论。最后，界定本研究中的几个核心概念：STEAM教育、教学活动、小学低年级和探究性学习，以明晰后续研究中的研究边界。（一）STEAM教育国内外研究综述1.国外STEAM教育研究综述STEAM教育起源于美国，在国外的发展历史较为悠久，至今仍处于不断发展中，其是由美国最先推行的STEM教育发展而来。苏联卫星上天，美国政府意识到国家发展与科技创新需要依靠理工科人才。因此，1986年，在美国国家科学委员会上发表的《科学、数学和工程本科生教育》中首次提出了“集成科学、数学、工程和技术教育”，着重强调“在大学阶段加强STEM教育以促进科技人才的培养”。1996年，SME&T在美国国家科学基金会发布的《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》[[]Arlington.ShapingtheFuture:StrategiesforRevitalizingUndergraduateEducation[C].ProceedingsfromtheNationalWorkingConference,1996(4):200.]报告中出现，该报告针对新的形势和问题提出要大力培养K-12教育系统中集成科学、数学、工程和技术学科教师的举措。奥巴马总统在其任期投入了约2亿美元用于STEM教育，推动美国相关课程的实践。STEAM教育最初提出是为了解决美国教育因为分科教学造成学生缺乏创造力、无法解决复杂能力的现象，以学科集成的方式提高美国学生的综合能力，让美国的新生代能够适应社会的快速发展。2007年，美国国家科学基金会为应对人才培养的需求发布《国家行动计划》[[]NationalScienceBoard(US).AnationalactionplanforaddressingthecriticalneedsoftheUSscience,technology,engineering,andmathematicseducationsystem[EB/OL].]，该报告提出一方面是为了增强国家对STEM教育的主导作用和协调作用，另一方面是为了提高STEAM教师的水平和增加STEAM教育研究的投入，从而促进STEM教育在大学和K-12阶段的全面推行。美国STEAM教育的迅猛发展得益于政府的重视与支持。2009年，奥巴马总统颁布了一项面向美国全国的教育计划，该教育计划的核心内容就是由政府提供资源和款项资助STEAM教育的建立。奥巴马签署的《STEM教育法》在2015年生效，其中将计算机科学纳入STEM教育科学学科的范畴内[[[]Arlington.ShapingtheFuture:StrategiesforRevitalizingUndergraduateEducation[C].ProceedingsfromtheNationalWorkingConference,1996(4):200.[]NationalScienceBoard(US).AnationalactionplanforaddressingthecriticalneedsoftheUSscience,technology,engineering,andmathematicseducationsystem[EB/OL].[]李琦.美国《STEM教育法(2015年)》生效[J].世界教育信息,2015(22):76-76.美国弗吉尼理工学院暨州立大学格雷特亚克门教授在STEM中加入了“A”（Arts）成为STEAM教育，“A”指较广泛的人文艺术科目。[[]赵慧臣,陆晓婷.开展STEAM教育,提高学生创新能力——访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授[J].开放教育研究,2016,22(05):4-10.]STEAM教育模式并不是让学生简单的去学习五门课程，机械地将五门课程的学习内容简单叠加，而是结合了科技、工程、数学和艺术多种学科的思想，根据现代科技培养学习者的创新能力，让学习者能够解决真实世界中的问题。SiewNM[[]SiewNM，AmirN，ChongCL.Theperceptionsofpre-serviceandin-serviceteachersregardingaproject-basedSTEMapproachtoteachingscience[J].SpringerPlus，2015，4(1):1-20.]和ElSayaryAM[]赵慧臣,陆晓婷.开展STEAM教育,提高学生创新能力——访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授[J].开放教育研究,2016,22(05):4-10.[]SiewNM，AmirN，ChongCL.Theperceptionsofpre-serviceandin-serviceteachersregardingaproject-basedSTEMapproachtoteachingscience[J].SpringerPlus，2015，4(1):1-20.[]ElSayaryAMA，ForawiSA，MansourN.STEMeducationandproblem-basedlearning[J].TheRoutledgeinternationalhandbookofresearchonteachingthinking，2015:357-369.自STEAM教育理念被提出，学界越来越多相关人员对其展开研究。2011年发表的《管道持久：在美国学生中检验教育经历与获得STEM学位的关系》[[]AdamV.Maltese,RobertH.Tai.Pipelinepersistence:ExaminingtheassociationofeducationalexperienceswithearneddegreesinSTEMamongU.S.students.2011,95(5):877-907.][]AdamV.Maltese,RobertH.Tai.Pipelinepersistence:ExaminingtheassociationofeducationalexperienceswithearneddegreesinSTEMamongU.S.students.2011,95(5):877-907.除美国之外，英国也在2002年就把STEM教育正式写入政府文件，2004年，由英国贸工部、财政部、教育和技能部联合发布的英国《2004-2014年科学与创新投入框架》（Science&InnovationInvestmentFramework2004-2014）计划，将STEM教育重心集中到科学教师和讲师的质量、学生在GCSE（普通中等教育）阶段的学习等内容上。最近几年英国政府十分看重STEAM教育的发展情况，正打造和计算机技术深度融合的程序设计国度，并且认为应当将编程设计融入到学生的入学测验里。2014年，英国国家教育部将编程纳入了国家教学大纲。20世纪90年代时，芬兰就出台教育计划加强STEM教育在芬兰国家内的实践，培养芬兰学生对于技术工程类学科的学习兴趣。德国也开始加大对科学、工程和技术等学科教育的资源投入来进行MINT教育（即Mathematik（数学），Informatik（计算机科学），Naturwissenschaft（自然科学）undTechnik（技术）的首字母缩写），出台STEM教育行动计划以完善师资培养、学校教育、社会就业等环节所组成的MINT教育链。[[]袁磊,金群.在STEM教育中走向未来——德国STEM教育政策及启示[J].电化教育研究,2020,41(12):122-128.[]袁磊,金群.在STEM教育中走向未来——德国STEM教育政策及启示[J].电化教育研究,2020,41(12):122-128.国外的STEAM教育发展历程可以总结为：从最初强调理工科教育拓展为科学、技术、工程、人文和数学等多学科的跨学科学习思维教育，从高等教育蔓延至中小学教育，从美国本土起源到风靡全球各国。2.国内STEAM教育研究综述教育部于2015年发布了《十三五期间推进教育信息化工作的相关征求意见》，在这份文件中明确提出，“必须利用信息技术推动教育空间的创设，积极探索新型教育模式，例如创客教育、STEAM教育等”。2016年3月，教育部教育装备研究与发展中心根据教育部工作部署制订2016年工作要点，把创客教育和“STEAM课程”作为加强创新创造教育研究的中心工作。2017年2月，教育部印发《义务教育小学科学课程标准》，首次从官方的角度提出了STEAM教育的标准，结束了此前国内对于小学科学课程没有统一标准的局面。2017年，国务院就已经公开发布了具有先锋规划性的红头文件《新时代人工智能发展规划》。2018年6月，共青团中央携一众当红偶像明星，发布了编程向未来，科技强国梦，大力推进人工智能教育在青少年中的宣传和影响，让社会更重视编程教育，让更多青少年创意编程，建设网络强国。从中国知网中与STEAM教育相关的文献数量可以大致看出，国内的STEAM教育从2016年开始迅速发展起来。2016年以前，中国的STEAM教育处于将美国STEAM教育“引进来”的阶段。钟柏昌[[]钟柏昌,张丽芳.美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示[J].中国电化教育,2014(04):18-24+86.]介绍了美国借助“变革机构”这个公益组织在中小学推广STEAM教育的方式。李谦等[[]李谦,赵中建.美国中小学实施STEM教育个案研究——以北卡罗来纳州科学和数学学校为例[J].外国中小学教育,2014(05):55-60.]以美国STEM教育实施较成功的北卡罗来纳州科学和数学学校为例，从其课程、研究性学习、课外活动几方面说明了美国中小学实施STEAM教育的形式。李函颖[[]李函颖.美国STEM教育的困境与走向——《美国竞争力与创新力》报告述评[J].比较教育研究,2014,36(05):53-58.]评述了《美国竞争力与创新力》报告，分析了美国STEAM教育领域的现状、STEAM教育实施不佳的原因及美国政府的措施。这个时期中国STEAM教育更多的是对国外研究的学习与借鉴。2016年以后，国内STEAM教育关注STEAM的学科整合问题。余胜泉教授[[]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究,2015,21(04):13-22.]提出了“学科知识整合取向”“生活经验整合取向”“学习者中心整合取向”三种跨学科整合取向。同时，因为STEAM教育和创客教育的目标均为培养创新性人才，在两三年的时间里两者紧密联系在一起，研究者认为创客教育和STEAM教育能相互促进、优化，探索两者融合的路径。赵呈领教授[]钟柏昌,张丽芳.美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示[J].中国电化教育,2014(04):18-24+86.[]李谦,赵中建.美国中小学实施STEM教育个案研究——以北卡罗来纳州科学和数学学校为例[J].外国中小学教育,2014(05):55-60.[]李函颖.美国STEM教育的困境与走向——《美国竞争力与创新力》报告述评[J].比较教育研究,2014,36(05):53-58.[]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究,2015,21(04):13-22.[]赵呈领,申静洁,蒋志辉.一种整合创客和STEM的教学模型建构研究[J].电化教育研究,2018,39(09):81-87.[]王佑镁,郭静,宛平,赵文竹.设计思维:促进STEM教育与创客教育的深度融合[J].电化教育研究,2019,40(03):34-41.（1）STEAM教育师资的研究。STEAM师资的研究是国内STEAM教育的一个热点。目前国内尚未有专门的STEAM师资培养体系，STEAM教育课程的开发和实施大多是由中学的信息技术教师和小学的科学课教师结合自己的经验创造。王卓玉等[[]王卓玉,樊瑞净.中学STEM教师的TPCK知识结构分析[J].广西师范大学学报(哲学社会科学版),2018,54(02):105-111.]基于TPCK模型将中学STEM教师知识结构划分为三个维度七个层面，技术知识（技术本身的知识、技术使用的知识）、教学法知识（STEM教学知识、STEM课程知识和STEM学习者知识）和内容知识（理科和工程技术知识、艺术和社会科学知识）。范文翔等[[]范文翔,赵瑞斌,张一春.美国STEAM教育的发展脉络、特点与主要经验[J].比较教育研究,2018,40(06):17-26.]认为在STEM教育中存在的最大挑战就是STEM教师的数量不足和人才的严重流失。曾丽颖[]王卓玉,樊瑞净.中学STEM教师的TPCK知识结构分析[J].广西师范大学学报(哲学社会科学版),2018,54(02):105-111.[]范文翔,赵瑞斌,张一春.美国STEAM教育的发展脉络、特点与主要经验[J].比较教育研究,2018,40(06):17-26.[]曾丽颖,任平,曾本友.STEAM教师跨学科集成培养策略与螺旋式发展之路[J].电化教育研究,2019,40(03):42-47.（2）STEAM教育的本土化发展。我国STEAM教育在借鉴国外已有经验的基础上，要结合国内实际情况，发展出适应本国情形、具有本土化特色的STEAM教育。将国外的教育模式融入到我国的中小学信息技术教育和科学教育中，推动中小学生创新能力的提升，让学生从基础教育阶段就拥有创新意识。全国政协委员、中国教育学会前会长钟秉林2017年提出《STEAM教育如何本土化》[[]钟秉林.《STEAM教育如何本土化》[N],人民政协网,2017./c/2017-04-06/1463625.shtml]的问题，提出深刻理解STEAM教育的重要意义、准确把握STEAM教育的基本特征和积极探索STEAM教育的实践路径三个观点。华南师范大学詹泽慧提出面向文化传承的STEAM教育（C-STEAM教育）[[]詹泽慧,钟柏昌,霍丽名,黄美仪.面向文化传承的学科融合教育(C-STEAM)：价值定位与分类框架[J].中国电化教育,2020(03):69-76.]，强调将STEAM教育与中华传统文化结合。袁磊等[]钟秉林.《STEAM教育如何本土化》[N],人民政协网,2017./c/2017-04-06/1463625.shtml[]詹泽慧,钟柏昌,霍丽名,黄美仪.面向文化传承的学科融合教育(C-STEAM)：价值定位与分类框架[J].中国电化教育,2020(03):69-76.[]袁磊,张昱昕.学科课程项目化:STEAM课程内容设计[J].开放教育研究,2019,25(01):92-98.（3）STEAM教育与学科融合。STEAM教育与中小学学科的融合研究是STEAM教育在中国发展的重要趋势。STEAM教育相关的研究成果近年来除了发表在教育技术相关的研究刊物上，在学科刊物上也发表了很多STEAM教育相关的内容。杨珍珂[[]杨珍珂.STEAM教育理念下的初中物理课堂教学策略研究[D].西南大学，2020.]认为STEAM教育理念和物理探究实验的理念可以说是完全契合的，物理实验探究课中结合STEAM教育理念，对教师、学生和课堂都带来了一定的影响和改变。侯晔等[[]侯晔，刘凤娟.基于STEAM教育理念的中小学信息技术教学探究[J].中国信息技术教育，2017，(15):167-168.DOI:10.3969/j.issn.1674-2117.2017.15.058.]探究了中小学信息技术教学在STEAM教育理念方面的体现，并提出了改进意见。周玉琴[[]周玉琴，郑欣进，陈实.STEAM教育理念在高中地理教学中的应用初探——以“大气的受热过程为例[J].地理教学，2018，(11):13-16,20.[]杨珍珂.STEAM教育理念下的初中物理课堂教学策略研究[D].西南大学，2020.[]侯晔，刘凤娟.基于STEAM教育理念的中小学信息技术教学探究[J].中国信息技术教育，2017，(15):167-168.DOI:10.3969/j.issn.1674-2117.2017.15.058.[]周玉琴，郑欣进，陈实.STEAM教育理念在高中地理教学中的应用初探——以“大气的受热过程为例[J].地理教学，2018，(11):13-16,20.[]魏朝养.STEAM教育背景下小学科学课程设计的实践和反思[A].《教师教学能力发展研究》总课题组.《教师教学能力发展研究》科研成果集（第十七卷）[C].:《教师教学能力发展研究》总课题组,2018:4.（4）STEAM教育的课程开发。STEAM教育的课程开发是STEAM教育研究的重要内容。王殿玉[[]王殿玉.基于STEAM教育的小学micro:bit校本课程设计与实践研究[D].上海师范大学,2020.]认为小学STEAM教育实施要注重STEAM教育资源的积累和校本课程体系的构建。袁磊等[[]袁磊,王健博乐.基于学科课程重构的小学STEAM课程设计[J].现代远距离教育,2019(02):25-32.]通过实践案例展示了STEAM课程体系重构流程在小学课程中的应用。刘玮松等[[]刘玮松,刘海东,焦晓武,金石梅.中学机器人教育与STEAM教育融合探索[J].中国教育技术装备，2017(20):11-13.[]王殿玉.基于STEAM教育的小学micro:bit校本课程设计与实践研究[D].上海师范大学,2020.[]袁磊,王健博乐.基于学科课程重构的小学STEAM课程设计[J].现代远距离教育,2019(02):25-32.[]刘玮松,刘海东,焦晓武,金石梅.中学机器人教育与STEAM教育融合探索[J].中国教育技术装备，2017(20):11-13.[]朱丽娜.STEM教育发展研究与课程实践[D].东南大学,2016.吴章德[[]吴章德.基于中华优秀传统文化的小学STEAM教育实践与探索——以教科版小学科学教材拓展为例[J].教育与装备研究,2018,34(09):19-22.]认为：如果要探索STEAM教育，必须将我国的教育背景作为前提，探究国外STEAM教育的优秀方案，结合中小学教育不断探索最适合我国国情的STEAM教育战略，明确我国本土各类学科的教育方向。除此之外，政府也应当加大对教育的投入，为STEAM教育在我国的健康发展创造外部的条件。廖丽珠[[[]吴章德.基于中华优秀传统文化的小学STEAM教育实践与探索——以教科版小学科学教材拓展为例[J].教育与装备研究,2018,34(09):19-22.[]廖丽珠.在真实情境下提升学生的科学素养和创新能力——以“校园爬山虎STEAM课程”为例[J].中小学信息技术教育,2019(05):61.（二）教学活动设计研究现状教学活动设计是课堂教学设计的核心环节，本研究从教学活动设计入手，将理论与实践相结合，以期将STEAM教学理念通过有效的教学活动设计落地。教学活动是以教学目标为指导，教师行为与学生行为所构成的活动系统，主要包括教学活动设计、实施和反思三步骤。教学活动设计是指在既定的教学环境中，教师正确理解教学目标，以教学目标为导向挑选合适的教学内容，以“教学活动”为基本单元有目的、有顺序的实施教学设计，最后通过教学评价评定教学目标的完成度。在教学活动设计时，需要综合考虑教学情境、学习需求、教学目标、教学内容、任务活动和教学评价等方面。1.国外教学活动设计研究借助活动理论来指导教学活动设计多是指利用活动理论的框架来描述教育教学活动里各个主要元素的相互关系，以帮助相关活动流程的设计。运用活动理论进行教学活动设计，可以很好的制定教学活动框架、明确教学活动流程、及时观察教学活动实践的发展脉络、了解教学活动结果，从而完成教学目标。活动理论将教育教学放在特定社会文化情境中，关注教育教学中的主体、客体及其间的相互关系，活动理论强调个体在特定情境中的生成性学习。皮亚杰将学习理解为一种垂直上升的过程，而活动理论则将学习看作是学习者通过情景体验而获得经验的进步，是横向的过程。活动理论在研究中被运用在具体问题上，利纳·库雷（LeenaKuure）等人借助于活动理论分析如何在职前阶段培养语言教师。[[]LeenaKuure,TonjaMolin-Juustila,TiinaKeisanen,MarittaRiekki,NettaIivari,MarianneKinnula.Switchingperspectives:fromalanguageteachertoadesigneroflanguagelearningwithnewtechnologies[J].ComputerAssistedLanguageLearning,2016,29(5).]金泰映（Tae-YoungKim）将活动理论用于分析英语作为第二语言的学习者的学习动机。[[]KimT.AnActivityTheoryAnalysisofSecondLanguageMotivationalSelf-System:TwoKoreanImmigrants’ESLLearning[J].Asia-PacificEducationalResearcher,2013,22(4):459-471.]乔纳森将学习看作是活动，认为有意识的学习和活动完全是相互作用和相互依靠的。他认为学习活动的设计必须包括以下步骤[[[]LeenaKuure,TonjaMolin-Juustila,TiinaKeisanen,MarittaRiekki,NettaIivari,MarianneKinnula.Switchingperspectives:fromalanguageteachertoadesigneroflanguagelearningwithnewtechnologies[J].ComputerAssistedLanguageLearning,2016,29(5).[]KimT.AnActivityTheoryAnalysisofSecondLanguageMotivationalSelf-System:TwoKoreanImmigrants’ESLLearning[J].Asia-PacificEducationalResearcher,2013,22(4):459-471.[]JonassenDH.LearningasActivity[J].EducationalTechnology,2000,42:45-51.活动理论在学习活动设计、学习共同体设计、中介工具设计、学习任务设计、教学评价等具体领域均有运用。基于活动理论的教学活动是指学习主体在特定的教学情境中借助一定的学习工具作用于客体的教育教学。2.国内教学活动设计研究国内将活动理论用于教育领域的研究也很多，比如MOOC学习、移动学习、协作学习等，杨开城教授撰写《以学习活动为中心的教学设计实训指南》一书探究将活动理论用于学习活动中的教学设计。活动理论强调学习经验在水平层面上的拓展。罗厚辉从活动理论的视角，研究分析了分权式和传统式领导风格在教师参与课程决策活动中的影响[[]罗厚辉.从活动理论看领导风格对教师课程领导发展的影响[J].全球教育展望,2009,38(11):44-49.]。肖君等[[]肖君,乔惠,许贞,徐颖.泛在学习环境下基于活动理论的移动MOOC设计及实证研究[J].中国电化教育,2017(11):87-94.]基于活动理论从五个方面构建了泛在学习环境下的移动MOOC设计模型；刘清堂等以活动理论为指导，构建了一个MOCC环境下学习活动设计模式[[]刘清堂,叶阳梅,朱珂.活动理论视角下MOOC学习活动设计研究[J].远程教育杂志,2014,32(04):99-105.]和区域同侪研修活动系统模型框架[[]刘清堂,卢国庆,张妮,李文昊,张臣文.活动理论支持的区域同侪研修模式构建及实践探索[J].中国电化教育,2021(01):118-127.]。余亮[[]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.]等以活动理论为研究视角，论述协作学习活动的要素后构建了协作学习的结构模型；程志[[]程志,龚朝花.活动理论观照下的微型移动学习活动的设计[J].中国电化教育,2011(04):21-26.]等在活动理论的启发下，构建了微型移动学习活动的设计框架；李松林[[]李松林.教学活动设计的理论框架——一个活动理论的分析视角[J].教育理论与实践,2011,31(01):54-57.[]罗厚辉.从活动理论看领导风格对教师课程领导发展的影响[J].全球教育展望,2009,38(11):44-49.[]肖君,乔惠,许贞,徐颖.泛在学习环境下基于活动理论的移动MOOC设计及实证研究[J].中国电化教育,2017(11):87-94.[]刘清堂,叶阳梅,朱珂.活动理论视角下MOOC学习活动设计研究[J].远程教育杂志,2014,32(04):99-105.[]刘清堂,卢国庆,张妮,李文昊,张臣文.活动理论支持的区域同侪研修模式构建及实践探索[J].中国电化教育,2021(01):118-127.[]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.[]程志,龚朝花.活动理论观照下的微型移动学习活动的设计[J].中国电化教育,2011(04):21-26.[]李松林.教学活动设计的理论框架——一个活动理论的分析视角[J].教育理论与实践,2011,31(01):54-57.[]黄荣怀,王晓晨,李玉顺.面向移动学习的学习活动设计框架[J].远程教育杂志,2009,17(01):3-7.[]李欢.新课程背景下初中语文课堂教学活动的设计与实施研究[D].陕西师范大学,2015.[]郭成.课堂教学活动设计[M].北京:人民教育出版社,2006（5）.综上所述，以往研究中，研究者比较注重活动理论对明晰学习活动结构和教学活动设计的指导作用，有的研究者以活动理论的视角去看自己领域的研究问题，有的研究者将活动理论直接用于自己的研究领域，借助活动理论的架构去理解具体研究领域各成分间的关系及帮助构建具体研究问题的框架。当然，一些研究者也从别的角度定义教学活动。通过对国内外文献的梳理，在小学低年级STEAM教学活动设计的框架建构方面，本研究计划以活动理论为指导，参考《小学义务科学课程标准》的教学目标，将小学低年级STEAM教学活动设计框架与小学低年级学生的年龄特点、STEAM的核心素养目标相契合，根据教学实际调整教学活动和活动设计方案，尽量确保教学活动设计的科学性、有效性以及普适性。（三）理论基础1.活动理论活动理论即是指“文化——历史活动理论”（Cultural-historicalActivityTheory），是一种旨在理解和分析人类心智与活动之间关系的理论体系。它将活动系统视为基本单位对人类的实践活动进行分析。活动理论大致经历了三个主要的发展阶段。第一代活动理论以苏联学者维果茨基为代表，重点论述了活动与交往对于儿童心理发展的重要作用。维果茨基在解释人的高级心理机能的形成过程时指出，人们的社会关系和社会交往是人的高级心理机能形成的基础，个体高级心理机能的发展需要在参与社会活动中实现。“在儿童的发展中，所有的高级心理机能都两次出现：第一次是作为集体活动、社会活动，即作为心理间的技能，第二次是作为个体活动，作为儿童的内部思维方式，作为内部心理机能。”[[][苏[][苏]维果茨基.维果茨基教育论著选[M].余震球，译.北京：人民教育出版社，2005:388.第二代活动理论以苏联学者列昂捷夫为代表，明确阐述了“活动”的概念，系统分析了外部实践活动与内部心理活动之间的关系，并具体阐述了客体、意识、个性等概念及其与活动系统的关系。其中尤为重要的是，列昂捷夫对活动系统中的客体进行了详细论述。在他看来，客体反映学习者的动机，通过精心设计客体可以促进学习的发生。列昂捷夫指出，学生的学习自觉性对学习具有重要的意义，直接决定着他学习的积极性和主动性。但在过去的心理学研究中，研究者关注的往往是情绪、需要等因素，而这些因素很难转化到教学实践中，不能从正面解决问题。为了调动学生的学习自觉性，激发学生学习的兴趣，改变活动的结构是一种重要路径。“单单意识到某种物体的客观意义，还不足以由其产生切身的利害关系，相反，兴趣很容易通过改变活动结构的方法，特别是改变其动机的方法来建立。”[[][[][苏]阿·尼·列昂捷夫.活动意识个性[M].李沂，等译.上海：上海译文出版社，1980:224-225.第三代活动理论以芬兰学者恩格斯托姆为代表，构建了活动的基本结构，提出了“拓展性学习”的学习机制，从动态演化的角度分析了活动系统的发展过程，以及活动系统相互间的联系。恩格斯托姆的研究激发了学习理论的活力，使其能够超越行为主义与认知主义的局限，学习理论不再局限于对学习者个体的关注，而是转向个体与学习环境的互动。[[]YoungM.ContextualisingaNewApproachtoLearning:someCommentsonYrjoEngestrom’sTheoryofExpansiveLearning[J].JournalofEducationandWork,2001(1):157-161.]较第一、二代活动理论来说，第三代活动理论提出了“拓展性学习”的概念。关于对学习的认识，学界曾有两种主流观点，分别是“获得”的隐喻和“参与”的隐喻。[[][]YoungM.ContextualisingaNewApproachtoLearning:someCommentsonYrjoEngestrom’sTheoryofExpansiveLearning[J].JournalofEducationandWork,2001(1):157-161.[]曾文婕,柳熙.获得·参与·知识创造——论人类学习的三大隐喻[J].教育研究,2013,34(07):88-97.恩格斯托姆将学习理解为一个在多个向度上进行拓展的创造性过程，是一个创造性的转化过程。拓展性学习是个体和共同体在充分发挥主观能动性的情况下，借助于中介工具对客体进行加工和改造，从而实现创造转化的过程。在此过程中，活动方向始终存在着不确定性。恩格斯托姆从三个方面阐述了拓展性学习的基本立场。在对待文化的态度上，拓展性学习将学习视为一个改变和创造文化的过程，而不仅是一个传递和保存文化的过程。在学习的方向上，拓展性学习将学习视为一个横向拓展的过程，而不仅是一个基于特定标准的纵向提升的过程。在学习的内容上，拓展性学习将学习视为一个理论概念形成的过程，而不仅是一个获取经验性知识的过程。[[][]EngeströmY,SanninoA.StudiesofExpansiveLearning:Foundations,FindingsandFutureChallenges[J].EducationalResearchReview,2010(5):1-24.第三代活动理论设计形成了活动系统的基本结构，从社会关系层面分析了活动系统的六个基本要素及其相互间的关系。在第二代活动理论中，列昂捷夫将“活动”理解为个体有意识地作用于客体的过程，讨论了主体、客体和中介工具等三个要素。到了第三代活动理论，恩格斯托姆提出，人的活动不仅仅是个体的行为，同时也是一种社会行为，个体在采取行动的过程中必然会与他人发生关系，这就涉及到规则、分工、共同体等要素。在此基础上，恩格斯托姆设计出了活动系统的三角基本结构，如图2。工具工具分工规则共同体主体客体结果图2活动系统的基本结构第三代活动理论比第一、二代活动理论对主体、客体和中介工具这三个基本要素做出了更为系统的论述。第三代活动理论强调活动主体应当实现由个体向共同体的转变，发挥共同体在促进个体能力发展和解决问题方面的作用。关于活动客体，恩格斯托姆详细阐述了客体从模糊到具体的形成过程，，分析了客体的转化机制。此外，第三代活动理论明确了中介工具的设计理念和使用原则，活动系统使分析人类实践活动的基本单元。活动理论对本研究的启示是：STEAM教学是在就是一个活动系统，明确其中的主体、客体、中介工具、规则、分工、共同体等就能帮助厘清STEAM教学各要素的关系。STEAM教育在社会文化背景下不断发展变化，在社会文化背景下实现活动内化和外化的统一。2.情境认知理论情境认知理论常被用于教育教学中。乔纳森（D.H.Jonassen）认为，习得知识的情境十分重要。情境认知理论认为，知识并不是抽象的概括和客观规律的总结，而是社会情境下的一种活动，将知识与社会具体情境相联系，个体与所处环境的相互作用和联系时，情境引导人们通过调节自身的行为去适应环境不断变化的过程中，个体习得知识。情境认知理论是从行为主义的“刺激——反应”到认知学习再到建构主义学习逐渐发展而来。情境认知是指在一连串任务构成的情境中，学习者通过合作交流进行有目的的模仿构建实践共同体，学习者逐步地从只负责个