設計思維支持下的小學創(chuàng)客教育實踐探究

劉立云 趙慧勤

摘要：設計思維是指積極改變世界的信念體系，以及一套如何進行創(chuàng)新探索的方法論系統(tǒng)，包含觸發(fā)創(chuàng)意的方法，其作為一種新的理念和方法論系統(tǒng)，在社會各個領域中都展現(xiàn)了魅力。因此，本文解讀了設計思維和創(chuàng)客教育，并對設計思維指導下的小學創(chuàng)客教育實踐路徑、存在問題和策略進行了分析。

關鍵詞：設計思維；創(chuàng)客教育；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）17-0072-05

引言

在全球經(jīng)濟高速發(fā)展、科學技術不斷進步的時代背景下，創(chuàng)新能力已成為國家核心競爭力的重要組成要素。開展創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識、思維和能力，打造創(chuàng)新型人才是創(chuàng)新時代對教育的新訴求。而如何培養(yǎng)適應時代發(fā)展的創(chuàng)新型人才，支撐創(chuàng)新時代的變革是當前教育界面臨的巨大挑戰(zhàn)。

設計思維

在當前信息爆炸的時代，我們對知識的獲取并不能僅僅停留在知識的廣度上，而是應該對知識進行更深層次的研究。究竟什么是知識？筆者認為只有那些能改變?nèi)说男袆拥男畔⒉攀侵R，創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)都需要依靠對知識的把控?？茖W發(fā)明從來都是一個從無到有的過程，而設計思維中的設計就是對不存在事物的規(guī)劃和想象，我們通過設計的思想來系統(tǒng)地看待問題，將看似不相關的信息通過智慧有效地連接起來，從而找出富有創(chuàng)意的想法。

思想和技術本質的差別就是思想離不開人的設計，要將技術和理論進行融合，離不開人的思維，人們并不是總能從自己所接受的教育中找到最佳的結局策略，也沒有足夠的能力儲存所有信息以幫助自己在需要時找到最佳的策略。

人的大腦是用來思考的，而不是用來記憶的。如果比記憶能力，人類不及計算機的十分之一，但是卻可以創(chuàng)造出計算機使其為人們服務，而這一切都源自思維。就此來看設計思維有以下特征：設計思維是人類認知能力的重要組成部分，他倡導通過與現(xiàn)實問題的聯(lián)結來促進人們完善認知能力；設計思維注重設計與思維相結合，更加強調(diào)通過對思維的不斷激發(fā)來促進靈感的生成，進而支持設計的創(chuàng)新，培養(yǎng)一種創(chuàng)新、創(chuàng)造能力；設計思維需要在解決問題中不斷得到強化，設計思維主要解決一些“刁難問題”，這些問題的解決可能是困難的，解決的方案通常是不固定的，需要慎重的思考，而設計思維為這些問題的解決提供了諸如研究、分析、頭腦風暴等值得借鑒的方法； 設計思維更加強調(diào)設計者如何對問題進行系統(tǒng)分析，如何綜合使用自己的已有知識和技能，以及如何在權衡與對比中達成對問題的最佳解決路徑，進而豐富和完善自身的設計思維層次。

創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育所倡導的是真實世界和理論知識的結合，它注重學習過程中的自主探究、交流合作、設計創(chuàng)新、問題解決及知識共享等。在設計思維的指導下創(chuàng)客教育大大地調(diào)動了對學生的創(chuàng)新精神、問題解決等綜合能力的培養(yǎng)，并主張以實踐為依托，以小組合作的形式展開知識的實踐，以學生為中心，開展基于真實問題的探究性學習。

在創(chuàng)客教育的道路上，創(chuàng)客教育所提倡的設計創(chuàng)新、實踐創(chuàng)新是培養(yǎng)學生探索思維的一個過程，而設計是實用性和意義性的結合。

設計思維支持下的小學創(chuàng)客教育實踐探究

1.理論基礎

（1）情境認知學習理論

情境認知學習理論認為“學習是情境性活動，沒有一種活動不是情境性的”，而創(chuàng)客教育可以為學習者提供情境學習中參與的機會。圍繞真實的問題情境，在導師的指導和成員的幫助下，學習者由淺入深不斷地解決各種問題，其所掌握的專業(yè)知識與技能也在不斷豐富，同時，學習者可以沿著旁觀者、參與者到成熟實踐的示范者這一軌跡前進——即從合法的邊緣性參與者逐步成長為實踐共同體中的核心成員。

（2）建構主義理論

建構主義認為，學習者是一個主動的知識建構者，強調(diào)外在作品的建造和學習者分享創(chuàng)意。在創(chuàng)客教育過程中，學習者借助技術工具和導師、學習伙伴的幫助，通過動手制作實現(xiàn)自己的創(chuàng)意作品，并在線上社區(qū)、線下創(chuàng)客空間進行展示分享。這符合建構主義所主張的學習者主動參與外在作品創(chuàng)作，同時讓他們有機會表達自己的看法并與他人分享學習的理念。

（3）計算思維理論

計算機思維是未來人才所具備的核心素養(yǎng)之一，它最能體現(xiàn)信息技術的學科價值，因而漸漸成為許多領域的指導思想。計算思維會落實到一些問題的求解，在解決這些問題的過程中學習者會應用到結構分解、抽象、封裝、多態(tài)、自動化控制等思想，而這類思想與創(chuàng)客教育的核心理念不謀而合。

2.設計思維指導下的小學創(chuàng)客教育實踐路徑

（1）學科關聯(lián)

創(chuàng)客課程要求學生綜合運用各個學科的基礎知識與基礎技能，通過數(shù)字化設計制造實踐，旨在培養(yǎng)學生“面向問題解決”的核心素養(yǎng)。因此，創(chuàng)客課程更多地呈現(xiàn)出“工程類綜合實踐活動課程”的屬性，并有著不同于傳統(tǒng)的“分科課程”的獨特的課程理念。創(chuàng)客教育是一項跨多個學科的教育，這與STEAM教育模式及理念有很多相似之處。STEAM教育是將科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數(shù)學（Maths）五大學科融合起來的教育，STEAM教育注重學生創(chuàng)新思維與實踐能力的培養(yǎng)，創(chuàng)客教育則是提倡開發(fā)自己的創(chuàng)意，通過軟硬件將創(chuàng)意實現(xiàn)成具體物品。可以看出，STEAM教育更講究的是跨學科的“知識融合”，而創(chuàng)客教育重點在于將想法進行“實踐創(chuàng)造”。兩者雖本質不同，但又大體相通，創(chuàng)客活動需要STEAM教育提供知識理論基礎，而創(chuàng)客實踐則是STEAM教育的最終目的，兩者在根本上是相輔相成的。

以北京某學校創(chuàng)客教育為例，該校在創(chuàng)客教育中陸續(xù)開展了多項通識培訓、專題培訓，并以項目模塊為主導，進行實踐教室的新建改建。在課程及活動設計中也進行了一些嘗試，逐步建立起圍繞重點項目的系列課程的創(chuàng)新實踐探索。其具體創(chuàng)客內(nèi)容、開展形式以及課時分配等如下頁表1所示。學校秉承“讓學生像科學家一樣思考”的原則，還滲透了多學科整合的思想。同時，通過科研圖表與科學探究的結合構建出知識圖譜并利用圖表解決科學問題的功能，讓學生直觀迅速地開展實驗，并得到實驗結果的過程，培養(yǎng)了學生的數(shù)學思維和計算思維。

在課程實踐中，面對創(chuàng)新的教學內(nèi)容，學校采用師生共同參與培訓的策略。學校三十多位學科教師報名參加了3D打印機的制作項目。理論培訓結合實踐項目，教師慢慢將STEAM作為一種教學方法滲透到日常教學中。例如，綜合課——火山，教師引導學生運用3D設計打印火山模型，通過化學實驗模擬火山噴發(fā)過程，利用數(shù)學知識計算火山噴發(fā)影響的面積，充分體現(xiàn)了跨學科的思想。

（2）在真實情境中，構建學習共同體

在教學中，教師要打破傳統(tǒng)教育的壁壘，以解決現(xiàn)實世界或真實情境中的問題為導向，強調(diào)將設計工作置身于問題情境中，以現(xiàn)實問題幫助學生理解所學內(nèi)容，并圍繞特定問題進行拓充，增加更多的實踐以及創(chuàng)設適當?shù)那榫硨W生進行遷移練習，培養(yǎng)他們綜合運用科學知識解決問題的能力，提高學生的內(nèi)驅力、自我效能感和創(chuàng)新力。

在創(chuàng)設教學情境后，教師可以引導學生通過小組協(xié)作的方式進行場景模擬、角色扮演、互動采訪等，以此來進行問題解決。解決問題的多元化與生活化，組內(nèi)交流的各抒己見、性格相融、思維的碰撞更容易激發(fā)出學生的不同思維空間。

以東莞市某小學基于項目學習的創(chuàng)客教學為例，教師為了讓學生能自己設計旅游產(chǎn)品，采用項目學習的組織模式：教師在信息技術課堂引導學生自己動手，以小組合作的模式設計出一款“旅游產(chǎn)品”，包括出行路線、日期、天氣等（如表2）。

本項目中，學生以解決實際生活中的科學問題為出發(fā)點，自主設計對比實驗、開展實驗、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、做出決策并撰寫項目研究報告。項目綜合了地理、數(shù)學、英語等學科知識，通過構建學習共同體，確定主題，分配任務，小組合作動手實踐、成果展示，幫助學生在具體的項目活動中掌握科學思維的基本步驟，學會系統(tǒng)運用多學科知識解決實際問題。教師在設計項目時，遵循的原則是不過多干涉學生的學習過程，讓學生成為真實情境中解決問題的主人，在必要時，以學生的學習促進者的角色，幫助學生反思和提升。

3.設計思維指導下的小學創(chuàng)客教育實踐中存在的問題及對策

隨著各地探索的不斷增多，創(chuàng)客教育在實踐中也出現(xiàn)了諸多問題。具體分析如下：

問題一：創(chuàng)客教育是否只是流于形式，而非發(fā)自內(nèi)在的改變？

回顧中國近代的發(fā)展，從最初的“洋務運動”學習技術到后來的學習思想，再到馬克思主義思想和中國社會相結合，我們可以看出改變不應只停留在技術層面而是應改變思想，并且結合自身教學實際來進行符合教育實際的改革，避免教育改革中的盲從。同樣，創(chuàng)客教育的實踐也應該遵從客觀實際，不應該照搬照抄，應通過自主實踐開拓出一條符合自身實際的創(chuàng)客教育之路。

問題二：創(chuàng)客教育的實踐是否會增加學生的課業(yè)壓力？

創(chuàng)客教育實踐的推廣注定不可能一蹴而就，這需要教師的不斷引導和學生的積極配合，盲目的實踐只會增加學生課業(yè)的壓力，同時也會影響教師教學的開展，因而創(chuàng)客教育的實踐應實現(xiàn)從無到有的逐漸遞增，不斷增加難度，而非一開始就設置很高的要求。

問題三：教師是否愿意去改變固有的教學方式？

對于創(chuàng)客教育的實踐來說，不能強行要求教師改變固有的教學方式，若強行改變只會適得其反，使教師產(chǎn)生抵觸情緒，進而懈怠地完成教學。學校管理層應引導教師將教學方式從注重知識灌輸向注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)轉變。

問題四：學生是否愿意接受這種新興的教學方式？

創(chuàng)客教育在開始時是否會受到學生的抵觸我們并不清楚。因此，作為引導者，教師應充分激發(fā)學生的好奇心，讓學生依靠自己的力量去探索創(chuàng)客教育下的多種學習方式，這樣才能減少學生對創(chuàng)客教育的抵觸心理。

問題五：通過創(chuàng)客教育是否完成了概念與設計過程的結合？

學科知識體系建立的目的是幫助學習者借助前人的經(jīng)驗來更好地認知世界，對于一個完整的學習過程而言，當學習者習得的知識與技能相結合后，必定會引發(fā)其深層次的思考。這種思維的改變是很難通過考試來驗證的。所以我們只能不斷提高問題的難度來驗證學生是否能夠真正將學科知識和設計實踐相結合。

結論

目前，從創(chuàng)客教育的角度來說，對設計思維的認識還不夠全面，理論層面還有所欠缺，沒能形成屬于自己的知識體系。我們也應明確在探索未知教育方法時，應保持審慎、冷靜的態(tài)度，避免一哄而起、盲目跟風，避免主觀性和隨意性，同時還要吸納教育心理學家廣泛參與，增強其科學性和實效性，這才是設計思維和創(chuàng)客教育的基本準則，既注重“紙上談兵”也注重實踐。

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作者簡介：劉立云（1978.7—），女，山西平遙人，山西大同大學教育科學與技術學院講師，碩士，主要研究方向為創(chuàng)客、混合式學習、翻轉課堂、數(shù)字化學習資源的建設。

基金項目：本論文受教育部重點課題基金支持：面向智慧教育的中小學學習空間研究與實踐（項目編號：CSDP2017FS1104）；本論文受山西大同大學2017年度校級課題基金支持：互聯(lián)網(wǎng)+下大同市博物館移動學習平臺的設計與開放（項目編號：2017K16）；本論文受山西大同大學2017年度校級教改項目基金支持：基于大數(shù)據(jù)的數(shù)字媒體專業(yè)程序設計類課程的個性化教學改革實踐。