培養(yǎng)學生設(shè)計思維

吳曉鋒

學生發(fā)展核心素養(yǎng)正在成為新課改的焦點，STEAM教育也正在成為小學信息課堂學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)注的熱點。STEAM教育，即科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學多領(lǐng)域相融合的一種教育實踐方式，它是通過課程改革融合科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學學科的內(nèi)容，從而培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)的復(fù)合型創(chuàng)新性人才。它將知識的獲取、方法與工具的利用及創(chuàng)新生產(chǎn)的過程有機統(tǒng)一，促進學生科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)與數(shù)學綜合素質(zhì)養(yǎng)成的教育，具有“以學生學習為中心、重視培養(yǎng)學生探究力”的特點。

設(shè)計思維的概念與作用

“設(shè)計思維”這個詞是在20世紀80年代，隨著人性化設(shè)計的興起而首次引起世人的矚目。設(shè)計思維是一種以人為中心的強調(diào)運用創(chuàng)新思維，結(jié)合創(chuàng)新手段，進行實踐操作來解決實際問題的思考過程。設(shè)計思維作為一種思維的方式，它以解決問題為目的進行一系列的構(gòu)思、規(guī)劃、研究等思維活動，被普遍認為具有綜合處理能力的性質(zhì)，能夠理解問題產(chǎn)生的背景，能夠催生洞察力及解決方法，并能夠理性地分析和找出最合適的解決方案。

在STEAM教育理念中加入設(shè)計思維，可以提高學生的設(shè)計能力，因為STEAM教育是跨學科知識的融合，而利用設(shè)計思維這一整合性思維和對抗性思維的混合與交叉進行設(shè)計學習，可以把多學科的知識完美融合，并能激勵學生進行創(chuàng)造和實踐，將學生的創(chuàng)新思維最大限度地激發(fā)出來，形成可持續(xù)發(fā)展的學習和研究形態(tài)。將教育領(lǐng)域的STEAM教育與設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計思維相融合，有助于更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

小學生設(shè)計思維的培養(yǎng)與研究

在小學階段，學生設(shè)計思維的培養(yǎng)，都是基于項目而言。教師給定學生一個限定的主題，以解決實際生活問題的項目為支撐，學生進行頭腦風暴，按照設(shè)計思維的各個階段進行項目式學習。設(shè)計思維共有五個階段：共情——定義——創(chuàng)意——做原型——相應(yīng)的測試。在各個階段，學生進行學習。

共情階段 設(shè)計思維非常強調(diào)對特定對象的共情，通過了解特定對象的真實需求或者面臨的真實的問題，而這些真實的需求和真實的問題往往藏在我們看到表象的背后，它是需要去洞察的，它需要將設(shè)計者放到跟對方一樣的環(huán)境中間中去觀察，看到背后的這個最真實的原因。那么如何讓培養(yǎng)學生的共情能力呢？有兩種常見的方法可以快速培養(yǎng)。一是“角色扮演”。比如老師限定項目主題為“盲人助手”，我們可以讓學生做“一小時盲人體驗”——蒙上眼睛，戶外探索一小時。其間，學生們互相攙扶著上下樓梯，偶爾會碰上樹木，在幾個空間里探索前行，聆聽聲音，觸摸不同的材質(zhì)等。“角色扮演”讓學生得以親身體驗對象的處境，用感同身受，代替主觀臆測。這種思考比先入為主的“我以為”要更深刻。二是“采訪”。采訪能讓學生更高效、快捷地收集自己想要的信息，明確需求。

定義階段 通過共情，學生已經(jīng)明白了最真切的需求。當學生通過跟特定對象的共情，然后去定義出來他要解決的真實問題時，那對于完成一個項目而言，他就成功了一大半。但是一個真實的問題往往是復(fù)雜的，我們也很難通過一次的洞察就看到這個真實問題背后的那個真相。

創(chuàng)意階段 這個階段可以看作是頭腦風暴的階段。圍繞上一步定義的需求，學生可以跳出局限，打破慣性思維，天馬行空地提出各種各樣的點子。不要一定要想到好點子，而是要在一百個點子里選出最好的。以“盲人助手”為例，學生通過共情和定義，可以想到各種各樣的創(chuàng)意。比如“智能盲人眼鏡”，通過眼鏡上的傳感器來判斷周圍障礙物的距離，發(fā)出警報聲;再如“智能盲人閱讀器”，通過觸摸，呈現(xiàn)不同狀態(tài)的觸摸手感，盲人得以閱讀電子書。

做原型階段 這個步驟是要做出可以是粗糙、簡單的作品，或者是作品中的特定功能的原始模型，用于測試上一階段提出的解決方案。原型可以是一個具體的作品的模型，也可以是一個小規(guī)模的環(huán)境或過程的簡單模擬。

測試階段 到了測試階段，我們會回到前面第一個和第二個階段，在原型的輔助下去做深入的共情，去觀察在使用這個作品時的真實反應(yīng)，再去進行更深入的定義，找出問題，并去解決問題的偏差，然后再來做相應(yīng)的創(chuàng)意設(shè)計。比如“智能盲人眼鏡”這一項目中，第一次測試發(fā)現(xiàn)由于傳感器的擺放位置原因，產(chǎn)生了盲區(qū)，導(dǎo)致作品在某些地方失靈，這時候就需要進行作品的迭代。因此，測試階段是為了更好地進行產(chǎn)品的迭代，設(shè)計出更好的作品。

經(jīng)過五個階段系統(tǒng)地研究與學習，學生可以設(shè)計出具有一定科學性的項目，就算沒有設(shè)計出完善的作品，也可以讓作品雛形化，并且學生在設(shè)計過程中初步養(yǎng)成簡單的設(shè)計思維。當然，如果要追求“高大上”甚至做成工業(yè)級別的產(chǎn)品，還是需要進行更細致的思考，不斷地進行產(chǎn)品的迭代。

STEAM教育的展望與未來

曾子曰：“士不可以不弘毅，任重而道遠?！毙屡d的STEAM教育正在蓬勃發(fā)展，成為當今國際教育改革的新趨勢，而設(shè)計思維的觀念也越來越深入人心，并逐漸融入小學課堂中。不過，STEAM教育不可能脫離教材存在，設(shè)計思維的培養(yǎng)也并非無垠之水，將學科教學與STEAM教育有機融合起來，是我們接下來需要研究的重點。在課堂中如何轉(zhuǎn)變教學方式，培養(yǎng)學生的STEAM素養(yǎng)與設(shè)計思維能力，也正在成為國內(nèi)科學教育改革的關(guān)注。筆者希望通過自己的研究和實踐，使學生初步養(yǎng)成設(shè)計思維，更希望學生可以將設(shè)計思維應(yīng)用于教學實踐，進行創(chuàng)造或創(chuàng)新。

【本文系浙江省紹興市教育科學規(guī)劃立項課題《STEAM教育中培養(yǎng)小學生設(shè)計思維的策略研究》（課題編號SJG20344）的研究成果】

（作者單位：浙江省諸暨市店口鎮(zhèn)弘毅小學）