基于設(shè)計思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)的思考與實踐

巴 軍

在計算機、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等科技飛速發(fā)展的今天，高新技術(shù)創(chuàng)新能力已成為一個國家核心競爭力的重要指標(biāo)。歐盟的“八大核心素養(yǎng)”、美國的“21世紀(jì)技能”和我國的“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”，都非常重視學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造與創(chuàng)新能力。設(shè)計是一種創(chuàng)造性的活動。同時，計算機能夠快速、直觀地呈現(xiàn)設(shè)計與創(chuàng)造的過程和結(jié)果。設(shè)計思維在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機科學(xué)進行創(chuàng)新方面能夠起到重要的作用。

青少年時期是創(chuàng)新思維發(fā)展的關(guān)鍵階段，對學(xué)生進行系統(tǒng)的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)尤為重要。在產(chǎn)品、藝術(shù)、工程、管理等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的設(shè)計思維，如果能作為通用的方法，引入到以計算機科學(xué)為主要研究對象的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，會幫助師生在課程實踐中踐行設(shè)計驅(qū)動創(chuàng)新的理念，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

如何將設(shè)計思維融入學(xué)科教學(xué)中呢？數(shù)字作品創(chuàng)作是一個很好的載體。無論是設(shè)計與制作班級LOGO、宣傳海報、生活短視頻，還是編制實用小程序、撰寫數(shù)據(jù)分析報告、設(shè)計小型信息系統(tǒng)，在中小學(xué)階段創(chuàng)作數(shù)字作品都是信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)實踐活動的主要形式。特別是在倡導(dǎo)大單元設(shè)計以及探究式、項目式等新型教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的形勢下，通過創(chuàng)作數(shù)字作品，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、自主性，評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，驅(qū)動學(xué)生思維的提升，滿足不同學(xué)習(xí)能力層次學(xué)生的需求。

在數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)中，什么情況下容易觸發(fā)學(xué)生生成設(shè)計思維？學(xué)生具備的設(shè)計思維在數(shù)字作品中的表現(xiàn)有哪些？如何形成、發(fā)展和穩(wěn)固設(shè)計思維能力？基于設(shè)計思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)如何開展？本文基于高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的視角，在經(jīng)歷了多種類數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，對上述問題有了一些想法與體會。

融入設(shè)計思維創(chuàng)作的數(shù)字作品所具備的特征

衡量一個數(shù)字作品的優(yōu)劣，可以從思想性、科學(xué)性、技術(shù)性、藝術(shù)性、創(chuàng)新性等多方面考量。但一個能反映設(shè)計思維能力的優(yōu)秀作品，與大多數(shù)社會產(chǎn)品一樣，一般會有如下特征：作品的內(nèi)容、功能設(shè)計完整，能夠解決實際問題，滿足需求；作品所呈現(xiàn)的邏輯、層次、脈絡(luò)清晰；作品能給人以舒適感，使觀看者或使用者易于理解和操作；作品考慮周全、精致、用心，由細(xì)節(jié)看到品質(zhì)；作品富有特色和吸引力。間或還有其他一些特征，如兼容性等，在此不一而足。整體可以概括為滿足需求、好的品質(zhì)、好的體驗。那么，能夠創(chuàng)作出這樣作品的學(xué)生一般要具備哪些特質(zhì)呢？

具備設(shè)計思維的學(xué)生特質(zhì)

完成一件優(yōu)秀的數(shù)字作品，學(xué)生除了要有態(tài)度認(rèn)真，感興趣做這件事，并愿意付出時間、精力等主觀因素外，我們發(fā)現(xiàn)，還要具備以下一些特質(zhì)。

1.能夠綜合所學(xué)，具備較強的整合能力

設(shè)計思維不是單一思維，而是多種思維交織的結(jié)合體，如形象思維、系統(tǒng)思維、邏輯思維等。設(shè)計思維能力強的學(xué)生，不會被禁錮在單一解決問題的思路里，常具有主動整合的能力。

2.有較強的理解能力和系統(tǒng)規(guī)劃能力，并能夠可視化地表達

設(shè)計思維本身不可見，是存在于大腦中的。它可以外顯為一種構(gòu)思與規(guī)劃活動。學(xué)生能夠自如地應(yīng)用工具進行可視化表達，增強理解、明確目標(biāo)、界定問題、分享交流等，達到事半功倍的效果。如通過畫活動圖、思維導(dǎo)圖、流程圖、魚骨圖等，學(xué)生隨時記錄設(shè)計思路，把思維、靈感外顯，按照所記錄的框架、方法、步驟，從容地解決問題，不會出現(xiàn)拖拖拉拉最后不得不倉促交作業(yè)的情況。

3.具備不斷學(xué)習(xí)、反思、迭代的能力

任何優(yōu)秀的作品都不是一蹴而就的，而是在不斷修改、打磨中逐步趨近完美。學(xué)生的每一次反思、重新分析與設(shè)計、改進、驗證、反饋，不僅使作品日臻完美，其思維能力也會得到優(yōu)化，品質(zhì)得以提升。

4.善于尋求幫助，有較強的溝通、合作能力

數(shù)字作品創(chuàng)作可以看作是一個綜合項目。一個優(yōu)秀的創(chuàng)作者會意識到溝通、合作的重要性，能夠自覺地尋求教師、同伴、家長等多方的幫助，提高效能。而且小組合作中的頭腦風(fēng)暴、分工協(xié)作，可以打破自身知識與能力的羈絆，探尋更多解決問題的辦法，使作品更優(yōu)秀。

這些特質(zhì)，不只應(yīng)用于創(chuàng)作數(shù)字作品，更重要的是能夠廣泛適用于學(xué)生現(xiàn)在和未來的社會生活。培養(yǎng)出這些品格，會使學(xué)生終生受用。

明確了目標(biāo)，在數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)中應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維呢？

基于設(shè)計思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)的開展

1.在教學(xué)中形成設(shè)計思維的機制

首先，從解決問題入手，在情境體驗中觸發(fā)、產(chǎn)生設(shè)計思維。希臘思想家亞里士多德說過：“思維自疑問和驚奇開始?！痹O(shè)計思維是以問題為導(dǎo)向，而培養(yǎng)設(shè)計思維，學(xué)生應(yīng)真正參與到問題解決中。只有讓學(xué)生親身體驗，作為當(dāng)事人，產(chǎn)生共情，思維才能被調(diào)動。如設(shè)計調(diào)查問卷、撰寫分析報告，從食堂飯菜質(zhì)量、關(guān)注睡眠的調(diào)查，到未來大學(xué)專業(yè)傾向的探究，學(xué)生有認(rèn)知基礎(chǔ)、有疑問、有需求。學(xué)生在參與體驗的過程中學(xué)習(xí)解決問題的方法，創(chuàng)作作品，思維自然被調(diào)動。

其次，通過整合、建立關(guān)聯(lián)，逐步形成設(shè)計思維。設(shè)計思維的形成是一個線性發(fā)展的過程，從意識到能力，再到品質(zhì)。學(xué)生在解決問題的過程中分析問題，與自身所學(xué)建立關(guān)聯(lián)，進行知識、技術(shù)和思維的整合，構(gòu)思出解決方案。特別是在有認(rèn)知沖突、遇到困難、面臨挑戰(zhàn)時，更容易促進設(shè)計思維的形成。如觀摩、評判他人作品得以在思維意識、知識上提升；用小組合作、頭腦風(fēng)暴來構(gòu)建解決方案，做好問題識別和表征，通過思維可視化等手段促進思維形成和心智成長。

最后，通過積累、強化，形成穩(wěn)固的設(shè)計思維品格。形成設(shè)計思維需要一個積累的過程，從隨機性到穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)化，要有強化機制?，F(xiàn)實中，教師需要在實施設(shè)計思維培養(yǎng)模型中不斷地實踐，通過情境化教學(xué)、項目式學(xué)習(xí)等方式，追求讓學(xué)生完成富有創(chuàng)造性、不確定答案、真實的問題解決，使學(xué)生的設(shè)計思維意識、知識與技能、品質(zhì)，由內(nèi)到外，逐漸沉淀成穩(wěn)固的品格。

2.在數(shù)字作品創(chuàng)作中培養(yǎng)設(shè)計思維的具體方法

長期以來，學(xué)生創(chuàng)作的數(shù)字作品普遍質(zhì)量不高，除了不夠重視、時間不足等因素外，作品本身也存在著思考不周、邏輯不清、缺少基本美學(xué)設(shè)計、缺乏為用戶著想等問題。在創(chuàng)作過程中，學(xué)生也常憑感覺，走一步算一步，缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃。那么，如何通過設(shè)計思維的培養(yǎng)達到數(shù)字作品質(zhì)量和學(xué)生思維能力的提升呢？

培養(yǎng)設(shè)計思維有一定的模式，斯坦福大學(xué)設(shè)計學(xué)院把它歸納成一套方法論，即EDIPT模型。它引導(dǎo)學(xué)生以“人的需求”為中心，實施設(shè)計思維培養(yǎng)的五個步驟，包括同理心思考、需求定義、創(chuàng)意構(gòu)思、原型實現(xiàn)和實際測試?；谶@套理論與數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)相結(jié)合，經(jīng)過實踐探索，筆者總結(jié)出以下具體的教學(xué)過程與方法。

（1）用同理心思考問題，收集真實的需求。

這一階段是解決問題的起點。教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實的情景，讓學(xué)生將問題視為自己的問題，親身體驗用戶的需求，如通過角色扮演、問卷調(diào)查、采訪等方式，了解到具體的需求數(shù)據(jù)，與需求對象產(chǎn)生共情，從而代替主觀的臆測。如設(shè)計具有提醒功能的應(yīng)用程序，首先想到的是用戶群體。作品是用于提醒學(xué)生、用于幫助老人，還是用于廚房計時。再比如設(shè)計垃圾分類海報，是張貼到教學(xué)樓，還是食堂或是校門口。設(shè)計者要心懷同理心，明確真正的需求。這一階段最終的成果可以是一份清晰的需求文檔。

（2）分析信息，深度理解，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問題。

這是一個培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、高度概括能力的階段。學(xué)生收集到的信息有可能是雜亂的，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對信息進行篩選、重組，結(jié)合自己所學(xué)和對問題的理解，提煉出真正要解決的問題。這個階段，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生多問問題，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用工具將問題一一羅列。

（3）發(fā)散、構(gòu)思，提出更多解決問題的方法。

這一階段的目標(biāo)是激發(fā)出具有多樣性、創(chuàng)新性的解決方案，故而合作非常重要。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行小組合作，開展頭腦風(fēng)暴，集思廣益，并用思維導(dǎo)圖等工具把各種想法記錄下來，打破固化的思維，跳出常規(guī)的思考，進行整體的構(gòu)思。特別重要的是要對學(xué)生的各種想法持開放的態(tài)度。同時，鼓勵學(xué)生用可視化的手段把對系統(tǒng)的思考、設(shè)計框架、規(guī)劃流程等呈現(xiàn)出來也非常重要。

（4）預(yù)設(shè)解決問題，初步制作成原型。

這是一個考驗學(xué)習(xí)力、執(zhí)行力的階段。學(xué)生需要動手把構(gòu)想快速制成一個看得見、摸得著的實體，形成初步的成果。教師應(yīng)該提供大量的輔助學(xué)習(xí)資源，搭好學(xué)習(xí)的支架，便于個性化學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)。學(xué)生可以自主探究、小組合作學(xué)習(xí)，先嘗試實現(xiàn)簡單的功能或雛形，有初步的模樣，再與伙伴、教師交流評估。這個階段強調(diào)學(xué)生在制作的過程中發(fā)現(xiàn)問題，找到新的可能出現(xiàn)的問題或難點，為學(xué)習(xí)提供動力。如編制提醒老人吃藥的程序，先實現(xiàn)基本功能，能夠選擇時間、具備按時間提醒的功能，再考慮語音、遠(yuǎn)程等因素。

（5）測試、迭代改進，使成果日臻完善。

這個階段會占據(jù)最大部分的時間，也是學(xué)生思維得以快速增長的時期。測試是重新審視、不斷試錯、評價反思、完善實施方案的過程。其目的是為了得到在實踐中的反饋，找出不足，并可以有針對性地學(xué)習(xí)，使作品在迭代改進中日趨完善。如初步編寫程序后，消除不合理的部分，擴大程序的適用性、功能性、操作舒適性等。

以上五個階段，每個階段都有它該擔(dān)負(fù)的作用，在不斷嘗試、解決各種問題的過程中，學(xué)生的設(shè)計思維得以形成和發(fā)展。

基于設(shè)計思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)需要注意的問題

1.培養(yǎng)設(shè)計思維，需要提前做好準(zhǔn)備

設(shè)計思維內(nèi)涵豐富，涉及意識、知識、技能、品質(zhì)等多方面，其培養(yǎng)是個系統(tǒng)工程。學(xué)生在創(chuàng)作數(shù)字作品時會遇到各種困難和障礙，教師需要提前做好準(zhǔn)備。

（1）準(zhǔn)備豐富的學(xué)習(xí)資源。設(shè)計思維是在學(xué)生解決問題的過程中培養(yǎng)的，是用于解決開放性問題的。教師應(yīng)該預(yù)設(shè)問題，準(zhǔn)備盡可能豐富有效的資源，進而有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師個性化輔導(dǎo)，提高課堂教學(xué)效率。

（2）培養(yǎng)教師的創(chuàng)新意識與設(shè)計思維能力。教師是否具備良好的創(chuàng)新意識與設(shè)計思維直接關(guān)系到教學(xué)的成效。一位不斷學(xué)習(xí)、進取、富有創(chuàng)新精神的教師，在知識、技能、思維、方法等方面都能夠?qū)W(xué)生起到引領(lǐng)示范的作用，并與學(xué)生相互促進成長。教師要善于學(xué)習(xí)、觀察、引導(dǎo)，對關(guān)鍵或核心問題能夠及時發(fā)現(xiàn)、講解、啟發(fā)、落實，推動學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)。

（3）主動適應(yīng)學(xué)習(xí)方式的變革。以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)、STEAM教學(xué)等，特別適合解決跨學(xué)科問題，與培養(yǎng)設(shè)計思維相契合。教師應(yīng)該大膽實踐，主動探究學(xué)習(xí)方式的變革，創(chuàng)設(shè)更多更好的實踐活動，給學(xué)生鍛煉的機會。

2.重視記錄的重要性，養(yǎng)成把思維可視化的習(xí)慣

設(shè)計思維離不開活動這個載體，但活動常常熱熱鬧鬧就過去了。而用思維導(dǎo)圖把混沌的思維變得有序而高效；用流程圖、甘特圖做好系統(tǒng)規(guī)劃；用魚骨圖分析前因后果；用文字、符號、圖形記錄下靈感和質(zhì)疑，便于推進與交流；撰寫標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的需求文檔或幫助文檔等，能讓活動落實更迅速。這些記錄是思維的外顯，是師生研討、碰撞、審視活動整體的依據(jù)。這些方法能有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

3.評價作品，重點不在結(jié)果，而在過程

中小學(xué)階段學(xué)生的水平難以很好地解決現(xiàn)實社會生活中真實存在的問題。評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果不應(yīng)該只看到作品的優(yōu)劣，如是否功能齊全、漂亮還是簡陋、幼稚還是成熟等，而是要更多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，關(guān)注他們是否掌握了解決問題的方法，是否能把所學(xué)工具、方法、模式遷移到其他問題的解決中。作品只是載體，重要的是學(xué)生能力的提升。對于實踐活動的評價，教師可以進行包括思維導(dǎo)圖評估、草圖評估、規(guī)劃設(shè)計評估、合作評估、小組展示評估、自我反思評估等活動，重在過程性評價。

設(shè)計思維是一種以人為本的解決復(fù)雜問題的創(chuàng)新方法。它能夠幫助我們的不只是數(shù)字作品創(chuàng)作、產(chǎn)品設(shè)計，甚至對人生的設(shè)計，都有模式的契合。如對問題的重新定義，記錄時光的日記，規(guī)劃自己的職業(yè)生涯，通過原型設(shè)計完成低成本試錯，找到可行的方案不斷修正，創(chuàng)造我們的人生。所以說，設(shè)計思維的培養(yǎng)不只是為了解決學(xué)科學(xué)習(xí)問題，更重要的是為學(xué)生的終身發(fā)展奠基。

注：本文系北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點課題“小初高學(xué)段基于設(shè)計思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)實踐研究”（課題編號：HDGH20190078）階段性研究成果