丁飛

【摘 要】設計思維培育是一種根植于創(chuàng)新力、問題解決驅動、以人為本設計方法論的多元化體系培育。借助設計思維培育的過程、方法來體驗和感悟設計創(chuàng)新的全過程。讓信息技術程序設計傳統(tǒng)課堂重新回歸創(chuàng)意思維的表達，重構程序設計的課堂結構與教學模式，讓程序課堂教學回歸創(chuàng)意工作坊的創(chuàng)新模式。為真情編程，為實感設計。

【關鍵詞】設計思維;設計思維培育;程序設計教學

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）02、03-084-03

實現(xiàn)精益創(chuàng)新教學，首先，需要在基礎教育階段借助于編程讓學生有創(chuàng)新過程的完整體驗;其次，要在編程課堂教學中，讓學生通過過程體會、了解知識本身內在的結構以及相關領域的發(fā)展方向;最后，要讓學生激發(fā)自我的興趣，讓課堂所學成為一種思維的習慣，引領學生的終生發(fā)展走向更高的層次并受益終生。

創(chuàng)新力培養(yǎng)教學與設計思維

創(chuàng)新力培養(yǎng)的首要任務就是思維方式、思維角度、思維習慣的轉變，創(chuàng)新教學的目標不斷地引導著我們的教育教學從知識獲取轉變?yōu)橹腔哿暤?。?chuàng)新力培養(yǎng)教學需要我們將學生的愿景、創(chuàng)新活力、可行性展現(xiàn)出來，設計思維就是一種有效的方式，并且在原生創(chuàng)新領域已有成熟的思維、工具、方法。設計思維現(xiàn)已被廣泛應用于設計、管理與工程等實踐領域。同時得到了全球教育領域的青睞，美國斯坦福大學、哈佛大學、麻省理工大學、德國波茨坦大學等國際高校紛紛成立設計學院[1]。在信息技術領域，設計思維已成為當下最新、最風靡的解決棘手問題的有效思維方法，結合計算思維，為提升軟件設計更好地服務社會生活提供更多的解決方案。國內設計思維正悄然興起，如北京工業(yè)大學與斯坦福大學聯(lián)合，致力于提供動手的、舒適的創(chuàng)新環(huán)境并提供創(chuàng)新工具支撐，幫助孩子將創(chuàng)意轉為行動，建立創(chuàng)新的自信。

設計思維與課堂教學的融合

案例教學實踐以一個班級學生試點實施的方式展開，實施以設計思維培養(yǎng)為核心的驅動方式;采用網絡在線調查與學生小組作業(yè)相結合的方式對指向設計思維培養(yǎng)的課堂教學進行實證探索性的研究。本次教學實驗為初探性教學研究，一個班級學生尚不足以定量分析，本次教學比較實驗重在定性上的研究，為下一步課程開發(fā)、實施進行前期預判實證評估。本次教學實驗實施前學生并沒有對循環(huán)語言知識進行預習。為了確保收集數(shù)據(jù)的公平、公正性，最終的數(shù)據(jù)收集均采用匿名調查方式。

1.理論支撐

指向設計思維培養(yǎng)的教學設計，指在通過規(guī)劃教學進程，將教學活動、師生互動、課堂潤澤等達到設計思維的模仿與體驗的實踐目標。激發(fā)學生的元認知能力，對于發(fā)展學生的思維能力、提高教學實效具有重要的意義。設計思維培養(yǎng)的課程實體引入一般需要通過心理的介入——共情。共情是由人本主義創(chuàng)始人羅杰斯提出的，指情境的引入，讓學生融入情境，并產生同理心，進而站在人的需要的角度審視設計的問題，為后續(xù)的概念界定打下基礎，即設計因人而產生，也反映了設計思維以人為本的理念。

2.過程與方法

斯坦福大學哈索普萊特納設計學院，即D-School，是先期將設計思維從工業(yè)界引入教育領域的學校。D-School并沒有去培養(yǎng)傳統(tǒng)的設計師，而是提供了特有的環(huán)境讓不同領域、學科跨度很大的各專業(yè)研究生在一起開展公眾利益的設計項目[2]。D-School將設計思維分為五大步驟：共情、確定、創(chuàng)意、原型、測試。不難發(fā)現(xiàn)，步驟方法緊密圍繞創(chuàng)新能力培養(yǎng)，設計思維的培養(yǎng)過程跟STEM教學在創(chuàng)意、原型、測試三個環(huán)節(jié)有頗多相似之處，而設計思維培養(yǎng)重在強調以人為本的原則，強調為真實的設計而思考。

3.評價體系側重點

任何課堂教學都要有明晰的課堂培養(yǎng)價值導向。指向設計思維培養(yǎng)的教學評價體系注重站在發(fā)展的角度審視學生的設計思維成果。評價體系重在引導學生重構自我的洞察能力，指向設計思維培養(yǎng)的重點為創(chuàng)新，創(chuàng)新的關鍵拐點就是發(fā)現(xiàn)的能力，即洞察能力，培養(yǎng)學生能在復雜的人文、社會與技術背景下發(fā)現(xiàn)關鍵點并加以改進。指向設計思維培養(yǎng)的課堂教學評價側重多維度，創(chuàng)意團隊自我的評價以及其他團隊的評價，評價內容除了定性以外，還要有質疑性的評價，設計思維培養(yǎng)就是要在每一次的改進中得到提升。

案例實施過程與策略

以“畫圓-VB循環(huán)程序設計”為例，以下簡要說明指向設計思維培養(yǎng)的程序設計過程與策略。

1.交互式的共情導入

課堂請學生以一個詞或一句話表達對圓的感覺。傳統(tǒng)的編程教學是以知識、情境引入，以任務驅動為首要教學方法。而設計思維注重體現(xiàn)設計以人為本的原則，除了從變革性設計讓學生體驗設計思維的工具與方法論以外，還可以從情感藝術表達領域讓學生表達出所思、所想。本案例體現(xiàn)出設計思維培養(yǎng)課堂有時可以讓學生既是設計方又是被設計方。強化自我思維意識的總結與歸納能力，也同時提升學生的溝通表達能力。不同學生的表達，讓學生之間能形成共情，為后續(xù)的實現(xiàn)表達改進打下基礎。

2.確定概念并提出問題

每位學生的感知是不一樣的，每位學生表達的準確度也是不一樣的，特別是情感類的表達都比較抽象。在真正工業(yè)新產品開發(fā)過程中對新器物的描述，最開始一般就是直覺的感受。但是一味地幻想、過度評價、不圍繞重點等會讓我們有限的課堂教學陷入怪圈。因此，在學生陳述直覺感受后需要對學生的表達進行提煉、區(qū)分、歸類，將圓的形態(tài)分為規(guī)整、交錯，并借概念界定之時提出疑問，如怎樣表達絢爛多彩、表達混沌等，引導學生以小組為單位開展自我的概念形象化表達。最開始是從圓到感受直覺表達，現(xiàn)在變成了通過多個圓表達情感直覺。

3.確定問題并界定邊界與規(guī)約

經過上一步的交互與探究，學習小組已經明確了目標。而實現(xiàn)一個創(chuàng)新必須要有可視化的模型，一個可以參考的、可以說明思路、可以描述直觀感受的模型是不可替代的。由此，教學流程中讓學習小組以畫圖程序為工具，目標是借助畫圖程序畫圓，設計規(guī)約是圖形中只能含圓，且為空心圓，圓的個數(shù)和顏色不限。任何設計必須規(guī)約，無規(guī)約則不能稱之為設計。學習小組通過內部的討論、判別、交互等形成各自的“情感畫圓”。各小組將直覺感受的詞匯直接寫在畫圖中。此處通過畫圖展現(xiàn)初創(chuàng)作品，學習小組的作品就是設計原本。

4.批判思維給出創(chuàng)意

需求是源于對生活的體悟，課堂教學中由于時間有限、學生的認知水平有限，沒有足夠的時間進行頭腦風暴，也沒有輕松的創(chuàng)新環(huán)境給學生小組pk式地相互表達自己的創(chuàng)意。本節(jié)課在此處處理時，由教師代為提出需求，即如何將各位的情感表達讓全世界都能感受到，我們可以通過哪些方式？各小組創(chuàng)意點可以通過網絡提交上來，本階段可以規(guī)定時間進行網絡投票仲裁。仲裁結果通過程序方式更有利于在全球范圍內傳播。我們在表現(xiàn)方式、互動體驗、技術實現(xiàn)、精簡等方面程序實現(xiàn)自動繪制，比在畫圖中畫圓或Word畫圓更能漸進式、動態(tài)化地展現(xiàn)從一個個最簡單的圓組合成一種情感表達的全過程——體驗式感知效果好。

5.技術實現(xiàn)原型

對照設計原本，要將設計原本程序化，即原型制作。原型設計嚴格意義上講屬于工程實施范疇。其目的是通過原型論證創(chuàng)新的可行性、改進點等。原型設計操作方式多樣，如小程序、Java Scrip、APP等工具都可以，本案例中用的是Visual Basic。

原型中的技術習得。本案例中的隨機生成整數(shù)在前三課中有所涉及，技術重點是重復畫n個圓，學習小組將自己的想法通過畫圖程序畫出，自動生成代碼。循環(huán)知識點的自我研究過程先是理解控制流轉，再到理解for語句本身細節(jié)。

原型中的試錯精神。鼓勵學習小組試錯，對于第一次接觸for語句的學生，會在for next配對、起終值書寫、循環(huán)體理解上出現(xiàn)錯誤，這是正常的現(xiàn)象，鼓勵每個小組試錯。

6.回歸表面式迭代

回歸表面就是回到設計之初，感受自我直覺表達的設計初稿與原型之間的差異，并記錄需改進的地方。在需改進的點上不斷尋找技術、效果、時效之間的平衡，鼓勵學習小組利用技術在短時間內對大幅提高圓的表達效果的改進方案進行快速迭代改進。回歸表面式即為回歸設計初心，以簡單的方式測試原型的優(yōu)劣。

作品展示與數(shù)據(jù)調查分析

學生小組合作作品出乎教學實驗的預期，學生的主觀學習一旦有效開發(fā)，作品的創(chuàng)意五花八門（圖1）。我們在課堂結束后進行了五個維度的在線匿名調查，包括編程習得經驗、對課堂的直觀感受、課堂亮點、自我作品的認可度和還有什么創(chuàng)意點。從調查數(shù)據(jù)中我們不難發(fā)現(xiàn)，在講解實現(xiàn)原型時如何消除技術瓶頸，讓所有人都能理解，這是挑戰(zhàn)之一;正確、合理界定課堂是設計思維體驗范圍也是很重要的問題，還需要不斷改進。

本課指向設計思維培養(yǎng)的教學實驗，目的在于先期研究，為后續(xù)課程開發(fā)獲取實驗數(shù)據(jù)。也許數(shù)據(jù)不能反映所有的問題與收獲，還需要更大、更完善的樣本抽樣，后續(xù)將繼續(xù)改進。

注：本文系江蘇省重點自籌課題“STEM+視閾下設計思維培育的高中信息技術課堂教學實踐研究” （課題編號：C-b/2018/02/36 ）的研究成果

作者單位：江蘇蘇州昆山經濟技術開發(fā)區(qū)高級中學

參考文獻

劉倩楠. 大學生設計思維能力培養(yǎng)的教學研究[D]. 上海： 華東師范大學，2015.

蒂姆·布朗著. 侯婷譯. IDEO，設計改變一切[M]. 沈陽： 萬卷出版公司，2011.