魏華麗 杜英杰

學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)是國家的育人重點。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中強調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，并將創(chuàng)新人才培養(yǎng)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略。學(xué)生的創(chuàng)新思維是國家育人要求和學(xué)校育人目標(biāo)的重要成分，設(shè)計思維作為一套支持設(shè)計創(chuàng)新、問題解決的方法論，能夠有效引導(dǎo)學(xué)生在問題解決過程中，進行創(chuàng)意表達的迭代設(shè)計和創(chuàng)新性制作，提高小學(xué)科學(xué)設(shè)計制作類課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

理論基礎(chǔ)

1987年，哈佛設(shè)計學(xué)院院長彼得·羅（Peter Rowe）出版《設(shè)計思維》一書，為設(shè)計師和城市規(guī)劃者提供解決問題的實用系統(tǒng)依據(jù)，設(shè)計思維這個詞被首次正式提出。“設(shè)計思維”一詞發(fā)源于設(shè)計界，逐漸在工程、建筑、藝術(shù)、教育等行業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用。

設(shè)計思維，首先從思維方式上為學(xué)生提供設(shè)計創(chuàng)新的一般流程和步驟，轉(zhuǎn)變學(xué)生思考問題的方式，幫助學(xué)生習(xí)得創(chuàng)新思考的認(rèn)知加工路徑；其次從工具方法上為學(xué)生提供一套系統(tǒng)完整的思維工具，幫助學(xué)生在具體的設(shè)計創(chuàng)新過程中學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并探索問題，提升學(xué)生的思維質(zhì)量。

因此，設(shè)計思維可以在教育教學(xué)實踐中，作為思維工具或者思維模式來應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決過程中，進行創(chuàng)意表達的迭代設(shè)計和創(chuàng)新性制作。

實踐依據(jù)

新版課程增加工程與技術(shù)領(lǐng)域，倡導(dǎo)STEM跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式 《義務(wù)教育階段小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：對科學(xué)加以巧妙運用以適應(yīng)環(huán)境、改善生活而產(chǎn)生技術(shù)，技術(shù)的核心是發(fā)明；工程技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運用科學(xué)和技術(shù)進行設(shè)計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動；提倡STEM教育，讓學(xué)生更深刻地理解科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)。課標(biāo)還指出：技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生有機會綜合所學(xué)的各方面知識，體驗科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會發(fā)展的影響；技術(shù)與過程實踐活動可以使學(xué)生體會到“做”的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習(xí)慣。

設(shè)計思維作為支持設(shè)計創(chuàng)新的方法論與小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有一致性 設(shè)計思維是一種以解決方案為導(dǎo)向的思維形式，也是一套支持設(shè)計創(chuàng)新、問題解決的方法論體系。它與小學(xué)科學(xué)教學(xué)之間有很強的適切性，目標(biāo)具有一致性、過程具有一致性、評價具有一致性。將設(shè)計思維融入STEM課程，進行小學(xué)科學(xué)的工程技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)教學(xué)設(shè)計，不失為一種創(chuàng)新嘗試。

以《制作我的小樂器》為例，明確設(shè)計思維模式的教學(xué)應(yīng)用

內(nèi)容分析 《制作我的小樂器》是單元結(jié)束課，課堂教學(xué)時，學(xué)生在認(rèn)識聲音，了解聲音的產(chǎn)生、傳播、強弱與高低，探究弦的變化與聲音高低的關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計、制作小樂器，將學(xué)習(xí)到的聲音知識應(yīng)用到動手制作、實踐創(chuàng)造中。本課的成功制作將是學(xué)生科學(xué)觀念的深度理解與靈活應(yīng)用的具體體現(xiàn)，也是學(xué)科核心素養(yǎng)培育的有效檢驗。

核心問題設(shè)計與活動實施 課堂上，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“制作我的小樂器”這一核心概念，分為“制作什么樣的小樂器”“怎么樣制作小樂器”“小樂器制作得怎么樣”三個核心問題展開學(xué)習(xí)，分別指向問題的提出、分析與解決。同時，將設(shè)計思維融入STEM課程，結(jié)合設(shè)計思維模式的“共情—定義—構(gòu)想—原型—測試”五個流程，設(shè)計“設(shè)計需求—設(shè)計創(chuàng)意—創(chuàng)意交流—產(chǎn)品制作—產(chǎn)品質(zhì)檢—產(chǎn)品展示”六個環(huán)節(jié)的教師與學(xué)生活動。其中，設(shè)計需求環(huán)節(jié)解決的是“制作什么樣的小樂器”；設(shè)計創(chuàng)意、創(chuàng)意交流與產(chǎn)品制作這三個環(huán)節(jié)解決的是“怎么樣制作小樂器”；產(chǎn)品質(zhì)檢和產(chǎn)品展示兩個環(huán)節(jié)解決的是“小樂器制作得怎么樣”。通過六個環(huán)節(jié)對三個核心問題的一一解答，學(xué)生在經(jīng)歷設(shè)計、制作、測試、調(diào)整、展示小樂器的過程，通過改變物體的長短、粗細、大小等屬性使物體發(fā)出高低不同、連續(xù)變化的聲音，將單元學(xué)習(xí)到的聲音知識應(yīng)用到小樂器的設(shè)計、制作和展示等過程中，將科學(xué)和技術(shù)密切結(jié)合起來，感受到身邊處處是科學(xué)，進而意識到科學(xué)技術(shù)隨時影響著我們的生活，并不斷改變我們的生活。

學(xué)生的思維發(fā)展 尊重學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，設(shè)計任務(wù)驅(qū)動、層層遞進的設(shè)計、制作、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)，學(xué)生參與設(shè)計、動手制作的興趣高漲，營造了積極主動、樂于實踐的科學(xué)課堂氛圍。講解員、演示員和質(zhì)檢員的角色扮演和科學(xué)的質(zhì)檢規(guī)則，學(xué)生能夠結(jié)合自己的興趣去選擇講解、演示、檢查，人人有角色、人人有任務(wù)、保證“產(chǎn)品質(zhì)檢”環(huán)節(jié)的積極主動、扎實推進和高效實施。每組學(xué)生雖然選擇不同的材料組合，都能通過調(diào)整物體的屬性，讓小樂器發(fā)出高低不同的、連續(xù)變化的聲音，學(xué)設(shè)計、制作出既符合要求又獨具創(chuàng)意的小樂器。

總之，將設(shè)計思維融入STEM課程，并應(yīng)用到小學(xué)科學(xué)課程中，能夠取得更好的教學(xué)效果。設(shè)計思維作為一套支持設(shè)計創(chuàng)新、問題解決的方法論，在融入STEM課程后，能更有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，有效落實學(xué)校育人目標(biāo)的達成和國家育人要求。

（作者單位：北京市朝陽區(qū)白家莊小學(xué)）