【摘要】設(shè)計(jì)思維是一種順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的思考方式，而STEAM教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。將設(shè)計(jì)思維和STEAM教學(xué)相結(jié)合，從設(shè)計(jì)的六個(gè)階段、設(shè)計(jì)思維的五大階段等角度來(lái)體現(xiàn)設(shè)計(jì)思維和STEAM之間的聯(lián)系，構(gòu)建和創(chuàng)新教育相結(jié)合的STEAM教學(xué)模式，能夠使學(xué)生像設(shè)計(jì)者一樣思考，以富有創(chuàng)意的想法去解決問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、深入思考意識(shí)、問題處理意識(shí)、互動(dòng)交流意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)的目的。文章以STEAM課例“有趣的動(dòng)畫”為范例，通過(guò)融合設(shè)計(jì)思想和STEAM教學(xué)，探索在設(shè)計(jì)思想引領(lǐng)下的STEAM跨學(xué)科項(xiàng)目研究，逐步形成基于設(shè)計(jì)思維的STEAM教學(xué)評(píng)一體化實(shí)施策略，以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)與創(chuàng)新技能，為STEAM課程設(shè)計(jì)和教學(xué)應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)思維；STEAM教學(xué)；教學(xué)評(píng)一體化；核心素養(yǎng)

作者簡(jiǎn)介：王曉娟（1987—），女，江蘇省常州市新北區(qū)奔牛實(shí)驗(yàn)小學(xué)。

設(shè)計(jì)思維（Design Thinking）是一種高級(jí)的思維形式，它通過(guò)提供有意義的設(shè)計(jì)與思維方法來(lái)處理特定群體的現(xiàn)實(shí)問題。這種思維形式十分有利于創(chuàng)新型人才的培育。而STEAM教育具有實(shí)踐性、豐富性和開放性等特點(diǎn)，可以促進(jìn)設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)。將設(shè)計(jì)思維引入STEAM教育，讓它貫穿于STEAM教育的全過(guò)程，不僅可以提升STEAM教育的質(zhì)量，還可以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。

一、設(shè)計(jì)思維的內(nèi)涵

設(shè)計(jì)思維，就是一套以人為本的解決問題的方法論。它大致包括四方面的內(nèi)容：第一，設(shè)計(jì)思維是人類認(rèn)識(shí)與能力構(gòu)成的主要部分，它主張人類通過(guò)與實(shí)際問題的聯(lián)系來(lái)提高認(rèn)識(shí)和技能結(jié)構(gòu)的完善。第二，因?yàn)樵O(shè)計(jì)思維是由設(shè)計(jì)過(guò)程和思維組成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以它特別強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)和思維二者相互依存的關(guān)系。第三，設(shè)計(jì)思維富有生成性，人們能夠在解決問題的過(guò)程中，不斷鞏固這種思維。第四，設(shè)計(jì)思維具有創(chuàng)造性，它可以從設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)的成品等多維度進(jìn)行衡量。設(shè)計(jì)思維屬于高層次思維，需要人們?cè)诿媾R復(fù)雜多變的實(shí)際問題時(shí)，綜合地利用自身現(xiàn)有的專業(yè)知識(shí)和技能，并借助問題設(shè)計(jì)和思維雙螺旋結(jié)構(gòu)的相互依賴和促進(jìn)，不斷探索出處理新問題的思維理論和方法，再經(jīng)過(guò)探究和實(shí)踐，形成處理新問題的思維方式和對(duì)策，這對(duì)培養(yǎng)人的創(chuàng)新實(shí)踐能力有很大幫助［1］。

二、STEAM教育的內(nèi)涵及其現(xiàn)存問題

STEAM教育是一個(gè)以任務(wù)型教學(xué)和研究為導(dǎo)向的教學(xué)實(shí)踐模式，它整合了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)五個(gè)領(lǐng)域，著重訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)。

目前，國(guó)內(nèi)的STEAM教學(xué)主要采取“產(chǎn)品制作”的模式，以學(xué)生感興趣的、有一定實(shí)際意義的產(chǎn)品為研究對(duì)象，并對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行仿真，使學(xué)生在項(xiàng)目研究中獲得一定的知識(shí)與技巧。但是，該模式是以研制出一個(gè)具體的產(chǎn)品來(lái)推進(jìn)的，所以它降低了教育過(guò)程學(xué)生的其他可塑性，如創(chuàng)造性，高階思維的培養(yǎng)等，讓STEAM教育所擁有的創(chuàng)新效果大大減弱。要想使學(xué)生的思維更加深入地發(fā)展，就必須把教育教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)化，使學(xué)生具有多樣化的學(xué)習(xí)取向，并以興趣為內(nèi)在動(dòng)力，不斷地摸索和構(gòu)建自己的認(rèn)知體系。

三、STEAM項(xiàng)目教學(xué)引入設(shè)計(jì)思維的意義

把設(shè)計(jì)思維引進(jìn)STEAM教學(xué)，是由于設(shè)計(jì)思維與STEAM課程在不同層次上的高度連貫性：第一，這兩個(gè)活動(dòng)都是以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，以項(xiàng)目為載體進(jìn)行的；第二，在這兩個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生都經(jīng)常需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作，與他人進(jìn)行思想碰撞，從而更好地了解和實(shí)現(xiàn)意義的構(gòu)建；第三， 二者的教育過(guò)程相似，都是利用設(shè)計(jì)、優(yōu)化和創(chuàng)意表現(xiàn)等過(guò)程來(lái)開發(fā)學(xué)習(xí)者的高階智慧。

在STEAM教學(xué)的局限下，越來(lái)越多的教育者開始把設(shè)計(jì)思維引入STEAM培訓(xùn)項(xiàng)目中，意在使學(xué)生能夠真正像設(shè)計(jì)者那樣完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)并深入思索各類問題，從而適應(yīng)將來(lái)可能遇到的各類復(fù)雜情境，擺脫主流的“產(chǎn)品制作”教學(xué)模式所帶來(lái)的局限性。

四、設(shè)計(jì)思維導(dǎo)向下的STEAM課堂教學(xué)模式

設(shè)計(jì)思維始于發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)作興趣，允許學(xué)生去創(chuàng)作、檢測(cè)、再創(chuàng)作，直至最終的成果對(duì)社會(huì)有價(jià)值。根據(jù)斯坦福設(shè)計(jì)學(xué)院（D.School）的研究，設(shè)計(jì)思維的養(yǎng)成通常需要經(jīng)過(guò)五大階段：同理心、需求定義、創(chuàng)思構(gòu)想、原型實(shí)現(xiàn)和實(shí)際測(cè)試。而STEAM項(xiàng)目研究一般也要經(jīng)過(guò)提出問題、頭腦風(fēng)暴、設(shè)計(jì)制作、測(cè)試改進(jìn)和展示評(píng)價(jià)五個(gè)步驟，和設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)過(guò)程有相通之處。下面筆者結(jié)合“有趣的動(dòng)畫”一課的教學(xué)設(shè)計(jì)，談?wù)勅绾伍_展設(shè)計(jì)思維導(dǎo)向下的STEAM課堂教學(xué)。

（一）基于真實(shí)問題，發(fā)掘生活需求

實(shí)際生活中充滿了各種各樣錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，需要考慮和權(quán)衡多方面的因素，而且問題的解決方案不止一個(gè)。而書籍中的知識(shí)往往是抽象的，如果能夠?qū)⑵浜同F(xiàn)實(shí)世界連接起來(lái)，那么對(duì)于學(xué)生認(rèn)知能力的提高會(huì)有一定的促進(jìn)作用。因此，教師應(yīng)基于真實(shí)問題，發(fā)掘?qū)W生的生活需求，設(shè)計(jì)STEAM學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

“有趣的動(dòng)畫”是筆者基于學(xué)生對(duì)動(dòng)畫的喜愛而創(chuàng)生的一個(gè)STEAM學(xué)習(xí)項(xiàng)目。在開發(fā)此項(xiàng)目時(shí)，筆者對(duì)動(dòng)畫的發(fā)展歷程進(jìn)行了研究，了解到不管是最早的傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫還是現(xiàn)代的電腦繪制動(dòng)畫，都運(yùn)用了“視覺暫留”的科學(xué)原理，而且視覺暫留效果在生活中也廣泛存在。此外，動(dòng)畫的創(chuàng)作方式也在不斷地創(chuàng)新，這是一個(gè)持續(xù)發(fā)展的研究項(xiàng)目?；诖?，筆者創(chuàng)設(shè)了這樣的教學(xué)情境。

師：老師給大家變個(gè)魔術(shù)，這是一只鳥，這是一個(gè)籠子，我轉(zhuǎn)動(dòng)木棍，你們看到了什么？

生：轉(zhuǎn)動(dòng)木棍時(shí)，鳥看起來(lái)就在籠子里了。

師：為什么轉(zhuǎn)動(dòng)木棍，鳥看起來(lái)就在籠子了呢？

生：木棍轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，鳥和籠子重合了，看起來(lái)就感覺鳥在籠子里。

師：你們知道科學(xué)上是怎么解釋這種現(xiàn)象的嗎？

教師通過(guò)PPT，為學(xué)生播放視覺暫留的相關(guān)視頻，再為學(xué)生闡釋該概念，總結(jié)：轉(zhuǎn)動(dòng)木棍時(shí)，感覺鳥在籠子是人眼視覺暫留的效果。

師：視覺暫留現(xiàn)象在生活中普遍存在，你們還知道哪些現(xiàn)象是視覺暫留的效果嗎？

生：手翻書、走馬燈、動(dòng)畫、電影。

師：是的，有趣的動(dòng)畫也是利用了視覺暫留的原理。你們是不是都很喜歡看動(dòng)畫？那我們?cè)诎嗉?jí)里舉辦一個(gè)動(dòng)畫展覽，評(píng)選出有創(chuàng)意、制作精美的動(dòng)畫作品好不好？

設(shè)計(jì)思維導(dǎo)向下的情境符合學(xué)生真實(shí)的生活需求，為教師發(fā)現(xiàn)提煉設(shè)計(jì)需求服務(wù)。以上教學(xué)中，有趣的魔術(shù)激發(fā)了學(xué)生探究科學(xué)原理的興趣，為動(dòng)畫制作奠定了理論基礎(chǔ)。動(dòng)畫是一種視覺藝術(shù)產(chǎn)品，其創(chuàng)作既要求創(chuàng)作者掌握相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和技巧，又要求創(chuàng)作者遵守相應(yīng)的創(chuàng)作流程。這個(gè)創(chuàng)作過(guò)程可以為學(xué)生創(chuàng)意思路的訓(xùn)練提供很好的切入點(diǎn)?；诖耍P者創(chuàng)設(shè)了“舉辦動(dòng)畫展覽”的生活情境，以“評(píng)選有創(chuàng)意、制作精美的動(dòng)畫作品”的任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究動(dòng)畫制作的過(guò)程。

（二）研習(xí)動(dòng)畫案例，拓寬知識(shí)視野

在設(shè)計(jì)方面，要想進(jìn)行創(chuàng)新性的創(chuàng)造，必須具備豐富的知識(shí)和廣闊的視野。要想設(shè)計(jì)出有創(chuàng)意、制作精美的動(dòng)畫作品，學(xué)生就需要先研習(xí)別人的動(dòng)畫案例，在學(xué)習(xí)過(guò)程中拓寬知識(shí)視野。對(duì)于動(dòng)畫的制作，創(chuàng)作者首先要繪制一組連續(xù)的圖片素材。由于學(xué)生的繪畫能力參差不齊，因此創(chuàng)作動(dòng)畫素材就成了動(dòng)畫制作的難點(diǎn)。創(chuàng)作動(dòng)畫素材的方式有多種，可以用筆繪，用相機(jī)拍攝，也可以用電腦軟件繪制。為了尊重學(xué)生的差異和興趣特點(diǎn)，筆者先讓學(xué)生研習(xí)一些動(dòng)畫案例，在學(xué)習(xí)過(guò)程中尋找適合自己的創(chuàng)作方式，為動(dòng)畫素材的制作降低難度。

師：上節(jié)課，老師讓你們回去了解動(dòng)畫的制作過(guò)程，現(xiàn)在你們知道動(dòng)畫是怎么做出來(lái)的了嗎？

生：做動(dòng)畫需要一組連續(xù)的圖片，還要想辦法讓圖片動(dòng)起來(lái)。

師：那在做動(dòng)畫的過(guò)程中，我們要注意些什么呢？請(qǐng)各小組來(lái)匯報(bào)一下你們的研究成果。

生1：我們看的這個(gè)動(dòng)畫講的是某種植物的一生。作者用筆繪的方式，畫出了該植物生根、發(fā)芽、成長(zhǎng)和枯萎的全過(guò)程，用手動(dòng)翻頁(yè)的方式使其產(chǎn)生了動(dòng)畫的效果。在畫這類圖片的過(guò)程中，我們要注意植物的位置和主體不能改變，其高度和大小要發(fā)生變化。

生2：我們看的這個(gè)動(dòng)畫是“小臺(tái)燈跳舞”。作者用相機(jī)拍攝了一組小臺(tái)燈的照片，這組圖片中的主體沒變，小臺(tái)燈燈頭的方向和底座的位置在變化。我們用手機(jī)軟件將這些圖片拼接在一起，調(diào)快了播放速度，看起來(lái)好像小臺(tái)燈在跳舞一樣。

師：那你們準(zhǔn)備用什么方式進(jìn)行創(chuàng)作呢？

生1：我們用畫畫。

生2：我們準(zhǔn)備用相機(jī)拍攝。

生3：我們用電腦繪圖，再用FLASH軟件制作動(dòng)畫。

以上教學(xué)中，學(xué)生課前帶著問題對(duì)動(dòng)畫的制作進(jìn)行調(diào)研，這種任務(wù)式的學(xué)習(xí)可以有效地提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。學(xué)生在班內(nèi)分享交流自己的調(diào)查結(jié)果，一方面可以從設(shè)計(jì)師的角度去闡述動(dòng)畫設(shè)計(jì)的方式及過(guò)程，另一方面也可以從別人的分享中取長(zhǎng)補(bǔ)短，在思維碰撞中找到適合自己的創(chuàng)作方式。

（三）開展頭腦風(fēng)暴，形成解決方案

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，學(xué)生僅依靠自身的認(rèn)知體驗(yàn)，很難對(duì)問題形成完整的認(rèn)識(shí)。因此，教師需要集合學(xué)生的團(tuán)隊(duì)智慧，啟發(fā)他們的靈感，讓他們產(chǎn)生有創(chuàng)造力的解決辦法?！邦^腦風(fēng)暴法”是一種能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們能夠在愉悅且輕松的氛圍中自由交流，通過(guò)靈感碰撞的方式，來(lái)激發(fā)不同想法的創(chuàng)意方法。在“有趣的動(dòng)畫”課程方案的形成環(huán)節(jié)，創(chuàng)意的提煉是一個(gè)難點(diǎn)。因此，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，開展頭腦風(fēng)暴來(lái)生成集體智慧，形成創(chuàng)意動(dòng)畫的設(shè)計(jì)方案。

頭腦風(fēng)暴的基本流程：1.每個(gè)組員進(jìn)行構(gòu)思；2.組內(nèi)成員交流討論，每個(gè)人都要說(shuō)出自己的想法，交流討論的過(guò)程中先不做出評(píng)判；3.由小組長(zhǎng)梳理各個(gè)組員的想法，再結(jié)合思維導(dǎo)圖進(jìn)行推理與分析，形成一個(gè)合理、可行的設(shè)計(jì)方案。

在“有趣的動(dòng)畫”教學(xué)中應(yīng)用頭腦風(fēng)暴法，可以突破傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，更好地激發(fā)學(xué)生的興趣，使他們積極參與設(shè)計(jì)的全過(guò)程，在思維碰撞中進(jìn)一步提高學(xué)生的團(tuán)體協(xié)作意識(shí)。教師要讓思維導(dǎo)圖成為學(xué)生終身學(xué)習(xí)的思維模式和認(rèn)知方式，使學(xué)生借助思維導(dǎo)圖始終圍繞設(shè)計(jì)主題進(jìn)行思維活動(dòng)，有效地推進(jìn)研究進(jìn)程，避免偏離主題。另外，學(xué)生在進(jìn)行頭腦風(fēng)暴的過(guò)程中，會(huì)有許多金點(diǎn)子產(chǎn)生，教師要對(duì)學(xué)生的思維活動(dòng)及時(shí)進(jìn)行記錄，整理、分析、遴選出有價(jià)值的創(chuàng)意來(lái)進(jìn)行深入研究。

（四）動(dòng)手實(shí)踐操作，制作產(chǎn)品原型

制作是活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)造者需要尋找適合的材料，將設(shè)計(jì)創(chuàng)意變成產(chǎn)品。小學(xué)生的動(dòng)手操作能力不強(qiáng)，需要教師細(xì)致的指導(dǎo)。在制作指導(dǎo)的時(shí)候，教師要有選擇地挑選那些關(guān)鍵的，影響產(chǎn)品質(zhì)量的操作，并在引導(dǎo)的過(guò)程中不斷追問，讓學(xué)生自己總結(jié)操作的要點(diǎn)。以傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫為例，教師可以用這樣的方法引導(dǎo)。

師：你們創(chuàng)作的動(dòng)畫內(nèi)容是什么？

生：蠶的一生。

師：你們需要準(zhǔn)備什么材料？

生：便簽紙和筆。

師：怎么創(chuàng)作？

生：用筆在便簽紙上創(chuàng)作一組蠶從蠶卵、蟻蠶、蠶寶寶、蠶蛹到飛蛾的圖片。中間還要畫一些蠶寶寶吃桑葉的畫面。

師：你們大概要繪制多少?gòu)垐D？

生：20張。

師：怎么讓圖片產(chǎn)生動(dòng)畫效果？

生：手動(dòng)翻頁(yè)。

學(xué)生在制作的過(guò)程中，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的小組分工合作情況，讓每一個(gè)學(xué)生都有事做。經(jīng)過(guò)教師的有效指導(dǎo)，學(xué)生的制作過(guò)程變得更加順利。完成產(chǎn)品的研制是對(duì)學(xué)生的肯定和鼓勵(lì)，能夠提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（五）實(shí)施多元評(píng)價(jià)，促進(jìn)深度理解

設(shè)計(jì)思維導(dǎo)向下的課堂評(píng)價(jià)主要包括設(shè)計(jì)想法、小組合作和產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)。在學(xué)生完成設(shè)計(jì)成果的制作后，教師要采用學(xué)生自評(píng)、他評(píng)等多樣化的測(cè)評(píng)方法，從創(chuàng)作角度、設(shè)計(jì)理念等多方面來(lái)衡量學(xué)生的創(chuàng)意作品，從而促使學(xué)生深入了解創(chuàng)作。在本節(jié)課上，筆者按照設(shè)定的動(dòng)畫創(chuàng)作計(jì)劃，讓學(xué)生對(duì)自己以及其他小組的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容可以圍繞動(dòng)畫創(chuàng)意、畫面流暢、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)（美觀）、故事完整性、小組合作等方面展開，不僅要關(guān)注設(shè)計(jì)的結(jié)果，也要關(guān)注設(shè)計(jì)的過(guò)程［2］。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的全過(guò)程有了更加豐富和深刻的理解。

結(jié)語(yǔ)

將設(shè)計(jì)思維融入STEAM教育課堂，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)真實(shí)情境的研究，不僅習(xí)得了科學(xué)知識(shí)，還形成了解決真實(shí)和復(fù)雜問題需要的能力、思維以及價(jià)值觀念，這些都是當(dāng)代學(xué)生終身發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

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