培养学生设计思维

吴晓锋

学生发展核心素养正在成为新课改的焦点，STEAM教育也正在成为小学信息课堂学生科学素养培养关注的热点。STEAM教育，即科学、技术、工程、艺术、数学多领域相融合的一种教育实践方式，它是通过课程改革融合科学、技术、工程、艺术、数学学科的内容，从而培养具有综合素养的复合型创新性人才。它将知识的获取、方法与工具的利用及创新生产的过程有机统一，促进学生科学、技术、工程、艺术与数学综合素质养成的教育，具有“以学生学习为中心、重视培养学生探究力”的特点。

设计思维的概念与作用

“设计思维”这个词是在20世纪80年代，随着人性化设计的兴起而首次引起世人的瞩目。设计思维是一种以人为中心的强调运用创新思维，结合创新手段，进行实践操作来解决实际问题的思考过程。设计思维作为一种思维的方式，它以解决问题为目的进行一系列的构思、规划、研究等思维活动，被普遍认为具有综合处理能力的性质，能够理解问题产生的背景，能够催生洞察力及解决方法，并能够理性地分析和找出最合适的解决方案。

在STEAM教育理念中加入设计思维，可以提高学生的设计能力，因为STEAM教育是跨学科知识的融合，而利用设计思维这一整合性思维和对抗性思维的混合与交叉进行设计学习，可以把多学科的知识完美融合，并能激励学生进行创造和实践，将学生的创新思维最大限度地激发出来，形成可持续发展的学习和研究形态。将教育领域的STEAM教育与设计领域的设计思维相融合，有助于更好地培养学生的创新意识和创造能力。

小学生设计思维的培养与研究

在小学阶段，学生设计思维的培养，都是基于项目而言。教师给定學生一个限定的主题，以解决实际生活问题的项目为支撑，学生进行头脑风暴，按照设计思维的各个阶段进行项目式学习。设计思维共有五个阶段：共情——定义——创意——做原型——相应的测试。在各个阶段，学生进行学习。

共情阶段 设计思维非常强调对特定对象的共情，通过了解特定对象的真实需求或者面临的真实的问题，而这些真实的需求和真实的问题往往藏在我们看到表象的背后，它是需要去洞察的，它需要将设计者放到跟对方一样的环境中间中去观察，看到背后的这个最真实的原因。那么如何让培养学生的共情能力呢？有两种常见的方法可以快速培养。一是“角色扮演”。比如老师限定项目主题为“盲人助手”，我们可以让学生做“一小时盲人体验”——蒙上眼睛，户外探索一小时。其间，学生们互相搀扶着上下楼梯，偶尔会碰上树木，在几个空间里探索前行，聆听声音，触摸不同的材质等。“角色扮演”让学生得以亲身体验对象的处境，用感同身受，代替主观臆测。这种思考比先入为主的“我以为”要更深刻。二是“采访”。采访能让学生更高效、快捷地收集自己想要的信息，明确需求。

定义阶段 通过共情，学生已经明白了最真切的需求。当学生通过跟特定对象的共情，然后去定义出来他要解决的真实问题时，那对于完成一个项目而言，他就成功了一大半。但是一个真实的问题往往是复杂的，我们也很难通过一次的洞察就看到这个真实问题背后的那个真相。

创意阶段 这个阶段可以看作是头脑风暴的阶段。围绕上一步定义的需求，学生可以跳出局限，打破惯性思维，天马行空地提出各种各样的点子。不要一定要想到好点子，而是要在一百个点子里选出最好的。以“盲人助手”为例，学生通过共情和定义，可以想到各种各样的创意。比如“智能盲人眼镜”，通过眼镜上的传感器来判断周围障碍物的距离，发出警报声;再如“智能盲人阅读器”，通过触摸，呈现不同状态的触摸手感，盲人得以阅读电子书。

做原型阶段 这个步骤是要做出可以是粗糙、简单的作品，或者是作品中的特定功能的原始模型，用于测试上一阶段提出的解决方案。原型可以是一个具体的作品的模型，也可以是一个小规模的环境或过程的简单模拟。

测试阶段 到了测试阶段，我们会回到前面第一个和第二个阶段，在原型的辅助下去做深入的共情，去观察在使用这个作品时的真实反应，再去进行更深入的定义，找出问题，并去解决问题的偏差，然后再来做相应的创意设计。比如“智能盲人眼镜”这一项目中，第一次测试发现由于传感器的摆放位置原因，产生了盲区，导致作品在某些地方失灵，这时候就需要进行作品的迭代。因此，测试阶段是为了更好地进行产品的迭代，设计出更好的作品。

经过五个阶段系统地研究与学习，学生可以设计出具有一定科学性的项目，就算没有设计出完善的作品，也可以让作品雏形化，并且学生在设计过程中初步养成简单的设计思维。当然，如果要追求“高大上”甚至做成工业级别的产品，还是需要进行更细致的思考，不断地进行产品的迭代。

STEAM教育的展望与未来

曾子曰：“士不可以不弘毅，任重而道远。”新兴的STEAM教育正在蓬勃发展，成为当今国际教育改革的新趋势，而设计思维的观念也越来越深入人心，并逐渐融入小学课堂中。不过，STEAM教育不可能脱离教材存在，设计思维的培养也并非无垠之水，将学科教学与STEAM教育有机融合起来，是我们接下来需要研究的重点。在课堂中如何转变教学方式，培养学生的STEAM素养与设计思维能力，也正在成为国内科学教育改革的关注。笔者希望通过自己的研究和实践，使学生初步养成设计思维，更希望学生可以将设计思维应用于教学实践，进行创造或创新。

【本文系浙江省绍兴市教育科学规划立项课题《STEAM教育中培养小学生设计思维的策略研究》（课题编号SJG20344）的研究成果】

（作者单位：浙江省诸暨市店口镇弘毅小学）