设计思维

什么是设计思维

设计思维这一术语源自设计领域，多被理解为设计师解决问题的思维方式，即将设计想法通过各种方法创造性地表达出来。诺贝尔奖获得者，经济学家赫布·西蒙（Herbert Simon）于1969年在他的著作《人工科学》中提出了设计是一种思维方式的概念，设计是一般的问题解决过程。在他的启发下，人们开始探索设计师是如何解决问题的。奈吉尔·克洛斯（Nigel Cross）于1982在《设计师式认知》一文中指出[1]，设计是一门与自然科学和人文学科截然不同的学科，科学关注的对象是自然世界，其认知方式是可控的实验、归类和分析，人文关注的对象是人类经验，其认知方式是类比、比喻、批判和评价，而设计关注的是人造世界，其认知方式是建模、图示化和综合化。

哈佛设计学院的建筑学教授彼得·罗（Peter G Rowe）于1987年在其著作《设计思维》中，描述了建筑师和城市规划者在做设计时用的设计方法论，并正式提出设计思维这一概念，自此，设计思维也成为设计师问题解决方法的代名词。

走向基础教育的设计思维

设计思维之所以能被非专业设计师广泛应用于解决具有不确定性的疑难问题，尤其中小学教师将设计思维作为培养学生创新能力的手段，皆因设计思维从专业设计走向了协同设计，从高等教育走向了基础教育[2]。

自工业革命开始，产品设计逐渐与产品生产分离，致使产品设计关注的领域不断扩大，从以解决人们日常所用为目的的日用品设计，拓展到以解决人们信息传达为目的的标志设计、包装设计、广告设计，以及以解决人们空间使用为目的的室内设计、景观设计、建筑设计等。布坎南（Buchanan）指出，设计思维作为一种创造可能性的有序、系统的一般设计理论，可应用于设计的各个领域。

随着设计领域的逐渐细分，用户需求的日益提升，设计呈现出专业化、职业化的特征，具有专业设计能力的职业设计师开始出现。设计师要受过专业的职业训练才能胜任其设计工作，设计思维则作为职业设计师日常设计工作中运用的思维方法、创新手段，帮助设计师进行创意、构思、表达和解决设计问题。

当今的设计，从商业、科技与设计的视角，更多地关注产品与用户行为之间的关系。蒂姆·布朗（Tim Brown）认为，设计思维作为一种系统化的创新方法，平衡了用户、技术和商业三者的视角，在具体的设计活动中，设计思维从用户的需求出发。而要解决这样的设计问题，职业设计师需要和心理学家、人类学家、社会学家、营销专家、科学家、工程师等不同领域的专业人士协同合作，有时还需让用户参与其中，通过跨界团队的协同解决问题。设计从设计师专属的问题解决方法成为跨界团队进行协同设计的思维方法和运作模式。

设计思维之所以能从专业教育演进为通识教育，并被中小学教师作为一种教学法用于培养学生的复杂问题的解决能力、创新能力、批判性思维能力、协同合作能力，以及沟通与交流能力，这都得益于人们对设计教育价值的深度思考。奈吉尔·克洛斯提出了支持设计通识教育的观点，设计能培养解决问题的技能，拓展形象思维能力、非语言性思维和沟通交流的能力，为人们解决生产和生活中所遇到的问题提供了新的思维方法。

设计思维不仅培养了学生遇到问题后，从跨学科视角进行思考，通过协作探究和解决问题的能力，还促进了学生在身心和品格上的发展，增强社会责任意识，这些皆体现了通识教育理念。美国斯坦福大学d.school将原本需要通過系统的设计专业训练才能掌握的设计思维，简化成不同专业背景的学生都可以理解并掌握的设计思维模型，这进一步推动了设计思维通识教育的发展。

d.school设计思维模型包括同理心、定义问题、概念生成、原型化和测试5个阶段[3]。

● 同理心，是指通过观察用户在他们生活中的行为、态度，感知用户需求，并体验用户生活的情境，领会用户的意图。

● 定义问题，即通过同理心所得到的用户意图转换成更为深层次的用户需求，以及对设计问题的见解，并将其描述出来。

● 概念生成，则需充分发挥设计团队的创造性和想象力，发散思维，形成尽可能多的想法。

● 原型化，是一种利用实物快速表达概念、想法的方式，用于设计研究和权衡。

● 测试，就是通过原型找出什么是可行的、什么是不可行的，并根据反馈对原型进行修改，改进解决方案。

设计思维之所以进入基础教育的视野，源自教育工作者对如何培养学生的核心素养的思考。核心素养，是适应信息时代对人的自我实现、工作世界和社会生活的新挑战而诞生的概念[4]。欧盟的“八大核心素养”、美国的“21世纪技能”、日本的“21世纪型能力”和中国的“中国学生发展核心素养”，共同追求培养学生的复杂问题的解决能力、创造和创新能力、沟通与交流能力，培育能自我实现和服务社会的高素质公民。诺埃尔（Noel）等指出[5]，设计思维培养了小学生的问题解决能力、批判性思维能力、协同合作能力和同理心及社会责任，为以后的成长奠定了坚实的基础。

设计思维是一种创造性问题解决的方法

创造性问题解决方法

中小学教师在开展设计思维教学时，需意识到设计思维的本质不在于创新成果的涌现或某种具体方法的应用，而在于使学生学会一种创造性问题解决的方法。

创造性问题解决（creative problem solving，简称CPS），是利用一种有系统的思考方法，强调解决问题者在选择或执行解决方法之前，要尽可能地想出各种及多样的可能方法。创造性问题解决具有问题的开放性、求解的发散性、目标的多样性和学习的合作性的特征。

首先，问题的开放性，是指创造性问题解决中的问题通常具有开放性，即这类问题属于结构不良（定义模糊）的问题，有多种可行的解决方法。

其次，求解的发散性，创造性问题解决是一个综合性、高级的、创造性的心智操作过程，这一过程具有鲜明的发散特征[6]。创造性问题解决与创造性思维、发散性思维相互作用、相互交织，多角度开拓解决问题的思路。

再次，目标的多样性，创造性问题解决的问题具有开放性，必然会产生多种多样的目标，只有产生可供选择的多样化目标，才能寻求到解决问题的最优解。

最后，学习的合作性，创造性问题解决通过合作学习，促进问题的解决。

设计思维的特征

设计思维作为一种创造性问题解决的方法，倡导解决问题者要从以人为本的视角，采用小组合作的方式，通过在问题情境中的观察与沉浸，对结构不良的问题进行重构，想出问题的解决方法。设计思维具有过程非线性、可视化工具、融合发散思维与聚合思维、依托团队创造力和情境认知的特征。

过程非线性。设计思维的流程是非线性的，在问题解决过程中，不必遵循某种特定的顺序，并且包容发生“错误”。以d.school设计思维五阶段模型为例，问题解决者以同理心为基点，通过换位思考了解他人，进而定义问题，产生概念，用实物原型快速呈现概念，然后进行测试检验，并在问题解决的过程中不断进行非线性迭代。即便处于原型化和测试阶段，也可能会再次返回同理心，重新审视问题，进而启发新的概念，再次迭代（如图1）。正是在这样的非线性的、动态的“循环”中，扩展了问题解决的空间，使设计者不断获得新的见解，形成新的方案。

可视化工具。设计师借助设计草图（图2）、照片或影像、图表、概念原型（图3）、用户旅程地图等可视化手段，以更简洁、准确的方式传达设计思想。可视化工具能辅助设计师进行创意设计。

设计思维融合了发散思维和聚合思维。发散思维，是指为了满足某一特定需要而产生的许多解决问题的方案、办法和设想。聚合思维[7]，是指从已知信息产生符合逻辑的判断和结论，从现成资料中寻求正确答案的一种有方向、有范围、有条理的思维方式。以d.school设计思维五阶段模型为例，同理心阶段，思维具有发散性，即利用观察、采访、沉浸等手段理解用户；定义问题阶段运用聚合思维，在同理心的基础上，洞察用户深层次的需求；概念生成阶段，思维再次发散，借助头脑风暴、六顶思考帽、图解思考、检核表等方法，构想尽可能多的设计概念；原型化阶段，思维再次聚合，利用实物快速表达概念、想法；测试阶段，运用情感测量、可用性测试等工具，验证设计方案的可行性（如图4）。中小学生在解决问题时有聚合思维倾向，多使用单一策略解决问题，设计思维能有效拓展学生发散性思维的体验。

设计思维依赖于一个具有不同背景、经验和观点，在各自领域拥有专业知识的多样化团队。在设计思维的开展过程中，尊重团队中的个体，充分发挥个体的主动性，更重视团队集体的创造力体现。团队成员应该对不同的观点和能力持包容态度，每个人都需受到尊重，同时打破“竖井思维”，积极分享自己的想法。团队构成在项目进行中尽可能保持不变，但若遇到特殊的模式或项目，可适当吸纳新成员，如用户、供应商或专家等。设计思维依托跨界整合团队模式，经小组头脑风暴、讨论、协作，形成新颖且有用的想法或解决方案，生动地体现出团队创造力的魅力。学生在设计思维项目的完成过程中，建立了合作意识，体会到分工协作的重要性，学会从不同角度感受问题，聆听他人的观点。

设计思维是一种情境思维，以故事和场景的形式与用户建立联结，描述用户行为[8]。设计思维使设计者在情境中认识问题，拓展思维，验证设想。设计者利用自己的知识、经验和技巧，对用户言行进行观察，有时会更进一步用沉浸的方式，扮演用户，体验用户在真实生活场景中所面临的问题，捕捉用户在实际场景中的生理和心理特点，深入对方内心体验用户的感受，找到潜在的问题和创新的机会。

设计思维为中小学科技教师提供了教学设计的新模式。设计思维通过同理心感知身边及社会问题，通过可视化工具，培养学生利用形象与抽象、发散与聚合、分析与综合、逻辑与直觉的思维过程，并在此过程中通过对问题的探索、扩展和整合获得问题解决能力、创新实践能力的提升，同时建立学生自主发展与团队协作的氛围。

参考文献

[1] CROSS N.设计师式认知[M].任文永，陈实译.武汉：华中科技大学出版社，2013：11-32

[2] 乔凤天，吴陶，孙远波，等.设计思维与创新教育[M].北京：科学出版社，2020：4-9；18-20

[3] 李彦，刘红围，李梦蝶，等.设计思维研究综述[J].机械工程学报，2017（8）：5-6

[4] 张华.论核心素养的内涵[J].全球教育展望，2016（4）：10-11

[5] NOEL L A， LIUB T L. Using design thinking to create a new education paradigm for elementary level children for higher student engagement and success[J]. Design & technology education， 2017， 22： 1-12

[6] 程良道.創造性问题解决的实质初探[J].教育探索，2001（8）：40-41

[7] 沃建中，杨伟刚，林崇德.中学生聚合思维发展特点的研究[J].应用心理学，2006（4）：297-304

[8] 武宇翔.情境思维——基于场景的设计思维方式[J].设计，2019（11）：105-107■