吳曉鋒

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)正在成為新課改的焦點(diǎn)，STEAM教育也正在成為小學(xué)信息課堂學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)注的熱點(diǎn)。STEAM教育，即科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多領(lǐng)域相融合的一種教育實(shí)踐方式，它是通過課程改革融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)容，從而培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)的復(fù)合型創(chuàng)新性人才。它將知識的獲取、方法與工具的利用及創(chuàng)新生產(chǎn)的過程有機(jī)統(tǒng)一，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)與數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)養(yǎng)成的教育，具有“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、重視培養(yǎng)學(xué)生探究力”的特點(diǎn)。

設(shè)計(jì)思維的概念與作用

“設(shè)計(jì)思維”這個詞是在20世紀(jì)80年代，隨著人性化設(shè)計(jì)的興起而首次引起世人的矚目。設(shè)計(jì)思維是一種以人為中心的強(qiáng)調(diào)運(yùn)用創(chuàng)新思維，結(jié)合創(chuàng)新手段，進(jìn)行實(shí)踐操作來解決實(shí)際問題的思考過程。設(shè)計(jì)思維作為一種思維的方式，它以解決問題為目的進(jìn)行一系列的構(gòu)思、規(guī)劃、研究等思維活動，被普遍認(rèn)為具有綜合處理能力的性質(zhì)，能夠理解問題產(chǎn)生的背景，能夠催生洞察力及解決方法，并能夠理性地分析和找出最合適的解決方案。

在STEAM教育理念中加入設(shè)計(jì)思維，可以提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，因?yàn)镾TEAM教育是跨學(xué)科知識的融合，而利用設(shè)計(jì)思維這一整合性思維和對抗性思維的混合與交叉進(jìn)行設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，可以把多學(xué)科的知識完美融合，并能激勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造和實(shí)踐，將學(xué)生的創(chuàng)新思維最大限度地激發(fā)出來，形成可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)和研究形態(tài)。將教育領(lǐng)域的STEAM教育與設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)思維相融合，有助于更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

小學(xué)生設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)與研究

在小學(xué)階段，學(xué)生設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)，都是基于項(xiàng)目而言。教師給定學(xué)生一個限定的主題，以解決實(shí)際生活問題的項(xiàng)目為支撐，學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，按照設(shè)計(jì)思維的各個階段進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)思維共有五個階段：共情——定義——創(chuàng)意——做原型——相應(yīng)的測試。在各個階段，學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

共情階段 設(shè)計(jì)思維非常強(qiáng)調(diào)對特定對象的共情，通過了解特定對象的真實(shí)需求或者面臨的真實(shí)的問題，而這些真實(shí)的需求和真實(shí)的問題往往藏在我們看到表象的背后，它是需要去洞察的，它需要將設(shè)計(jì)者放到跟對方一樣的環(huán)境中間中去觀察，看到背后的這個最真實(shí)的原因。那么如何讓培養(yǎng)學(xué)生的共情能力呢？有兩種常見的方法可以快速培養(yǎng)。一是“角色扮演”。比如老師限定項(xiàng)目主題為“盲人助手”，我們可以讓學(xué)生做“一小時盲人體驗(yàn)”——蒙上眼睛，戶外探索一小時。其間，學(xué)生們互相攙扶著上下樓梯，偶爾會碰上樹木，在幾個空間里探索前行，聆聽聲音，觸摸不同的材質(zhì)等?！敖巧缪荨弊寣W(xué)生得以親身體驗(yàn)對象的處境，用感同身受，代替主觀臆測。這種思考比先入為主的“我以為”要更深刻。二是“采訪”。采訪能讓學(xué)生更高效、快捷地收集自己想要的信息，明確需求。

定義階段 通過共情，學(xué)生已經(jīng)明白了最真切的需求。當(dāng)學(xué)生通過跟特定對象的共情，然后去定義出來他要解決的真實(shí)問題時，那對于完成一個項(xiàng)目而言，他就成功了一大半。但是一個真實(shí)的問題往往是復(fù)雜的，我們也很難通過一次的洞察就看到這個真實(shí)問題背后的那個真相。

創(chuàng)意階段 這個階段可以看作是頭腦風(fēng)暴的階段。圍繞上一步定義的需求，學(xué)生可以跳出局限，打破慣性思維，天馬行空地提出各種各樣的點(diǎn)子。不要一定要想到好點(diǎn)子，而是要在一百個點(diǎn)子里選出最好的。以“盲人助手”為例，學(xué)生通過共情和定義，可以想到各種各樣的創(chuàng)意。比如“智能盲人眼鏡”，通過眼鏡上的傳感器來判斷周圍障礙物的距離，發(fā)出警報(bào)聲;再如“智能盲人閱讀器”，通過觸摸，呈現(xiàn)不同狀態(tài)的觸摸手感，盲人得以閱讀電子書。

做原型階段 這個步驟是要做出可以是粗糙、簡單的作品，或者是作品中的特定功能的原始模型，用于測試上一階段提出的解決方案。原型可以是一個具體的作品的模型，也可以是一個小規(guī)模的環(huán)境或過程的簡單模擬。

測試階段 到了測試階段，我們會回到前面第一個和第二個階段，在原型的輔助下去做深入的共情，去觀察在使用這個作品時的真實(shí)反應(yīng)，再去進(jìn)行更深入的定義，找出問題，并去解決問題的偏差，然后再來做相應(yīng)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。比如“智能盲人眼鏡”這一項(xiàng)目中，第一次測試發(fā)現(xiàn)由于傳感器的擺放位置原因，產(chǎn)生了盲區(qū)，導(dǎo)致作品在某些地方失靈，這時候就需要進(jìn)行作品的迭代。因此，測試階段是為了更好地進(jìn)行產(chǎn)品的迭代，設(shè)計(jì)出更好的作品。

經(jīng)過五個階段系統(tǒng)地研究與學(xué)習(xí)，學(xué)生可以設(shè)計(jì)出具有一定科學(xué)性的項(xiàng)目，就算沒有設(shè)計(jì)出完善的作品，也可以讓作品雛形化，并且學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中初步養(yǎng)成簡單的設(shè)計(jì)思維。當(dāng)然，如果要追求“高大上”甚至做成工業(yè)級別的產(chǎn)品，還是需要進(jìn)行更細(xì)致的思考，不斷地進(jìn)行產(chǎn)品的迭代。

STEAM教育的展望與未來

曾子曰：“士不可以不弘毅，任重而道遠(yuǎn)?！毙屡d的STEAM教育正在蓬勃發(fā)展，成為當(dāng)今國際教育改革的新趨勢，而設(shè)計(jì)思維的觀念也越來越深入人心，并逐漸融入小學(xué)課堂中。不過，STEAM教育不可能脫離教材存在，設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)也并非無垠之水，將學(xué)科教學(xué)與STEAM教育有機(jī)融合起來，是我們接下來需要研究的重點(diǎn)。在課堂中如何轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的STEAM素養(yǎng)與設(shè)計(jì)思維能力，也正在成為國內(nèi)科學(xué)教育改革的關(guān)注。筆者希望通過自己的研究和實(shí)踐，使學(xué)生初步養(yǎng)成設(shè)計(jì)思維，更希望學(xué)生可以將設(shè)計(jì)思維應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)行創(chuàng)造或創(chuàng)新。

【本文系浙江省紹興市教育科學(xué)規(guī)劃立項(xiàng)課題《STEAM教育中培養(yǎng)小學(xué)生設(shè)計(jì)思維的策略研究》（課題編號SJG20344）的研究成果】

（作者單位：浙江省諸暨市店口鎮(zhèn)弘毅小學(xué)）