巴 軍

在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等科技飛速發(fā)展的今天，高新技術(shù)創(chuàng)新能力已成為一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。歐盟的“八大核心素養(yǎng)”、美國(guó)的“21世紀(jì)技能”和我國(guó)的“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”，都非常重視學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造與創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠快速、直觀地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造的過(guò)程和結(jié)果。設(shè)計(jì)思維在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新方面能夠起到重要的作用。

青少年時(shí)期是創(chuàng)新思維發(fā)展的關(guān)鍵階段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)尤為重要。在產(chǎn)品、藝術(shù)、工程、管理等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的設(shè)計(jì)思維，如果能作為通用的方法，引入到以計(jì)算機(jī)科學(xué)為主要研究對(duì)象的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，會(huì)幫助師生在課程實(shí)踐中踐行設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的理念，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

如何將設(shè)計(jì)思維融入學(xué)科教學(xué)中呢？數(shù)字作品創(chuàng)作是一個(gè)很好的載體。無(wú)論是設(shè)計(jì)與制作班級(jí)LOGO、宣傳海報(bào)、生活短視頻，還是編制實(shí)用小程序、撰寫數(shù)據(jù)分析報(bào)告、設(shè)計(jì)小型信息系統(tǒng)，在中小學(xué)階段創(chuàng)作數(shù)字作品都是信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的主要形式。特別是在倡導(dǎo)大單元設(shè)計(jì)以及探究式、項(xiàng)目式等新型教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的形勢(shì)下，通過(guò)創(chuàng)作數(shù)字作品，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、自主性，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維的提升，滿足不同學(xué)習(xí)能力層次學(xué)生的需求。

在數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)中，什么情況下容易觸發(fā)學(xué)生生成設(shè)計(jì)思維？學(xué)生具備的設(shè)計(jì)思維在數(shù)字作品中的表現(xiàn)有哪些？如何形成、發(fā)展和穩(wěn)固設(shè)計(jì)思維能力？基于設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)如何開(kāi)展？本文基于高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的視角，在經(jīng)歷了多種類數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)上述問(wèn)題有了一些想法與體會(huì)。

融入設(shè)計(jì)思維創(chuàng)作的數(shù)字作品所具備的特征

衡量一個(gè)數(shù)字作品的優(yōu)劣，可以從思想性、科學(xué)性、技術(shù)性、藝術(shù)性、創(chuàng)新性等多方面考量。但一個(gè)能反映設(shè)計(jì)思維能力的優(yōu)秀作品，與大多數(shù)社會(huì)產(chǎn)品一樣，一般會(huì)有如下特征：作品的內(nèi)容、功能設(shè)計(jì)完整，能夠解決實(shí)際問(wèn)題，滿足需求；作品所呈現(xiàn)的邏輯、層次、脈絡(luò)清晰；作品能給人以舒適感，使觀看者或使用者易于理解和操作；作品考慮周全、精致、用心，由細(xì)節(jié)看到品質(zhì)；作品富有特色和吸引力。間或還有其他一些特征，如兼容性等，在此不一而足。整體可以概括為滿足需求、好的品質(zhì)、好的體驗(yàn)。那么，能夠創(chuàng)作出這樣作品的學(xué)生一般要具備哪些特質(zhì)呢？

具備設(shè)計(jì)思維的學(xué)生特質(zhì)

完成一件優(yōu)秀的數(shù)字作品，學(xué)生除了要有態(tài)度認(rèn)真，感興趣做這件事，并愿意付出時(shí)間、精力等主觀因素外，我們發(fā)現(xiàn)，還要具備以下一些特質(zhì)。

1.能夠綜合所學(xué)，具備較強(qiáng)的整合能力

設(shè)計(jì)思維不是單一思維，而是多種思維交織的結(jié)合體，如形象思維、系統(tǒng)思維、邏輯思維等。設(shè)計(jì)思維能力強(qiáng)的學(xué)生，不會(huì)被禁錮在單一解決問(wèn)題的思路里，常具有主動(dòng)整合的能力。

2.有較強(qiáng)的理解能力和系統(tǒng)規(guī)劃能力，并能夠可視化地表達(dá)

設(shè)計(jì)思維本身不可見(jiàn)，是存在于大腦中的。它可以外顯為一種構(gòu)思與規(guī)劃活動(dòng)。學(xué)生能夠自如地應(yīng)用工具進(jìn)行可視化表達(dá)，增強(qiáng)理解、明確目標(biāo)、界定問(wèn)題、分享交流等，達(dá)到事半功倍的效果。如通過(guò)畫活動(dòng)圖、思維導(dǎo)圖、流程圖、魚(yú)骨圖等，學(xué)生隨時(shí)記錄設(shè)計(jì)思路，把思維、靈感外顯，按照所記錄的框架、方法、步驟，從容地解決問(wèn)題，不會(huì)出現(xiàn)拖拖拉拉最后不得不倉(cāng)促交作業(yè)的情況。

3.具備不斷學(xué)習(xí)、反思、迭代的能力

任何優(yōu)秀的作品都不是一蹴而就的，而是在不斷修改、打磨中逐步趨近完美。學(xué)生的每一次反思、重新分析與設(shè)計(jì)、改進(jìn)、驗(yàn)證、反饋，不僅使作品日臻完美，其思維能力也會(huì)得到優(yōu)化，品質(zhì)得以提升。

4.善于尋求幫助，有較強(qiáng)的溝通、合作能力

數(shù)字作品創(chuàng)作可以看作是一個(gè)綜合項(xiàng)目。一個(gè)優(yōu)秀的創(chuàng)作者會(huì)意識(shí)到溝通、合作的重要性，能夠自覺(jué)地尋求教師、同伴、家長(zhǎng)等多方的幫助，提高效能。而且小組合作中的頭腦風(fēng)暴、分工協(xié)作，可以打破自身知識(shí)與能力的羈絆，探尋更多解決問(wèn)題的辦法，使作品更優(yōu)秀。

這些特質(zhì)，不只應(yīng)用于創(chuàng)作數(shù)字作品，更重要的是能夠廣泛適用于學(xué)生現(xiàn)在和未來(lái)的社會(huì)生活。培養(yǎng)出這些品格，會(huì)使學(xué)生終生受用。

明確了目標(biāo)，在數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)中應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維呢？

基于設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)的開(kāi)展

1.在教學(xué)中形成設(shè)計(jì)思維的機(jī)制

首先，從解決問(wèn)題入手，在情境體驗(yàn)中觸發(fā)、產(chǎn)生設(shè)計(jì)思維。希臘思想家亞里士多德說(shuō)過(guò)：“思維自疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始?！痹O(shè)計(jì)思維是以問(wèn)題為導(dǎo)向，而培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維，學(xué)生應(yīng)真正參與到問(wèn)題解決中。只有讓學(xué)生親身體驗(yàn)，作為當(dāng)事人，產(chǎn)生共情，思維才能被調(diào)動(dòng)。如設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷、撰寫分析報(bào)告，從食堂飯菜質(zhì)量、關(guān)注睡眠的調(diào)查，到未來(lái)大學(xué)專業(yè)傾向的探究，學(xué)生有認(rèn)知基礎(chǔ)、有疑問(wèn)、有需求。學(xué)生在參與體驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的方法，創(chuàng)作作品，思維自然被調(diào)動(dòng)。

其次，通過(guò)整合、建立關(guān)聯(lián)，逐步形成設(shè)計(jì)思維。設(shè)計(jì)思維的形成是一個(gè)線性發(fā)展的過(guò)程，從意識(shí)到能力，再到品質(zhì)。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中分析問(wèn)題，與自身所學(xué)建立關(guān)聯(lián)，進(jìn)行知識(shí)、技術(shù)和思維的整合，構(gòu)思出解決方案。特別是在有認(rèn)知沖突、遇到困難、面臨挑戰(zhàn)時(shí)，更容易促進(jìn)設(shè)計(jì)思維的形成。如觀摩、評(píng)判他人作品得以在思維意識(shí)、知識(shí)上提升；用小組合作、頭腦風(fēng)暴來(lái)構(gòu)建解決方案，做好問(wèn)題識(shí)別和表征，通過(guò)思維可視化等手段促進(jìn)思維形成和心智成長(zhǎng)。

最后，通過(guò)積累、強(qiáng)化，形成穩(wěn)固的設(shè)計(jì)思維品格。形成設(shè)計(jì)思維需要一個(gè)積累的過(guò)程，從隨機(jī)性到穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)化，要有強(qiáng)化機(jī)制?，F(xiàn)實(shí)中，教師需要在實(shí)施設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)模型中不斷地實(shí)踐，通過(guò)情境化教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式，追求讓學(xué)生完成富有創(chuàng)造性、不確定答案、真實(shí)的問(wèn)題解決，使學(xué)生的設(shè)計(jì)思維意識(shí)、知識(shí)與技能、品質(zhì)，由內(nèi)到外，逐漸沉淀成穩(wěn)固的品格。

2.在數(shù)字作品創(chuàng)作中培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維的具體方法

長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)生創(chuàng)作的數(shù)字作品普遍質(zhì)量不高，除了不夠重視、時(shí)間不足等因素外，作品本身也存在著思考不周、邏輯不清、缺少基本美學(xué)設(shè)計(jì)、缺乏為用戶著想等問(wèn)題。在創(chuàng)作過(guò)程中，學(xué)生也常憑感覺(jué)，走一步算一步，缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃。那么，如何通過(guò)設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)達(dá)到數(shù)字作品質(zhì)量和學(xué)生思維能力的提升呢？

培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維有一定的模式，斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院把它歸納成一套方法論，即EDIPT模型。它引導(dǎo)學(xué)生以“人的需求”為中心，實(shí)施設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)的五個(gè)步驟，包括同理心思考、需求定義、創(chuàng)意構(gòu)思、原型實(shí)現(xiàn)和實(shí)際測(cè)試?；谶@套理論與數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)相結(jié)合，經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，筆者總結(jié)出以下具體的教學(xué)過(guò)程與方法。

（1）用同理心思考問(wèn)題，收集真實(shí)的需求。

這一階段是解決問(wèn)題的起點(diǎn)。教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情景，讓學(xué)生將問(wèn)題視為自己的問(wèn)題，親身體驗(yàn)用戶的需求，如通過(guò)角色扮演、問(wèn)卷調(diào)查、采訪等方式，了解到具體的需求數(shù)據(jù)，與需求對(duì)象產(chǎn)生共情，從而代替主觀的臆測(cè)。如設(shè)計(jì)具有提醒功能的應(yīng)用程序，首先想到的是用戶群體。作品是用于提醒學(xué)生、用于幫助老人，還是用于廚房計(jì)時(shí)。再比如設(shè)計(jì)垃圾分類海報(bào)，是張貼到教學(xué)樓，還是食堂或是校門口。設(shè)計(jì)者要心懷同理心，明確真正的需求。這一階段最終的成果可以是一份清晰的需求文檔。

（2）分析信息，深度理解，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問(wèn)題。

這是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、高度概括能力的階段。學(xué)生收集到的信息有可能是雜亂的，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行篩選、重組，結(jié)合自己所學(xué)和對(duì)問(wèn)題的理解，提煉出真正要解決的問(wèn)題。這個(gè)階段，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生多問(wèn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用工具將問(wèn)題一一羅列。

（3）發(fā)散、構(gòu)思，提出更多解決問(wèn)題的方法。

這一階段的目標(biāo)是激發(fā)出具有多樣性、創(chuàng)新性的解決方案，故而合作非常重要。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，開(kāi)展頭腦風(fēng)暴，集思廣益，并用思維導(dǎo)圖等工具把各種想法記錄下來(lái)，打破固化的思維，跳出常規(guī)的思考，進(jìn)行整體的構(gòu)思。特別重要的是要對(duì)學(xué)生的各種想法持開(kāi)放的態(tài)度。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生用可視化的手段把對(duì)系統(tǒng)的思考、設(shè)計(jì)框架、規(guī)劃流程等呈現(xiàn)出來(lái)也非常重要。

（4）預(yù)設(shè)解決問(wèn)題，初步制作成原型。

這是一個(gè)考驗(yàn)學(xué)習(xí)力、執(zhí)行力的階段。學(xué)生需要?jiǎng)邮职褬?gòu)想快速制成一個(gè)看得見(jiàn)、摸得著的實(shí)體，形成初步的成果。教師應(yīng)該提供大量的輔助學(xué)習(xí)資源，搭好學(xué)習(xí)的支架，便于個(gè)性化學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)。學(xué)生可以自主探究、小組合作學(xué)習(xí)，先嘗試實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能或雛形，有初步的模樣，再與伙伴、教師交流評(píng)估。這個(gè)階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生在制作的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找到新的可能出現(xiàn)的問(wèn)題或難點(diǎn)，為學(xué)習(xí)提供動(dòng)力。如編制提醒老人吃藥的程序，先實(shí)現(xiàn)基本功能，能夠選擇時(shí)間、具備按時(shí)間提醒的功能，再考慮語(yǔ)音、遠(yuǎn)程等因素。

（5）測(cè)試、迭代改進(jìn)，使成果日臻完善。

這個(gè)階段會(huì)占據(jù)最大部分的時(shí)間，也是學(xué)生思維得以快速增長(zhǎng)的時(shí)期。測(cè)試是重新審視、不斷試錯(cuò)、評(píng)價(jià)反思、完善實(shí)施方案的過(guò)程。其目的是為了得到在實(shí)踐中的反饋，找出不足，并可以有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，使作品在迭代改進(jìn)中日趨完善。如初步編寫程序后，消除不合理的部分，擴(kuò)大程序的適用性、功能性、操作舒適性等。

以上五個(gè)階段，每個(gè)階段都有它該擔(dān)負(fù)的作用，在不斷嘗試、解決各種問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生的設(shè)計(jì)思維得以形成和發(fā)展。

基于設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)需要注意的問(wèn)題

1.培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維，需要提前做好準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)思維內(nèi)涵豐富，涉及意識(shí)、知識(shí)、技能、品質(zhì)等多方面，其培養(yǎng)是個(gè)系統(tǒng)工程。學(xué)生在創(chuàng)作數(shù)字作品時(shí)會(huì)遇到各種困難和障礙，教師需要提前做好準(zhǔn)備。

（1）準(zhǔn)備豐富的學(xué)習(xí)資源。設(shè)計(jì)思維是在學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)的，是用于解決開(kāi)放性問(wèn)題的。教師應(yīng)該預(yù)設(shè)問(wèn)題，準(zhǔn)備盡可能豐富有效的資源，進(jìn)而有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師個(gè)性化輔導(dǎo)，提高課堂教學(xué)效率。

（2）培養(yǎng)教師的創(chuàng)新意識(shí)與設(shè)計(jì)思維能力。教師是否具備良好的創(chuàng)新意識(shí)與設(shè)計(jì)思維直接關(guān)系到教學(xué)的成效。一位不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)取、富有創(chuàng)新精神的教師，在知識(shí)、技能、思維、方法等方面都能夠?qū)W(xué)生起到引領(lǐng)示范的作用，并與學(xué)生相互促進(jìn)成長(zhǎng)。教師要善于學(xué)習(xí)、觀察、引導(dǎo)，對(duì)關(guān)鍵或核心問(wèn)題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、講解、啟發(fā)、落實(shí)，推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)。

（3）主動(dòng)適應(yīng)學(xué)習(xí)方式的變革。以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、STEAM教學(xué)等，特別適合解決跨學(xué)科問(wèn)題，與培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維相契合。教師應(yīng)該大膽實(shí)踐，主動(dòng)探究學(xué)習(xí)方式的變革，創(chuàng)設(shè)更多更好的實(shí)踐活動(dòng)，給學(xué)生鍛煉的機(jī)會(huì)。

2.重視記錄的重要性，養(yǎng)成把思維可視化的習(xí)慣

設(shè)計(jì)思維離不開(kāi)活動(dòng)這個(gè)載體，但活動(dòng)常常熱熱鬧鬧就過(guò)去了。而用思維導(dǎo)圖把混沌的思維變得有序而高效；用流程圖、甘特圖做好系統(tǒng)規(guī)劃；用魚(yú)骨圖分析前因后果；用文字、符號(hào)、圖形記錄下靈感和質(zhì)疑，便于推進(jìn)與交流；撰寫標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的需求文檔或幫助文檔等，能讓活動(dòng)落實(shí)更迅速。這些記錄是思維的外顯，是師生研討、碰撞、審視活動(dòng)整體的依據(jù)。這些方法能有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

3.評(píng)價(jià)作品，重點(diǎn)不在結(jié)果，而在過(guò)程

中小學(xué)階段學(xué)生的水平難以很好地解決現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中真實(shí)存在的問(wèn)題。評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果不應(yīng)該只看到作品的優(yōu)劣，如是否功能齊全、漂亮還是簡(jiǎn)陋、幼稚還是成熟等，而是要更多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，關(guān)注他們是否掌握了解決問(wèn)題的方法，是否能把所學(xué)工具、方法、模式遷移到其他問(wèn)題的解決中。作品只是載體，重要的是學(xué)生能力的提升。對(duì)于實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)，教師可以進(jìn)行包括思維導(dǎo)圖評(píng)估、草圖評(píng)估、規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)估、合作評(píng)估、小組展示評(píng)估、自我反思評(píng)估等活動(dòng)，重在過(guò)程性評(píng)價(jià)。

設(shè)計(jì)思維是一種以人為本的解決復(fù)雜問(wèn)題的創(chuàng)新方法。它能夠幫助我們的不只是數(shù)字作品創(chuàng)作、產(chǎn)品設(shè)計(jì)，甚至對(duì)人生的設(shè)計(jì)，都有模式的契合。如對(duì)問(wèn)題的重新定義，記錄時(shí)光的日記，規(guī)劃自己的職業(yè)生涯，通過(guò)原型設(shè)計(jì)完成低成本試錯(cuò)，找到可行的方案不斷修正，創(chuàng)造我們的人生。所以說(shuō)，設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)不只是為了解決學(xué)科學(xué)習(xí)問(wèn)題，更重要的是為學(xué)生的終身發(fā)展奠基。

注：本文系北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“小初高學(xué)段基于設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)的數(shù)字作品創(chuàng)作教學(xué)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：HDGH20190078）階段性研究成果