基于設計的學習模式研究

胡炫

摘 要 基于設計的學習（DBL）是一種興起于國外的新型學習模式，是一種基于建構主義理論和以問題解決為目的的探究型教學模式。通過闡述基于設計的學習的定義、國內外研究現狀、構成要素、教學活動特征，以及與基于項目的學習、基于問題的學習的比較，對該模式進行多方位的探究。

關鍵詞 基于設計的學習；基于項目的學習；教學模式

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）10-0007-04

Research on Pattern of Design-based Learning//HU Xuan

Abstract Design-based Learning （DBL） is a kind of new learning mode which arose in foreign countries， its a kind of exploring tea-

ching model that is based on the constructivism theory， and for the

purpose of problem solving. This paper elaborates the definition， research actuality， constituent elements， and the teaching characte-ristics of DBL， and makes a comparison between Project-based Lear-

ning， Problem-based Learning and DBL. This paper has carried on the all-round exploration to this pattern.

Key words design-based learning； project-based learning； teaching model

1 前言

人類進入信息時代以來，知識和技術以驚人的速度膨脹和更新，學習者的學習逐漸轉變為終身性的，而教育則需要幫助學習者更有效地學習。為適應日新月異的發展需求，各國的教育理論學者和實踐者進行了積極探索，而各種新型教學模式也被應用于教學中。

基于設計的學習（Design-based Learning），簡稱DBL，

也譯作“設計型學習”（Learning by Design，LBD），是由國外興起的一種新型教學模式。該教學模式起源于克羅德納（Kolodner）小組的研究，而后由美國加州州立理工大學的多林·尼爾森（Doreen Nelson）教授創建，并運用于K-12教學課堂中，取得顯著成效。DBL以“設計”為教學活動的核心，使學習者通過循環迭代的學習過程，在新情境中遷移知識和技能，對新知識進行有意義的建構，從而反復鍛煉學習者的批判性思維和創造性思維，以及解決復雜問題的能力，也即是幫助提高學習者的高階思維和高階學習能力。

2 基于設計的學習（DBL）的定義

設計（design）的定義 英語“design”來源于拉丁語

“de-sinare”，其意思是徽章、記號。也就是說，設計是指將思想、觀念中的意圖通過符號表達出來，成為可視的東西。在現代美語辭典中，“design”有三種含義：1）設計是以主觀的想法為主要的；2）設計指較系統的、簡單的計劃，再畫成圖；3）設計是有目標的[1]。

中國古代的《說文》《康熙字典》等均提到了“設計”，但只對“設”和“計”分別進行了解釋，而很少將兩個字連在一起使用。《說文》中提到：設，即施陳，另有假設、如果的意思；計，即會算。連起來后即為提前算出后面的應用與布置[1]。現代中文詞典中，對“設計”一詞的基本釋義是：在正式做某項工作之前，根據一定的目的要求，預先制定方法、圖樣等。

國外學者從20世紀起就將“設計”的概念引入教育領域，強調設計是一項重要的人類活動，而設計本身是一種創造性的活動，設計并不僅僅只存在于藝術中，設計在教育教學實踐中也無處不在[2]。美國國家科學標準中也認為設計是對科學素養的補充和支持[3]。由此可見，設計理念運用于教學活動中是能起到積極作用的。在此背景下，基于設計的學習（DBL）應運而生。

基于設計的學習（DBL）模式的定義 基于設計的學習模式提出后，國內外學者對其內涵和定義均進行了深入研究和探討，主要集中于兩種觀點：1）DBL是一種基于項目的探究學習方式；2）DBL是一種教育模式[4]。無論何種觀

點，“設計性”毫無疑問是DBL模式的核心。在問題分類理論中，“設計”問題被劃分為非良構問題，設計問題源于現實問題，而對這一非良構問題的解決過程，即是對各類學科知識進行創造性應用的過程。

結合“設計”本身的特征，綜合各方觀點，筆者認為，基于設計的學習是一種基于建構主義理論和以問題解決為載體的探究型教學模式，強調的是一種高階學習的方法。并將DBL模式的過程定義為：是由教師依據現實問題為學生提出課題設計任務，通過自下而上的教學方式，使學生在完成設計任務的過程中，對原有知識進行有意義的建構和深化，并通過實施迭代循環學習新知識，最終創造性地設計出滿足任務要求的方案或產品。

3 國內外研究現狀

國外研究現狀 筆者分別以“Design-based Learning”

和“Learning by Design”為關鍵詞，在Elsevier電子期刊數據庫和ERIC數據庫中進行檢索，并對檢索到的文獻進行研讀。目前國外對基于設計的學習模式的研究成果主要集中于以下兩個方面。endprint

1）開發了基于設計的學習的教學操作模型和學習方法模型。其中影響較大的有克羅德納教授為中學生進行科學學習開發的“基于設計的科學探究循環模型”，以及多林·尼爾森依據布魯姆教育目標分類理論，提出的“逆向思維”模型。國內學者大部分教學模型的構建均是參照這兩種模型。其他的還包括美國密歇根州立大學教育學院的福特尤斯（Fortus D）和德爾西曼（Dersimer R C）聯合開發的“基于設計的科學學習循環模型”，加州大學的亞斯明·B.卡費（Yasmin B.Kafai）和伊利諾伊大學的辛西婭·卡特·

欽（Cynthia Carter Ching）開發的“通過設計學習科學”

項目模型，創新技術博物館（The Tech Museum of Inno-vation）提出的“學習挑戰模型”，Penner等人開發的“設計人體肘部模型”，等等。

2）推行并實踐了一系列基于設計的學習項目，為研究者提供了大量研究數據和應用經驗，并最終推進了DBL在實踐領域中的深入探究，例如：多林·尼爾森教授在美國加州州立理工大學波莫納分校推行了“教師暑期學院項目”；麻省理工學院媒體實驗室的Mitchel Resnich博士設計并推行了“終身幼兒園”項目；美國技術教育研究中心（Tech-

nical Education Research Center，TERC）開發了通過設計進行科學教育的系列課程；Matthew J和Koehle為提高教師應用信息技術等進行有效教學的能力，發起“教師發展與在線學習”（Faculty Development and Online Lear-

ning）項目；Meza D發起“特殊兒童教育項目”；Montano-

Manzo A在加利福尼亞州的葡萄地小學推行了“兒童城鎮”（Kids Ville）項目；等等。

國內研究現狀 筆者以基于設計的學習、設計型學習為關鍵詞，分別在CNKI、萬方和維普數據庫中檢索，篩除無關文獻，對檢索到的文章進行研讀后，將國內學者關于基于設計的學習的研究重點概括如下。

1）對基于設計的學習的內涵、特征和相關理論進行介紹、分析和綜述。國內學者王佑鎂、馮銳、李美鳳、張君瑞等對DBL的內涵進行了闡述和進一步探究。

2）對國外基于設計的學習的教學案例進行介紹和分析。例如：有文獻闡述了DBL運用于美國高中“可持續發展”的課例的教學設計框架；有文獻分析介紹了美國密歇根州立大學Mishra和Koehler首創的設計型教師教育課程。

3）結合具體的教學案例進行基于設計的學習的教學實踐研究。這部分內容在國內相關領域研究中所占比例最大，大部分文章作者將DBL與國內各學科課程結合，構建了適合于國內課堂教學實際的教學模式、學習活動模型和教學策略。例如：范竹青提出“小學scratch課程教學活動模型”；楊龍琦設計了“基于設計的項目學習模式”；張君瑞、李晶晶設計了“多媒體教學中DBL學習活動模型”以及“DBL的師生活動過程模式”；石鵬闡述了基于設計的學習運用于化學教學的四種策略；等等。

4）基于設計的學習對于學生能力培養方面的作用研究。相關文章作者探討了DBL對于學生設計能力和創新能力培養的作用。

4 基于設計的學習（DBL）的構成要素

綜合國內外學者對DBL的研究觀點和成果，DBL的主要構成要素包括任務（NBS）、情境（知識準備、情境構建、工具支持）、活動（合作、展示交流、評價反思、迭代循環）和成果（具體的設計作品）。

任務 基于設計的學習模式中的任務，是指基于現實問題提出的設計任務。在尼爾森的“逆向思維”模型中，將之稱為“No-Before-Seeing，NBS（從未見過的）”任務。這個任務來源于現實問題，使學生能夠將所學知識與實際情境結合起來，有利于對知識的回憶提取和學習遷移。同時，這個任務需要對學生具有一定的挑戰性，符合學生的個體興趣，具有進一步探究的可能，以此激起學生參與的積極性。

情境 基于設計的學習模式中的情境，包括三部分內容：學習者的知識準備；教師提供的任務工具支持；師生共同構建的學習情境。

1）知識準備。在進行DBL學習前，學生必須要對即將進行的設計任務有基本的知識儲備，能夠清楚完成任務大概需要的學科知識，明確信息獲取的渠道等。

2）工具支持，包括學習場地、環境的支持，認知工具和技術工具的支持，以及教師為學生提供的設計任務案例等資源的支持。

3）情境構建，DBL的學習情境是需要師生共同構建的。教師在設計任務時，要與實際問題緊密結合，并盡量多地提出多種可供選擇的任務方案，讓學生通過自主選擇方案，自主探究解決辦法，以鍛煉提高解決現實復雜問題的能力，并能在不同情境中運用這種能力。在教學過程中，教師要為學習者提供適時的知識和技能指導，并要將教學管理工作（包括紀律管控、場地協調、觀察督促等）貫穿始終，以保證DBL教學活動能夠順利推進。而學生則需要按照設計任務的要求，自主或按教師安排組成合作小組，通過共同商討協作完成任務。

活動 基于設計的學習模式中的活動，是指學生在完成設計任務的過程中，對原有知識進行有意義的建構和深化，并通過實施迭代循環學習新知的過程。該過程具體包括以下內容。

1）合作。DBL強調小組合作式學習。在完成分組后，各小組需要按照組內成員的個性特長、興趣愛好，選擇恰當的任務方案，協同探究解決問題的方法，形成學習共同體。在這個過程中訓練學習者的合作學習能力和人際交往能力。

2）展示交流。在學習者按照任務要求完成粗略模型后，教師即組織各小組間進行展示交流。由各小組對照任務標準來評價模型完成的情況，并闡述他們遇到的問題和挑戰。在教師的指導下，各小組之間進一步進行溝通交流，共同尋找解決問題的途徑。學習者在這個過程中展示了自身的邏輯思維能力、解決問題能力以及語言表達能力。endprint

3）評價反思。在小組交流展示過程中，對初步完成的任務模型進行評價，各小組根據反饋的情況對模型進行修正。學習者在完善模型的過程中不斷反思，對遇到的問題進行深入探究，對相關信息進行選擇、分析和綜合，然后對任務模型進行再設計。在這個過程中，學習者的批判性思維和創造性思維都得到鍛煉和提升。

4）循環迭代。這是DBL區別于其他學習模式的根本特征。DBL模式的教學活動并不以某一階段的任務完成為終點，而是在提出任務的初步模型后，對它進行評價修改，之后進入第二次或多次的循環再設計活動。如此循環反復，設計隨之不斷深化，直至完成盡可能完善的作品或成果。

成果 成果是指基于設計的學習模式的教學過程完成后，得到的滿足設計任務要求的方案或產品。根據設計活動的特征，這個成果通常是可視的，即是看得到的。DBL讓學習者通過學習成果的制品化，體驗真實的設計感，將知識學習與真實的現實問題結合起來。

5 基于設計的學習（DBL）模式的教學活動特征

學習者需要有一定的知識和技能基礎 基于設計的學習的教學活動需要由學習者自行探究和發現解決問題的方法，是一種自下而上的學習過程。學習者在完成任務的過程中，需要回憶和提取已有的知識信息，結合現有問題，對知識進行有意義的建構和遷移，以獲取新知。

需要小組合作交流 DBL需要將學習者分成合作小組，以形成學習共同體的方式來更好地完成設計任務。所謂學習共同體是指為完成真實任務/問題，學習者與其他人相互依賴、探究、交流和協作的一種學習方式[5]。學習者與同伴交流自己的見解和信息，與同伴共同探究以形成對知識學習的深層理解。小組合作的方式同樣可以兼顧各個成員的個性特征，依據任務的不同，制訂不同的分配計劃，最大限度地發揮各個成員的個體優勢。

在小組間交流展示過程中，各小組闡述、交流各自的作品和遇到的問題挑戰，使得學習者之間形成一個更大的學習共同體，可以實現信息共享、頭腦風暴、互惠共進。

設計的NBS任務要有吸引力 DBL對于教師的要求更高，教師不僅要對教學目標有清晰深入的理解，而且要能將教學主題與現實問題結合起來，設計出能夠對學習者有吸引力的NBS任務。

這項任務最好是學習者之前未見過的，以此刺激起學習者的好奇心；任務應是具有挑戰性的，以學習者目前掌握的知識技能是不容易完成的，以此激起學習者的好勝心；任務應是具有探究性的，學習者通過自主探究式學習，收集、分析、綜合信息，對舊知進行有意義的建構來掌握新知；任務應是符合學習者的個體興趣的，以此吸引學習者主動積極地參與設計任務；最后，任務應是有評價準則的，教師根據教學內容和目的列出設計任務的要求和標準，使學生能夠對照進行評價和改進。

多學科知識的整合 DBL的設計任務來源于現實生活的真實問題，而大部分現實問題都是結構不良的，需要綜合各學科領域的知識來尋求解決問題的方案。在DBL學習活動中，教師提出具有挑戰性的設計任務，由學習者發散思維來回憶提取已學的知識，對多學科知識進行整合運用，以獲取解決問題必要的信息和方法途徑。

迭代循環的學習過程 DBL學習模式中的學習者按照任務要求設計出能反映教學主題的作品，再利用知識建構獲取的新知，重新對作品進行修改和設計。這是一個循環迭代的過程，學習者從中學習到各個研究領域以及現實生活中的知識和技能。設計作品并不是學習過程的最終經驗，“設計”思維始終貫穿于整個DBL過程，學習者將學習到的經驗反饋于設計，以此對設計的合理性和有效性進行檢驗，在解決問題過程中，設計隨學習的開展不斷深化[6]。

成果是制作出具體的設計產品 DBL模式中，學習者從現實中的復雜問題出發，制作出具體的設計產品，使得課堂學習與社會現實間形成實質上的聯系，一定程度上解決目前學校教育與實踐相脫節的問題。學習者經過相互合作和親自動手實踐，操作完成具體成果/產品的制作，從中體驗到真實的設計感。學習者可以將作品實物與他人共享交流，可以指著實物的一部分回溯其過去的思考，并規劃出未來的活動；更可借實踐動手操作去測試其設計過程中的創意；在作品的發展過程中，學習者不斷修改，甚至推翻過去的想法，而不是只執行公式化程序[7]。

6 基于設計的學習（DBL）與其他學習模式的比較

美國斯坦福大學教育學家琳達·達林·哈蒙德在她的著作《高效學習：我們所知道的理解性教學》一書中，提到三種理解性教學模式，即基于項目的學習（Project-based

learning，PBL）、基于問題的學習（Problem-based lear-

ning，PBL）和基于設計的學習（Design-based learning，DBL），并稱之為“三基于”。她認為，這三種模式均屬于“基于探究的學習范疇”[8]。由此可見，三種學習模式的理論基礎、內涵特征、操作程序等方面均有相似和不同之處，對三種模式的異同進行比較，將有助于為DBL在教學活動中的實際操作提供借鑒。

關于“基于項目的學習”，有學者認為：“基于項目的學習是以學科的概念和原理為中心，以制作作品并將作品推銷給客戶為目的，在真實世界中借助多種資源開展探究活動，并在一定時間內解決一系列相互關聯著的問題的一種新型的探究性學習模式。”[9]也有學者將之定義為：

“基于項目的學習是學生在教師指導下參與到不斷深入的項目中，獲得在真實世界中解決實際問題的技能和方法，促進學生不斷探究和發展的教學法。”[10]“基于項目的學習”中的項目需要是真實的，是要有可行性的，鼓勵學生進行自我探討和自主參與到學習中，注重學科知識的應用。

“基于問題的學習”是指一種利用學生對真實生活問題特感興趣而就勢形成的教學法，強調過程而非內容，目的是教授學生在面對問題時界定并提出解決策略[10]。這種學習模式中的問題也必須源于真實生活，通常是非良構的，是具有多種解決方法的。這種模式強調學生通過自主解決問題的過程來學習技能和知識。endprint

結合上述三種模式的內涵特征，將基于設計的學習與其他兩種學習模式比較后得出如下結論。

1）三種模式的相似點：起始于對現實問題的解決；教學過程以學習者為中心；強調小組合作式學習；強調學習者要進行探究式和發現式學習；以實現有意義的知識建構為教學目的；可培養學習者解決問題、分析、評價、創造等高階能力。

2）基于設計的學習與其他兩種學習模式的區別。

①核心特征不同。基于設計的學習以設計性和迭代性為核心特征，將設計思維貫穿整個過程，以迭代循環的方式完成學習活動。學習者在完成設計作品的過程中通過整合多學科知識，對其進行歸納總結、靈活應用，不斷解決學習過程中遇到的復雜問題。

在“基于項目的學習”中，以完成學習項目為整個教學過程的結尾，參與者在完成項目過程中學習解決問題的技能和方法。而“基于問題的學習”則是以培養學習者解決問題的技能為核心目的。問題的提出用于激發學習者主動參與到學習中，從而獲取解決這個問題所需要的知識和技能。

②成果不同。基于設計的學習需要通過循環迭代的方式完成學習過程，其學習成果是經過反復修改和完善的設計作品。

“基于項目的學習”則是以某一階段的項目作品作為學習成果，參與者在這個過程中，一般不會對作品進行反復修改。“基于問題的學習”則以問題解決作為最終目的，學習者在學習過程中運用問題解決的策略，鍛煉問題推理的能力。

7 結束語

綜上所述，基于設計的學習（DBL）將設計的技能和思維與教學過程相結合，使學習者通過在做中學，體驗真實的操作性，鍛煉了學習者問題解決、分析、綜合、評價等高階學習能力、合作交流能力，以及批判性、創造性等高階思維能力。這與我國素質教育和新課程改革的目的是相符合的。將這種模式應用于實踐課堂教學中，對于教育的創新性改革是一種有益且有效的探索。然而，DBL作為一種新興的學習模式，雖然在國外已經有了較為系統和完善的研究，但國內大部分的研究還停留在對國外研究成果的引入和借用，而沒有形成符合我國教育實際的系統研究。因此，對于DBL，還需要進行更多理論和實踐上的深入研究，以提高和完善其在我國教育實踐中的適應性。

參考文獻

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[9]劉景福，鐘志賢.基于項目的學習（PBL）模式研究[J].外國教育研究，2002（11）：18-22.

[10]繆茜惠.英語理解性教學的構建模式與實施策略[J].學園：學者的精神家園，2013（19）：49-52.endprint