設(shè)計(jì)思維在高中通用技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：高中通用技術(shù)課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品多以模仿已有模型為主，學(xué)生由于缺少設(shè)計(jì)思維及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，限制了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性。將設(shè)計(jì)思維運(yùn)用于高中通用技術(shù)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，使設(shè)計(jì)思維與通用技術(shù)教學(xué)碰撞出新的火花。

關(guān)鍵詞：高中通用技術(shù);設(shè)計(jì)思維;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G632.0

1 緒論

設(shè)計(jì)思維最初是由美國(guó)IEDO公司提出的一種創(chuàng)新性的解決問(wèn)題的思維方法，即以用戶為中心去思考問(wèn)題，以解決用戶問(wèn)題為目的，融入設(shè)計(jì)思維，改變?cè)O(shè)計(jì)師的傳統(tǒng)模式，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)[2]。斯坦福大學(xué)倡導(dǎo)的設(shè)計(jì)思維包括同理心、定義、頭腦風(fēng)暴、原型制作和測(cè)試五個(gè)步驟，目的在于提供一種方法，讓非設(shè)計(jì)師也能運(yùn)用這些方法解決問(wèn)題。

2 設(shè)計(jì)思維應(yīng)用于高中通用技術(shù)教學(xué)的必要性

2.1 高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求

在2017年新修訂的《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到，通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、物化能力五個(gè)方面[1]。具體而言，就是要求學(xué)生經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，形成一定的方案構(gòu)思、圖樣表達(dá)、工藝選擇及物化能力，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、實(shí)踐能力、產(chǎn)品輸出等方面提出了更高的要求。但是如何提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，尤其是創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，是通用技術(shù)教育教學(xué)所面臨的一大難題。

2.2 江蘇省新高考方案的考試要求

以筆者所在的江蘇省為例，新高考方案把通用技術(shù)納入合格性考試范圍。江蘇省教育廳2019年11月頒布的《江蘇省普通高中通用技術(shù)學(xué)業(yè)水平考試要求》指出，通用技術(shù)學(xué)科考試測(cè)評(píng)體系分為“過(guò)程性評(píng)價(jià)”和“終結(jié)性評(píng)價(jià)”兩部分，其中“終結(jié)性評(píng)價(jià)”的“技術(shù)實(shí)踐能力評(píng)定”環(huán)節(jié)具體形式為“作品的設(shè)計(jì)與制作考試”，具體要求為“能夠明確要設(shè)計(jì)和制作的作品，制定設(shè)計(jì)方案、制作并進(jìn)行作品展示、作品介紹及作品的使用和維護(hù)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)等”。考試要求學(xué)生在規(guī)定的一段時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作，這就需要學(xué)生有一定的設(shè)計(jì)能力，具體體現(xiàn)為方案構(gòu)思、草圖設(shè)計(jì)、模型制作等能力。

2.3 當(dāng)前高中通用技術(shù)教育存在的問(wèn)題

目前，高中通用技術(shù)課程由于師資欠缺、實(shí)驗(yàn)室配備不足或課時(shí)限制等因素，課程開(kāi)展大都選擇比較容易實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，甚至一些學(xué)校只是模仿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的真實(shí)環(huán)境，并沒(méi)有讓學(xué)生真正經(jīng)歷設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。因此學(xué)生由于缺少設(shè)計(jì)思維及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品多以模仿教師樣例或已有模型為主，限制了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性。比如，木工實(shí)踐部分大部分學(xué)校選擇便攜式小板凳或孔明鎖為例，項(xiàng)目多年沒(méi)有創(chuàng)新。

綜上所述，將設(shè)計(jì)思維運(yùn)用于高中通用技術(shù)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，使設(shè)計(jì)思維與通用技術(shù)教學(xué)碰撞出新的火花。

3 設(shè)計(jì)思維與通用技術(shù)教學(xué)的融合

設(shè)計(jì)思維在通用技術(shù)教學(xué)層面主要應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)原則、教學(xué)流程和教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)方面。[3]

3.1 課程設(shè)計(jì)的原則

3.1.1 系統(tǒng)化原則，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教育[4]

設(shè)計(jì)思維強(qiáng)調(diào)用系統(tǒng)的觀念看待問(wèn)題，綜合運(yùn)用不同的程序步驟創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)的解決方案。當(dāng)前，我國(guó)高中通用技術(shù)教育的開(kāi)展還不成熟，部分學(xué)校只是將不同的學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，忽視每門學(xué)科自身的邏輯結(jié)構(gòu)，這顯然不能全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。因此在通用技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)該要有整體觀，利用設(shè)計(jì)思維的系統(tǒng)化原則，將科學(xué)、數(shù)學(xué)科目與技術(shù)、藝術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)及組合，彌合各門學(xué)科知識(shí)間的割裂性，并與實(shí)際生活進(jìn)行聯(lián)系。

3.1.2 生活化原則，以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目為支撐

設(shè)計(jì)思維的核心是以人為本，即將客戶的需求作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容也要圍繞實(shí)際生活中所存在的問(wèn)題來(lái)展開(kāi)。高中通用技術(shù)的覆蓋面極廣，涉及工程、材料、力學(xué)、藝術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，但其實(shí)很多問(wèn)題都來(lái)自于生活。基于真實(shí)生活情境的課程環(huán)境，更有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和參與感。因此，通用技術(shù)教學(xué)要源于生活，又要將生活中的問(wèn)題在教學(xué)中找到對(duì)應(yīng)的理論分析，解決生活中的問(wèn)題。

3.1.3 合作性原則，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神

通用技術(shù)教學(xué)面對(duì)的是真實(shí)復(fù)雜的問(wèn)題，一般都涉及多學(xué)科的知識(shí)，在這種情況下學(xué)生要組成團(tuán)隊(duì)，互幫互助、分工合作來(lái)解決問(wèn)題。同時(shí)，在通用技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生實(shí)踐操作大多是以項(xiàng)目教學(xué)的方式展開(kāi)。在實(shí)際解決問(wèn)題的過(guò)程中，調(diào)查訪談、頭腦風(fēng)暴、制作原型等內(nèi)容的完成都不能僅憑一人之力，需要合作完成。合作學(xué)習(xí)方式可以鍛煉學(xué)生的溝通交流、團(tuán)隊(duì)精神，使學(xué)生會(huì)多角度看問(wèn)題，還會(huì)讓不同的觀點(diǎn)碰撞更多的火花。

3.2 教學(xué)流程

設(shè)計(jì)思維包括同理心、定義、頭腦風(fēng)暴、制作原型和測(cè)試五個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)同理心以用戶角度進(jìn)行需求分析，通過(guò)定義來(lái)明確問(wèn)題，通過(guò)頭腦風(fēng)暴來(lái)尋找解決問(wèn)題的方法，通過(guò)原型制作來(lái)完成解決問(wèn)題的模型，通過(guò)測(cè)試來(lái)優(yōu)化問(wèn)題的解決問(wèn)題。下面以《校園共享雨傘傘框設(shè)計(jì)》為例，對(duì)這五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。

3.2.1 同理心——提出問(wèn)題

設(shè)計(jì)思維的核心在于同理心（empathy），也稱為共情或移情，即從用戶的需求出發(fā)，設(shè)身處地地思考他人的感受，設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)要堅(jiān)持以人為本。建立同理心包括感受別人的情感和情緒，從別人的態(tài)度中體會(huì)到其言行的由來(lái)，認(rèn)識(shí)到并明確其需求和期望。為了解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，設(shè)計(jì)思維反復(fù)強(qiáng)調(diào)一切都應(yīng)該從理解人著手，通過(guò)針對(duì)特定用戶建立起同理心，設(shè)計(jì)者充分認(rèn)識(shí)到他們是什么樣的人，什么東西對(duì)他們是真正重要的。具體方法包括觀察用戶、訪談?dòng)脩艉蛷挠脩舻囊暯侨ンw驗(yàn)。同學(xué)們從自身角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)校園共享雨傘放置的傘框太少、共享雨傘放置的傘框太小、總數(shù)無(wú)法滿足要求等問(wèn)題。本案例基于真實(shí)情境，能激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.2.2 定義——明確問(wèn)題

本案例明確了要設(shè)計(jì)制作一個(gè)校園共享雨傘傘框，但是具體的設(shè)計(jì)需求還不明確。我們用同理心地圖的方法分析學(xué)生的需求以及需要解決的問(wèn)題。同理心地圖是設(shè)計(jì)思維常用的方法，它是由國(guó)外一家公司開(kāi)發(fā)的一款設(shè)計(jì)思維工具，旨在幫助調(diào)查人員對(duì)被調(diào)查或觀察人員所處的環(huán)境、行為、關(guān)心事項(xiàng)及內(nèi)心活動(dòng)的深入了解，從而改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、提升用戶滿意度等提供充分的觀點(diǎn)。

具體操作就是在整理零散的信息時(shí)可以將它們分為兩部分四個(gè)類別，一邊是用戶看、聽(tīng)，另一邊是我們體會(huì)到用戶的想和感受、說(shuō)和做。看描述用戶所看到的信息、聽(tīng)是用戶聽(tīng)到的信息，想和感受是設(shè)計(jì)者嘗試揣摩用戶頭腦中所進(jìn)行的內(nèi)容，說(shuō)和做是描述用戶的說(shuō)的內(nèi)容，揣摩他可能做什么。

我們將同理心地圖運(yùn)用到本項(xiàng)目中，從剛才所說(shuō)的四個(gè)方面設(shè)計(jì)共享雨傘傘框相關(guān)問(wèn)題，從而明確問(wèn)題。以“看”為例，可以考慮三個(gè)問(wèn)題：①共享雨傘傘框在校園哪6個(gè)地點(diǎn)？②這6個(gè)地點(diǎn)周圍環(huán)境怎么樣？③為什么選擇這些地方？學(xué)生通過(guò)小組討論，把討論的結(jié)果用便利貼粘貼在項(xiàng)目設(shè)計(jì)手冊(cè)上。

3.2.3 頭腦風(fēng)暴——分析問(wèn)題

頭腦風(fēng)暴是設(shè)計(jì)思維中分析問(wèn)題常用的方法。它的原理是通過(guò)刺激強(qiáng)化作用，無(wú)限制的自由聯(lián)想和討論，其目的在于產(chǎn)生新觀念或激發(fā)創(chuàng)新設(shè)想。頭腦風(fēng)暴的原則有5個(gè)：自由暢想，延遲批判，以量求質(zhì)，綜合改善，限時(shí)限人。在明確問(wèn)題和共享雨傘傘框草圖繪制階段，學(xué)生們都可以通過(guò)頭腦風(fēng)暴的方法獲得大量設(shè)想，并通過(guò)理論分析，確定最終設(shè)計(jì)方案。

3.2.4 原型制作——解決問(wèn)題

“千萬(wàn)張圖紙抵不過(guò)一個(gè)原型”。原型，是最終產(chǎn)品的雛形，它是介于創(chuàng)意和產(chǎn)品之間的一個(gè)過(guò)程。原型可以是產(chǎn)品本身，也可以是生產(chǎn)之前制作的與產(chǎn)品大小相同、用功能一致的物體。設(shè)計(jì)者一旦進(jìn)入到原型制作環(huán)節(jié)，就不得不開(kāi)始思考該原型的制作目的是什么、應(yīng)用場(chǎng)景是什么、用什么方式表達(dá)、用戶如何與該原型進(jìn)行交互等一系列新的問(wèn)題，很多在前期設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮的細(xì)節(jié)就會(huì)一個(gè)接一個(gè)地浮出水面，從而促使設(shè)計(jì)者在原型制作過(guò)程中不但要利用合適的介質(zhì)將頭腦中的設(shè)計(jì)概念表達(dá)出來(lái)，還必須邊做邊想，應(yīng)對(duì)制作出隨時(shí)出現(xiàn)的新問(wèn)題。原型制作的形式、材料可以多元化，傘框制作可以手工制作，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)建模后3D打印出來(lái)。

3.2.5 測(cè)試——優(yōu)化方案

測(cè)試是任何新產(chǎn)品在上市之前必須經(jīng)歷的階段，因?yàn)樾庐a(chǎn)品很少有一次能成功的，大多都是在產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程中不斷完善，才能獲得最后成功。測(cè)試是為了檢驗(yàn)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能方面能否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。測(cè)試的評(píng)價(jià)依據(jù)一般要根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)的原則來(lái)制定。共享雨傘傘框測(cè)試的依據(jù)主要有創(chuàng)新、穩(wěn)定性、美觀、安全、環(huán)境適應(yīng)性、規(guī)格、防水能力、環(huán)保的那個(gè)維度，測(cè)試時(shí)，可以先分組自行測(cè)試，再抽幾個(gè)小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，其他小組給出優(yōu)化建議。

3.3 教學(xué)評(píng)價(jià)

設(shè)計(jì)思維的核心是以人為本，其出發(fā)點(diǎn)是滿足學(xué)生生活需求，那么學(xué)習(xí)效果也應(yīng)該由學(xué)生自行評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)主要分為三個(gè)方面，一是自我評(píng)價(jià)，即學(xué)生自行匯報(bào)。匯報(bào)要求是能夠借助共享雨傘傘框原型，運(yùn)用清晰的思路，結(jié)合所學(xué)知識(shí)將產(chǎn)品介紹給大家。二是小組互評(píng)，即其他小組通過(guò)打分選出大家最喜歡的傘框，對(duì)不合理的設(shè)計(jì)給出優(yōu)化改進(jìn)建議。三是教師評(píng)價(jià)，即教師結(jié)合整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中學(xué)生的表現(xiàn)、最終產(chǎn)品及項(xiàng)目報(bào)告，對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，選出最佳個(gè)人。

4 設(shè)計(jì)思維在通用技術(shù)教學(xué)中的價(jià)值

將設(shè)計(jì)思維運(yùn)用于高中通用技術(shù)教育課堂，依托項(xiàng)目教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和思維能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。在項(xiàng)目探究活動(dòng)中，學(xué)生充分理解設(shè)計(jì)思維的含義，自覺(jué)運(yùn)用設(shè)計(jì)思維解決學(xué)科問(wèn)題，將來(lái)他們遇到棘手的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)，能夠運(yùn)用自己的已有智能，自覺(jué)運(yùn)用設(shè)計(jì)思維方法創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，這才是設(shè)計(jì)思維在高中通用技術(shù)教學(xué)中所要達(dá)到的最終的教學(xué)目的。當(dāng)然，設(shè)計(jì)思維如何更好地運(yùn)用于通用技術(shù)教育、如何選擇項(xiàng)目、如何開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，仍需要通用技術(shù)教師不斷摸索和實(shí)踐，才能有效地提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：周碧文，無(wú)錫市第一中學(xué)，中學(xué)二級(jí)教師，研究方向?yàn)楦咧袆?chuàng)客教育。