以设计思维导向融入高中教育的初探式研究

文/ 拾已寰 陈斐娟（台湾台中教育大学；台湾云林科技大学）

一、 绪论

一、 研究背景与动机

台湾在过去三十年来的教育体制崇尚以考试标准来衡量学生，严重的提倡着“升学主义”的思想观念。许多家长及师长们，长期的对学生思想灌输，导致学生们的思考方向严重的偏向因应考试而发展的逻辑思考，使得学生在职场上并没有办法发挥创造力，甚至导致台湾社会出现严重的高学历失业的情形。现今台湾产业严重外移的情形下，过去传统制造业人才的培育已经不力于现今快速变动的产业环境。当前的产业环境，企业不仅须要拥有专业技能的人才，更需要具有“设计思维”导向的跨领域人才。在过去“设计思维”能力的培养是专属于设计师的思考方针，但在知识经济的时代中它并不专属于设计师的逻辑思考方式，而是大家都应该学会的核心能力，因此对于极其需要以设计能量进行产业提升的台湾而言，如何培养学生“设计思维”的能力是非常重要的。

图1 设计思维的三大准则

同样以设计思维提升产业竞争力的教育问题，在欧美产业先进国家亦被高度重视。Swanson (2000)认为科技快速的提升将会使大部分现有工作在15年内消失，而Shaw (1997) 的看法是现在的学生在学期间学得的专业技能将会在他们刚进入就业市场因为产业技术的提升而过时，在Friedman (2002)甚至指出现有教育者所传授知识的50%会在未来5年内过时。因此，自知识经济的时代，美国与欧盟等经济高度开发国家都纷纷体认到中学科技教育改革之重要性，并且朝着使学生们主动发现问题并探讨以科技知识来寻求解决法的方式为核心的教育理念。

综合上述，如何使学生们具备主动发现问题并统整知识创造解决方案的能力在面对全球化与知识经济时代的来临已成为国家竞争力的主要关键因素。而“跨领域”的人才培育绝非单一课程能够完成，是必须以整合性的思维能力培养为中心的“通才教育”的方式才能培养的。而这种学习、研究以发展综合统整性解决问题的过程就是设计(design)。

二、 研究目的

本研究目标是基于欧美之成功案例以改良台湾高中教育为目的，本研究中将呈现国科会补助国立联合大学与台中市立中港高中之高瞻计划─“设计融入高中科技教育之研究”之执行成果，期望能够将设计活动导入高中教育，经由做中学，学中求的方式，提升学生对于知识的了解与应用，并培养学生以人为本的问题解决能力。希望藉由此计划的实行，为我国设计教育找出将设计思维融入高中教育之具体操作模式，并试图发展出设计思维能力培养的衡量指标。

综合前述本研究的主要目的为以下三点：

1.探讨设计思维能否融入高中课程?

2.探讨设计思维融入高中课程发展之操作因素与可行模式。

3.发展出设计思维能力培养的衡量指标。

二、文献探讨

一、设计思维(design thinking)

Tim Brown 提出的设计思维(design thinking)中认为创新的过程象是一系列彼此重叠的空间，而不是一串井然有序的步骤，设计过程的第一阶段就是找出重要的限制，然后建立评估架构。设计思维的基础就是创造符合成功构想的三大准则，亦是任何人都必须考虑的重要因素，包含:可行性(feasibility)产品的功能在应用上的可行性；永续性(viability)产品有可能成为公司永续的商业模式中重要的一环；和需求性(desirability)对使用者有价值，抓得住使用者的心。(图1)

二、国外案例分析

将设计融入科技教育的重要案例主要以英国及美国为主，其主要差别在于英国是以国家官方力量将设计融入科技教育作为“国家课程纲领”；而美国则是由国际民间顶尖的设计公司结合州政府的教育局进行实验性的将设计融入科技教育。分述如下：

(一)英国

公元1992年英国制定国家课程纲领(National Curriculum) 明订“设计与科技”(Design & Technology, DT) 为必修课程。中学生须以两年时间完成自选科技类别之个人设计专题；学生须要自行发掘、定义真实世界里的问题，学习有系统发想与评估解决概念，并利用科技拟定具体方案，利用工作坊完成创作之原型。

(二)美国

美国一些设计公司在美国工业设计师学会(Industrial Designers Society of America [IDSA])牵线下与一些州教育局合作将设计导入中学教学。以下“互动项目计划(Project Interaction)”案例为例：

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表1 设计思维能力衡量指标

初 始 于 纽 约 市 的Project: Interaction是一个10周的课外专题课程，其宗旨为利用设计改善社区。学生在计划中可以学习到一些珍贵的设计技能，透过课程，将设计思维内化成一种习惯与技术，如说故事、人际沟通、创意思维与解决问题。学生被鼓励去关注与他们有关的问题并提出可行的解决方案，亦让学生将设计视为有潜力的机会或生涯规划。以设计工作坊形式，透过讨论日常生活环境中设计的具体例子和进行的手动活动，将设计思维的概念经此过程让学生理解。

（三）研究架构与方法

本研究采取个案研究法(Case study)，其意涵为透过单一或多个个案进行研究，藉由多元资料的收集及多重比较，找出其中的逻辑性及规则，是一种逻辑性导向的思考过程，以寻求解决问题的方法或途径(陈姿伶,2003)。

本个案研究过程可分为三个阶段探讨设计思维融入高中课程发展：

(1)对应国外成功案例进行专家访谈，由设计思维发展出设计思维能力培养的衡量指标。

(2)以设计思维针对高中物理及美术课程进行规划。

(3)以设计思维针对高中物理及美术课程进行操作。

本研究中的个案选择以台中市立中港高中为行动研究对象，实行将设计思维融入高中课程的发展，探讨实际导入的课程发展及实务规划，并在最后将找出可行的操作模式。

三、结果与分析

一、国外成功案例资料分析

经由国外成功案例资料分析，针对“设计思维”(Design Thinking)推行“专家访谈”，定出明确的“设计思维能力评鉴的衡量指标”。八大设计思维能力评鉴衡量指标的各项指标的意义表列于下表。(如下表1)

二、规划与设计高中“物理”及“美术”课程，将设计思维衡量指标融入。

图2 设计思维融入高中课程操作模式示意图

图3 学生进行风速测量实验

图4 小型风力发电机

透过设计思维能力八大衡量指标，了解“教育部高中课程纲要”及其教学目标，试图找到合适的切入点。

下表为教育部高中课程纲要之基本能力目标(表2)。

而高中“物理”课程的目标则如下：

·培养对自然科学的认知与兴趣。

·养成良好的科学态度，使其熟悉科学方法，探索定理、定律及解决问题的能力。

·体认科学发展对人类生活和环境的影响及其重要性，启发学生创造和解决问题的能力。

高中“美术”课程的目标如下：

·了解美术的意义、功能与价值及其与社会文化的关系。

·培养发展创作表现的想象、创造及鉴赏的基本能力。

·涵养爱好美术的兴趣，丰富美感内涵、人文素养与生命的价值。

下图为进行找出合适的切入点实务操作模式(图2)。

在高中物理课程中结合了中港高中的在地资源，并有效地纳入课程的规划之中，主要设计了三个实验性的课程单元：

改造升旗台：将物理实验课程“角度”结合中港高中设施“升旗台”，进行“雨水搜集”实验课程及实务发想。

中港龙卷风：将物理课程中的“转动”与生活课技课程的“能源”部分结合进行风速测量实验课程及实务发想。

中港亮起来：将物理课程中的“光的反射”与生活课技课程“能源”部分，进行简易LED 灯具设计与实务发想课程。

让学生在课程中进行设计思维实务操作与构想。学习知识，并学会以人为中本的思考方式，藉由实验中的观察、洞见、前进性的思考，将所学透过自己生活周遭的运用可能性做发想，说出自己的构想。

在融入设计思维的高中美术课程中，为了因应高中生对大学的甄试入学需求，将设计思维结合美术课程的教学目标设计出三个实验性课程。在这三个课程中学生们藉由备审资料的准备针对目标学校的资料准备，了解到准备的资料是要给谁看的，甄试老师想看的什么?学会观察及了解之间脉络与利害关系，学习到设计思维中以人为本、同理心、及洞见的能力。

三、实行操作结果以高中物理中港龙卷风课程为例：

在高中物理中港龙卷风实验性课程中，学生进行风速测量实验(图3)，透过结合地理环境教学的实验，学生们充分了解到当地的环境特色。在课程中学生们学会以人为本、洞见及前进性的思考等设计思维的思考方式。透过自己生活出发，延续校园“司令台改造”应用发想，学生们构想可将小型风力发电机架设于司令台上方，用以产生些许电力提供司令台的LED 灯做为夜间照明使用。(图4)

设计思维融入高中教育的可行操作模式：

本研究中在进行设计思维融入高中教育课程之操作是先将设计思维的衡量指标明确定义出来，并对应教育部现行拟定的课程纲要找出共同的关点，针对目标课程的教学目标进行新课程的规划切入，并将课程的教育目标配合实验与操作性的课程规划，结合在地资源的课程规画，让学生能够将所学知识经由实务操作与设计思维的思考方式应用于现实生活中之课程操作，其操作流程如下(图5)。

四、结论

在整个设计思维融入物理及美术课程教育实验性的课程教学中，让学生透过实验中学习科技知识，并将知识实践应用，让设计就在课程当中实际操作，一方面提升学生之新兴科技素养，一方面提升学生对环境与人们的关怀。本研究的任务就是将设计融入教育的目的。

本研究透过个案研究得到以下三点结论：

1.设计思维具有以人为本位，动手制作原型等特性，与高中各课程中生活应用为目标的特性相符，因此是可以融入高中课程教育的，亦是各领域都需要的。

2.以设计思维融入高中教育须以设计思维的八大指标对应教育部高中课程纲要的教育目标进行检视，找出符合运用于生活，以人为本特性。

设计思维能力评鉴的八大衡量指标，是可以有效的导入课程的拟定与课程规划发展。

致谢

本文完成，感谢奇想创造事业股份有限公司，教育部中部办公室李菁菁专员，国立联合大学工业设计研究所研究生郑原皓、助理林逸扬、何翊豪，及中港高中的配合。并感谢国科会经费补助，计划编号NSC 101-2514-S-239-002。

[1] 吴莉君(译)(2010)。设计思考改造世界(原作者：Brown, T.)。台北市：联经。(原作出版于2009年)

[2] Bilton, N.(2010).I Live in the Future & Here's How It Works: Why Your World, Work, and Brain Are Being Creatively Disrupted.New York: Crown Business.

[3] Cumming, J.J., & Maxwell, G.S.(1999).Contextualising authentic assessment.Assessment in Education, 6(2), 177-194.6

[4] Friedman, K.(2002, April).Design curriculum challenges for today’s university.2002 RCA Design Education Conference: Enhancing Curricula-Exploring Effective Curricula Practices in Art, Design and Communication, London.

[5] Robinson, K.(2010, October), Changing education paradigms.Retrieved August 5th, 2011, from http://www.ted.com/talks/lang/ en/ken_robinson_changing_education_ paradigms.html

[6] Swanson, G.(2000).Is design important? [Online].Reinventing design education in the university.International design education Conference.Retrieved July 22th, 2011, from http://www.humanities.curtin.edu.au/html/des/DesEd2000/preconference04.htm

[7] Shaw, J.(1997).Design education’s paradox: is it to lead or to follow? A commentary on After School-a discussion of design education: parts one and two.Curtin School of Design Journal, 4.

[8] Schön, D.A.(1983).The Reflective Practitioner: How Professionals Think in Action.New York: Basic Books.

[9] Schön, D.A.(1988).Educating the Reflective Practitioner.London: Jossey- Bass.

[10] Project: Interaction.Retrieved September 26, 2010, from http://urbanomnibus.net/2010/09/project-interaction/