基于设计的学习模式研究

胡炫

摘 要 基于设计的学习（DBL）是一种兴起于国外的新型学习模式，是一种基于建构主义理论和以问题解决为目的的探究型教学模式。通过阐述基于设计的学习的定义、国内外研究现状、构成要素、教学活动特征，以及与基于项目的学习、基于问题的学习的比较，对该模式进行多方位的探究。

关键词 基于设计的学习；基于项目的学习；教学模式

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：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

人类进入信息时代以来，知识和技术以惊人的速度膨胀和更新，学习者的学习逐渐转变为终身性的，而教育则需要帮助学习者更有效地学习。为适应日新月异的发展需求，各国的教育理论学者和实践者进行了积极探索，而各种新型教学模式也被应用于教学中。

基于设计的学习（Design-based Learning），簡称DBL，

也译作“设计型学习”（Learning by Design，LBD），是由国外兴起的一种新型教学模式。该教学模式起源于克罗德纳（Kolodner）小组的研究，而后由美国加州州立理工大学的多林·尼尔森（Doreen Nelson）教授创建，并运用于K-12教学课堂中，取得显著成效。DBL以“设计”为教学活动的核心，使学习者通过循环迭代的学习过程，在新情境中迁移知识和技能，对新知识进行有意义的建构，从而反复锻炼学习者的批判性思维和创造性思维，以及解决复杂问题的能力，也即是帮助提高学习者的高阶思维和高阶学习能力。

2 基于设计的学习（DBL）的定义

设计（design）的定义 英语“design”来源于拉丁语

“de-sinare”，其意思是徽章、记号。也就是说，设计是指将思想、观念中的意图通过符号表达出来，成为可视的东西。在现代美语辞典中，“design”有三种含义：1）设计是以主观的想法为主要的；2）设计指较系统的、简单的计划，再画成图；3）设计是有目标的[1]。

中国古代的《说文》《康熙字典》等均提到了“设计”，但只对“设”和“计”分别进行了解释，而很少将两个字连在一起使用。《说文》中提到：设，即施陈，另有假设、如果的意思；计，即会算。连起来后即为提前算出后面的应用与布置[1]。现代中文词典中，对“设计”一词的基本释义是：在正式做某项工作之前，根据一定的目的要求，预先制定方法、图样等。

国外学者从20世纪起就将“设计”的概念引入教育领域，强调设计是一项重要的人类活动，而设计本身是一种创造性的活动，设计并不仅仅只存在于艺术中，设计在教育教学实践中也无处不在[2]。美国国家科学标准中也认为设计是对科学素养的补充和支持[3]。由此可见，设计理念运用于教学活动中是能起到积极作用的。在此背景下，基于设计的学习（DBL）应运而生。

基于设计的学习（DBL）模式的定义 基于设计的学习模式提出后，国内外学者对其内涵和定义均进行了深入研究和探讨，主要集中于两种观点：1）DBL是一种基于项目的探究学习方式；2）DBL是一种教育模式[4]。无论何种观

点，“设计性”毫无疑问是DBL模式的核心。在问题分类理论中，“设计”问题被划分为非良构问题，设计问题源于现实问题，而对这一非良构问题的解决过程，即是对各类学科知识进行创造性应用的过程。

结合“设计”本身的特征，综合各方观点，笔者认为，基于设计的学习是一种基于建构主义理论和以问题解决为载体的探究型教学模式，强调的是一种高阶学习的方法。并将DBL模式的过程定义为：是由教师依据现实问题为学生提出课题设计任务，通过自下而上的教学方式，使学生在完成设计任务的过程中，对原有知识进行有意义的建构和深化，并通过实施迭代循环学习新知识，最终创造性地设计出满足任务要求的方案或产品。

3 国内外研究现状

国外研究现状 笔者分别以“Design-based Learning”

和“Learning by Design”为关键词，在Elsevier电子期刊数据库和ERIC数据库中进行检索，并对检索到的文献进行研读。目前国外对基于设计的学习模式的研究成果主要集中于以下两个方面。endprint

1）开发了基于设计的学习的教学操作模型和学习方法模型。其中影响较大的有克罗德纳教授为中学生进行科学学习开发的“基于设计的科学探究循环模型”，以及多林·尼尔森依据布鲁姆教育目标分类理论，提出的“逆向思维”模型。国内学者大部分教学模型的构建均是参照这两种模型。其他的还包括美国密歇根州立大学教育学院的福特尤斯（Fortus D）和德尔西曼（Dersimer R C）联合开发的“基于设计的科学学习循环模型”，加州大学的亚斯明·B.卡费（Yasmin B.Kafai）和伊利诺伊大学的辛西娅·卡特·

钦（Cynthia Carter Ching）开发的“通过设计学习科学”

项目模型，创新技术博物馆（The Tech Museum of Inno-vation）提出的“学习挑战模型”，Penner等人开发的“设计人体肘部模型”，等等。

2）推行并实践了一系列基于设计的学习项目，为研究者提供了大量研究数据和应用经验，并最终推进了DBL在实践领域中的深入探究，例如：多林·尼尔森教授在美国加州州立理工大学波莫纳分校推行了“教师暑期学院项目”；麻省理工学院媒体实验室的Mitchel Resnich博士设计并推行了“终身幼儿园”项目；美国技术教育研究中心（Tech-

nical Education Research Center，TERC）开发了通过设计进行科学教育的系列课程；Matthew J和Koehle为提高教师应用信息技术等进行有效教学的能力，发起“教师发展与在线学习”（Faculty Development and Online Lear-

ning）项目；Meza D发起“特殊儿童教育项目”；Montano-

Manzo A在加利福尼亚州的葡萄地小学推行了“儿童城镇”（Kids Ville）项目；等等。

国内研究现状 笔者以基于设计的学习、设计型学习为关键词，分别在CNKI、万方和维普数据库中检索，筛除无关文献，对检索到的文章进行研读后，将国内学者关于基于设计的学习的研究重点概括如下。

1）对基于设计的学习的内涵、特征和相关理论进行介绍、分析和综述。国内学者王佑镁、冯锐、李美凤、张君瑞等对DBL的内涵进行了阐述和进一步探究。

2）对国外基于设计的学习的教学案例进行介绍和分析。例如：有文献阐述了DBL运用于美国高中“可持续发展”的课例的教学设计框架；有文献分析介绍了美国密歇根州立大学Mishra和Koehler首创的设计型教师教育课程。

3）结合具体的教学案例进行基于设计的学习的教学实践研究。这部分内容在国内相关领域研究中所占比例最大，大部分文章作者将DBL与国内各学科课程结合，构建了适合于国内课堂教学实际的教学模式、学习活动模型和教学策略。例如：范竹青提出“小学scratch课程教学活动模型”；杨龙琦设计了“基于设计的项目学习模式”；张君瑞、李晶晶设计了“多媒体教学中DBL学习活动模型”以及“DBL的师生活动过程模式”；石鹏阐述了基于设计的学习运用于化学教学的四种策略；等等。

4）基于设计的学习对于学生能力培养方面的作用研究。相关文章作者探讨了DBL对于学生设计能力和创新能力培养的作用。

4 基于设计的学习（DBL）的构成要素

综合国内外学者对DBL的研究观点和成果，DBL的主要构成要素包括任务（NBS）、情境（知识准备、情境构建、工具支持）、活动（合作、展示交流、评价反思、迭代循环）和成果（具体的设计作品）。

任务 基于设计的学习模式中的任务，是指基于现实问题提出的设计任务。在尼尔森的“逆向思维”模型中，将之称为“No-Before-Seeing，NBS（从未见过的）”任务。这个任务来源于现实问题，使学生能够将所学知识与实际情境结合起来，有利于对知识的回忆提取和学习迁移。同时，这个任务需要对学生具有一定的挑战性，符合学生的个体兴趣，具有进一步探究的可能，以此激起学生参与的积极性。

情境 基于设计的学习模式中的情境，包括三部分内容：学习者的知识准备；教师提供的任务工具支持；师生共同构建的学习情境。

1）知识准备。在进行DBL学习前，学生必须要对即将进行的设计任务有基本的知识储备，能够清楚完成任务大概需要的学科知识，明确信息获取的渠道等。

2）工具支持，包括学习场地、环境的支持，认知工具和技术工具的支持，以及教师为学生提供的设计任务案例等资源的支持。

3）情境构建，DBL的学习情境是需要师生共同构建的。教师在设计任务时，要与实际问题紧密结合，并尽量多地提出多种可供选擇的任务方案，让学生通过自主选择方案，自主探究解决办法，以锻炼提高解决现实复杂问题的能力，并能在不同情境中运用这种能力。在教学过程中，教师要为学习者提供适时的知识和技能指导，并要将教学管理工作（包括纪律管控、场地协调、观察督促等）贯穿始终，以保证DBL教学活动能够顺利推进。而学生则需要按照设计任务的要求，自主或按教师安排组成合作小组，通过共同商讨协作完成任务。

活动 基于设计的学习模式中的活动，是指学生在完成设计任务的过程中，对原有知识进行有意义的建构和深化，并通过实施迭代循环学习新知的过程。该过程具体包括以下内容。

1）合作。DBL强调小组合作式学习。在完成分组后，各小组需要按照组内成员的个性特长、兴趣爱好，选择恰当的任务方案，协同探究解决问题的方法，形成学习共同体。在这个过程中训练学习者的合作学习能力和人际交往能力。

2）展示交流。在学习者按照任务要求完成粗略模型后，教师即组织各小组间进行展示交流。由各小组对照任务标准来评价模型完成的情况，并阐述他们遇到的问题和挑战。在教师的指导下，各小组之间进一步进行沟通交流，共同寻找解决问题的途径。学习者在这个过程中展示了自身的逻辑思维能力、解决问题能力以及语言表达能力。endprint

3）评价反思。在小组交流展示过程中，对初步完成的任务模型进行评价，各小组根据反馈的情况对模型进行修正。学习者在完善模型的过程中不断反思，对遇到的问题进行深入探究，对相关信息进行选择、分析和综合，然后对任务模型进行再设计。在这个过程中，学习者的批判性思维和创造性思维都得到锻炼和提升。

4）循环迭代。这是DBL区别于其他学习模式的根本特征。DBL模式的教学活动并不以某一阶段的任务完成为终点，而是在提出任务的初步模型后，对它进行评价修改，之后进入第二次或多次的循环再设计活动。如此循环反复，设计随之不断深化，直至完成尽可能完善的作品或成果。

成果 成果是指基于设计的学习模式的教学过程完成后，得到的满足设计任务要求的方案或产品。根据设计活动的特征，这个成果通常是可视的，即是看得到的。DBL让学习者通过学习成果的制品化，体验真实的设计感，将知识学习与真实的现实问题结合起来。

5 基于设计的学习（DBL）模式的教学活动特征

学习者需要有一定的知识和技能基础 基于设计的学习的教学活动需要由学习者自行探究和发现解决问题的方法，是一种自下而上的学习过程。学习者在完成任务的过程中，需要回忆和提取已有的知识信息，结合现有问题，对知识进行有意义的建构和迁移，以获取新知。

需要小组合作交流 DBL需要将学习者分成合作小组，以形成学习共同体的方式来更好地完成设计任务。所谓学习共同体是指为完成真实任务/问题，学习者与其他人相互依赖、探究、交流和协作的一种学习方式[5]。学习者与同伴交流自己的见解和信息，与同伴共同探究以形成对知识学习的深层理解。小组合作的方式同样可以兼顾各个成员的个性特征，依据任务的不同，制订不同的分配计划，最大限度地发挥各个成员的个体优势。

在小组间交流展示过程中，各小组阐述、交流各自的作品和遇到的问题挑战，使得学习者之间形成一个更大的学习共同体，可以实现信息共享、头脑风暴、互惠共进。

设计的NBS任务要有吸引力 DBL对于教师的要求更高，教师不仅要对教学目标有清晰深入的理解，而且要能将教学主题与现实问题结合起来，设计出能够对学习者有吸引力的NBS任务。

这项任务最好是学习者之前未见过的，以此刺激起学习者的好奇心；任务应是具有挑战性的，以学习者目前掌握的知识技能是不容易完成的，以此激起学习者的好胜心；任务应是具有探究性的，学习者通过自主探究式学习，收集、分析、综合信息，对旧知进行有意义的建构来掌握新知；任务应是符合学习者的个体兴趣的，以此吸引学习者主动积极地参与设计任务；最后，任务应是有评价准则的，教师根据教学内容和目的列出设计任务的要求和标准，使学生能够对照进行评价和改进。

多学科知识的整合 DBL的设计任务来源于现实生活的真实问题，而大部分现实问题都是结构不良的，需要综合各学科领域的知识来寻求解决问题的方案。在DBL学习活动中，教师提出具有挑战性的设计任务，由学习者发散思维来回忆提取已学的知识，对多学科知识进行整合运用，以获取解决问题必要的信息和方法途径。

迭代循环的学习过程 DBL学习模式中的学习者按照任务要求设计出能反映教学主题的作品，再利用知识建构获取的新知，重新对作品进行修改和设计。这是一个循环迭代的过程，学习者从中学习到各个研究领域以及现实生活中的知识和技能。设计作品并不是学习过程的最终经验，“设计”思维始终贯穿于整个DBL过程，学习者将学习到的经验反馈于设计，以此对设计的合理性和有效性进行检验，在解决问题过程中，设计随学习的开展不断深化[6]。

成果是制作出具体的设计产品 DBL模式中，学习者从现实中的复杂问题出发，制作出具体的设计产品，使得课堂学習与社会现实间形成实质上的联系，一定程度上解决目前学校教育与实践相脱节的问题。学习者经过相互合作和亲自动手实践，操作完成具体成果/产品的制作，从中体验到真实的设计感。学习者可以将作品实物与他人共享交流，可以指着实物的一部分回溯其过去的思考，并规划出未来的活动；更可借实践动手操作去测试其设计过程中的创意；在作品的发展过程中，学习者不断修改，甚至推翻过去的想法，而不是只执行公式化程序[7]。

6 基于设计的学习（DBL）与其他学习模式的比较

美国斯坦福大学教育学家琳达·达林·哈蒙德在她的著作《高效学习：我们所知道的理解性教学》一书中，提到三种理解性教学模式，即基于项目的学习（Project-based

learning，PBL）、基于问题的学习（Problem-based lear-

ning，PBL）和基于设计的学习（Design-based learning，DBL），并称之为“三基于”。她认为，这三种模式均属于“基于探究的学习范畴”[8]。由此可见，三种学习模式的理论基础、内涵特征、操作程序等方面均有相似和不同之处，对三种模式的异同进行比较，将有助于为DBL在教学活动中的实际操作提供借鉴。

关于“基于项目的学习”，有学者认为：“基于项目的学习是以学科的概念和原理为中心，以制作作品并将作品推销给客户为目的，在真实世界中借助多种资源开展探究活动，并在一定时间内解决一系列相互关联着的问题的一种新型的探究性学习模式。”[9]也有学者将之定义为：

“基于项目的学习是学生在教师指导下参与到不断深入的项目中，获得在真实世界中解决实际问题的技能和方法，促进学生不断探究和发展的教学法。”[10]“基于项目的学习”中的项目需要是真实的，是要有可行性的，鼓励学生进行自我探讨和自主参与到学习中，注重学科知识的应用。

“基于问题的学习”是指一种利用学生对真实生活问题特感兴趣而就势形成的教学法，强调过程而非内容，目的是教授学生在面对问题时界定并提出解决策略[10]。这种学习模式中的问题也必须源于真实生活，通常是非良构的，是具有多种解决方法的。这种模式强调学生通过自主解决问题的过程来学习技能和知识。endprint

结合上述三种模式的内涵特征，将基于设计的学习与其他两种学习模式比较后得出如下结论。

1）三种模式的相似点：起始于对现实问题的解决；教学过程以学习者为中心；强调小组合作式学习；强调学习者要进行探究式和发现式学习；以实现有意义的知识建构为教学目的；可培养学习者解决问题、分析、评价、创造等高阶能力。

2）基于设计的学习与其他两种学习模式的区别。

①核心特征不同。基于设计的学习以设计性和迭代性为核心特征，将设计思维贯穿整个过程，以迭代循环的方式完成学习活动。学习者在完成设计作品的过程中通过整合多学科知识，对其进行归纳总结、灵活应用，不断解决学习过程中遇到的复杂问题。

在“基于项目的学习”中，以完成学习项目为整个教学过程的结尾，参与者在完成项目过程中学习解决问题的技能和方法。而“基于问题的学习”则是以培养学习者解决问题的技能为核心目的。问题的提出用于激发学习者主动参与到学习中，从而获取解决这个问题所需要的知识和技能。

②成果不同。基于设计的学习需要通过循环迭代的方式完成学习过程，其学习成果是经过反复修改和完善的设计作品。

“基于项目的学习”则是以某一阶段的项目作品作为学习成果，参与者在这个过程中，一般不会对作品进行反复修改。“基于问题的学习”则以问题解决作为最终目的，学习者在学习过程中运用问题解决的策略，锻炼问题推理的能力。

7 结束语

综上所述，基于设计的学习（DBL）将设计的技能和思维与教学过程相结合，使学习者通过在做中学，体验真实的操作性，锻炼了学习者问题解决、分析、综合、评价等高阶学习能力、合作交流能力，以及批判性、创造性等高阶思维能力。这与我国素质教育和新课程改革的目的是相符合的。将这种模式应用于实践课堂教学中，对于教育的创新性改革是一种有益且有效的探索。然而，DBL作为一种新兴的学习模式，虽然在国外已经有了较为系统和完善的研究，但国内大部分的研究还停留在对国外研究成果的引入和借用，而没有形成符合我国教育实际的系统研究。因此，对于DBL，还需要进行更多理论和实践上的深入研究，以提高和完善其在我国教育实践中的适应性。

参考文献

[1]杨龙琦.基于设计的项目学习模式构建与应用[D].沈阳：沈阳师范大学，2013.

[2]王佑镁.设计型学习：探究性教学新样式：兼论尼尔森的逆向思维学习过程模型[J].现代教育技术，2012（6）：12-15.

[3]Cajas F. The science/technology interaction： implications for

science literacy[J].Journal of Research in Science Teaching，

2001，38（7）：715-729.

[4]李美鳳，孙玉杰.国外“设计型学习”研究与应用综述[J].现代教育技术，2015（7）：12-18.

[5]钟志贤.知识建构、学习共同体与互动概念的理解[J].电化教育研究，2005（11）：20-24，29.

[6]Silk E M， Shoop R. Synchronized robot dancing： Motivating efficiency and meaning in problem solving with robotics[J].Robot Magazine，2009（17）：42-45.

[7]Roth W M. Designing communities[M].Boston： Kluwer，

1998.

[8]达林-哈蒙德.高效学习：我们所知道的理解性教学[M].上海：华东师范大学出版社，2010.

[9]刘景福，钟志贤.基于项目的学习（PBL）模式研究[J].外国教育研究，2002（11）：18-22.

[10]缪茜惠.英语理解性教学的构建模式与实施策略[J].学园：学者的精神家园，2013（19）：49-52.endprint