基于设计思维理念的创新能力培养教学设计

夏雪莹，马玉慧

(渤海大学教育科学学院，辽宁锦州121013)

1 背景与问题

当今世界对学习者的创新能力培养给予了前所未有的关注，介于设计思维的教育理念与核心素养的一致性，设计思维与学科教学的深度融合对学生的核心素养培养具有重要意义[1]。

从宏观上，设计思维理念是一种基于项目式的学习，教师首先给学生提出挑战性的任务来发散学习者的思维，学习者通过整合各学科知识，回忆并利用已有的知识经验，设计反映主题的活动，再通过新掌握的知识，对设计的作品进行修饰与再设计。在这个过程中，学习者不仅使作品的设计更加符合自己需求，还能获得全面的知识与技能，这里的思想就是设计思维[2]。

从微观上，第一，传统的教育模式无法满足学习者的跨界与组合需求。第二，传统教学评价阻碍了学生解决能力的发展。第三，学生在学习中，缺乏思考问题深度。设计思维作为一种新型的学习方式，可以改变课堂边界、改变教学互动形式。

2 设计思维的含义与发展

“设计思维”作为设计产物产生的思维过程，其核心理念是“以人为中心的设计”。在设计思维的研究初期，西蒙认为设计思维就是一般的问题解决过程，并建立了一套线性模型：分析、综合、评价，也有些研究者把设计思维定义为一系列步骤、一套启发式规则，用于解决一系列复杂问题[3]。斯坦福大学设计思维学院将设计思维分成共情、定义、构想、原型和测试五个环节[4]，笔者基于此五个环节进行课堂教学设计，以此达到培养创新能力的目的。

根据笔者的研究，设计思维是融合跨界与组合为一体的过程。

3 国内外设计思维教学探索

国内对设计思维的研究起源于1979年，国内“设计、计算与创新思维培养论坛”自2016年起开始举办，迄今已成功举办三届，助推了设计思维理念与过程的进一步发展。

国外在教育教学领域广泛应用设计思维，斯坦福大学提出设计思维的背景：发现工业设计专业的毕业生在设计时往往以新技术为导向而缺乏对真实需求的关注与理解，因而提出以人为本的设计思维与方法，培养人本主义的创新人才。关于设计思维的教育应用主要体现在美国、澳大利亚、日本分别对课堂教学、课程设计和学校教育等方面的项目研究进展上。

4 创新能力培养教学设计原则——以中小学信息技术课为例

因此创新能力培养的信息技术类教学设计是一个系统化的过程，需要遵循教学设计的一般规律，通过对学习活动、资源、环境等开展教育教学的设计，总结出如下一系列原则：

4.1 以学生为中心

通过对学习者的先验知识水平、学习者的特征差异及其换位移情进行同理心分析和后续的学习需求对学生进行分析，为整个教学设计环节奠定基础，对应设计思维五大环节中的“移情、同理心”环节。

4.2 创新能力培养是中小学信息技术学科中的动画制作类课程的核心

在教学设计上可以形成三条任务主线，探究新知、学习新知和提升新知开展的设计活动。其中，探究新知是任务一“方变圆”环节，学习新知是任务二“魔幻变形”环节，任务三就是对设计成果的修饰与润色，其中，“方变圆”是设计活动的前提和基础。任务二是学生按要求制作形状补间动画，经过反复操作，来设计自己满意的作品。通过这种思路对Flash操作中的“创建形状补间动画”开展学习，不仅有助于快速掌握Flash操作中的“创建形状补间动画”，同时也从Flash动画制作的角度来学习了一个动画作品的制作框架和处理流程，从而可以深入理解设计思维的设计层面的含义。

4.3 混合式教学与综合性教学环境

采用混合式教学来进行线上和线下相结合，教师在线下进行直接指导教学，小组内面对面协作和讨论出更有新意的作品；线上学习者协作学习共同完成作品的制作。学习环境的复杂综合性要支持在线学习和交流，支持各种教学交互环节的进行都体现了教学环境的综合性。

5 教学设计案例

案例源于初中信息技术八年级第一单元第二课第一节的教学内容。“形状补间动画”作为Flash动画制作的重点内容，对于教师来说，Flash教学是动画制作的必要环节，对于学生而言，要想学好Flash动画制作，创建形状补间动画是学习者必须掌握的基本技能之一。如何使学习者掌握形状补间动画制作过程的技巧，统观教学目标，将教学内容设计为“方变圆”“魔幻变形”“添加提示符号”三项任务。对“形状补间动画”的操作部分进行了教学设计再设计。

5.1 学习者分析

本部分的教学对象是八年级学生。学习者已经熟悉动画制作的基本知识与操作技能，在此基础上可以进行简单的逐帧动画的制作。在教授完学习者“形状补间动画”操作技能之后，对于他们的作品要进行展示与评比，有利于丰富学习者的情感态度与价值观。

5.2 基于设计思维理念的教学内容分析

从设计思维的视角对“形状补间动画”制作部分的教学内容进行解析，从“方变圆”任务、“魔幻变形”任务和添加“形状提示”任务三个方面提炼创新能力培养的教学要点。

任务一：“方变圆”，主要内容是简单图形变换的探索，属于形状补间动画探索的初级阶段，此过程主要分析Flash操作流程，对操作过成进行模式化处理。任务二：“魔幻变形”，此任务符合设计思维理念的五大环节，其一，需求分析，即介绍补间动画是如何从满足学习者需求出发，专注于自己对于作品的理解，进行“魔幻变形”制作的构思与想象。其二，问题定义，即定义出Flash要解决的核心问题着重强调问题分解过程，将问题具体到“魔幻变形”的变形前后的具体描述。其三，构想，即构想“魔幻变形”的具体实现过程，包括变形前后图形的设计步骤，将任务一：“方变圆”的模式化的操作落实到具体操作上。其四，原型与迭代，即从构想到最终设计的形成，介绍操作流程的反复性。其五，测试，即对已经设计完成的补间动画进行演变与改进，对应任务三：添加“形状提示”，对作品进行完善。

5.3 基于设计过程的学习活动设计

基于设计思维理念，对教学活动的流程进行再设计，流程如图1所示。

图1 教与学活动流程

5.4 学习环境、资源的设计

通过教学活动的设计和学习任务的分配，教师一方面要对教学资源进行制作，另一方面对学习资源进行管理。学习环境的设计要支持生生和师生之间以及小组间、基于资源的学习与设计的便捷交流。微信群和QQ群具有即时性，可提高学习者的在线学习的存在感，便于创建学习共同体，实现学习环境与学习资源的再设计。

6 总结与展望

围绕培养创新能力进行中小学信息技术课程改革是大势所趋。基于Flash操作学习，来探讨如何培养创新能力，对中小学生的创新能力的培养有着重要的实践意义与价值。设计思维拥有信息技术最前沿的思维方式。关于“设计思维+”说法，即设计思维应用于创客教育、STEAM教育中，如何保证设计思维真正有效地应用于创客教育、STEAM教育，让更多开展创客教育和STEAM教育的一线教师运用设计思维，以及从教师角度如何进行设计思维课程的开展，最终实现创新能力的培养，是我们接下来研究的关注点和重要方向。