设计思维对初中生创新能力培养的实践探究

何　兵

【摘要】以往创新能力培养教育主要体现在高校中，然而，创新人才的培养在中小学阶段也十分重要，它对学生创新能力的发展有着良好的启蒙作用，同时也能够提高学生的学习兴趣。因此，我校结合实际情况，联合广东工业设计城开展以工业设计为内容的创新教学实践研究，以此增强初中生科技创新能力发展的潜能。此项教学实践有别于传统的教学，利用校企联合，研学旅行的方式，更注重理论与实践的结合，能够较好地拓展学生的视野，调动学生学习的积极性，达到提高学生创新能力的目的。

【关键词】创新能力;设计思维;研学旅行;初中生

一、初中学生创新能力培养的意义和重要性

21世纪是知识经济与创新科技快速发展的时代，国家之间的竞争日益激烈。国家之间的竞争表面看是综合国力的竞争，本质是人才的竞争。党的十九大报告指出，“创新是引领发展的第一动力。”因此，提高全民素质，培养学生的创新能力在基础教育中有着极其重要的意义。

思维独立是初中生心理发展的一大变化特点，他们的思维由抽象思维慢慢向理论思维转化，记忆、想象等能力迅速发展，可以对自己未接触的事物做出假设并进行印证。因此，创新教育在初中阶段对学生起着良好的启蒙作用。这个时期是创造性思维、创造性人格及从事创造性劳动所必须具备的价值取向和社会责任感发展的关键时期。学生在青少年时期所养成的学习习惯、学习兴趣和学习方法，以及他们的综合素质、知識结构和思维能力，会直接影响他们在大学阶段的学业水平和工作后的成材潜力。因此，抓住创造性发展的关键时期，培养初中生的创新潜能对科技创新人才的培养有着重要的意义。

二、设计思维构建的三要素

（一）学习兴趣的激发

“兴趣是最好的老师。”对于初中生来说更是如此。他们具有强烈的好奇心和探索精神，更容易从新鲜事物中激发想象和创造能力。我们利用广东工业设计城丰富的创新产品资源作为学生兴趣的切入点，为学生构建起一定的设计思维能力。

在整个课程体系中，我们始终利用问题导向不断激发学生的学习兴趣，并引导学生不断探索寻求解决问题的方式、方法。例如，在让学生了解什么是工业设计时，教师为学生现场展示了多种日常生活用品的设计样本。各种造型优美、功能奇特的产品让学生称奇叫绝、联想不断，看似简洁小巧的一个产品，背后都蕴藏着设计师的灵感与智慧。这样的课堂有效增强了学生学习和思考问题的积极性。

图1  丰富、有趣的室内、室外课堂

除了常规课堂外，我们还将美术馆、科技园等作为拓展课堂。在研学旅行过程中，教师会为学生详细讲解不同建筑或产品的设计元素和理念，不仅拓展了学生视野，启发了学生的思想，更增强了学生学习的兴趣和积极性。威廉姆斯提出了认知-情感交互作用理论。他认为，教师应当在课堂教学中多运用启发创造性思维的策略、采用游戏和活动方式进行教学，学生才能够在宽松自由的氛围中大胆地进行探索，发散思维，发挥想象力，使创造性思维得到有效培养。

（二）基础理论的学习

在每次的研学旅行中，我们都会合理安排一些基础理论课程，帮助学生提高认知水平，解决研学过程中所发现的问题。目前已经开展两个学期的课程，并形成较为完整的校本教材体系。

第一期理论课程的建设主要以审美与设计基础知识为主。重点学习平面、立体和色彩三大构成原理。这三大构成是艺术设计的基础，主要目的是增强学生的审美意识，提高学生手绘造型的能力。有了这个基础，学生就可以从构成的角度去分析理解各类作品，并把构成的分析方法在研学参观中加以运用，去理解和感受寻常事物中的形式美，再通过视觉元素加以表达，实现将想法变为设计语言的过程。在这个过程中，学生的创新能力逐步得以培养。

第二期理论课程主要以视觉识别设计和空间设计为主。视觉识别，是静态的识别符号具体化、视觉化的传达形式，通过完整的视觉传达体系，将所要表达的文化理念、特质、内容等以抽象语意转换为具体符号的概念，塑造出独特的IP形象。通过掌握视觉识别系统的基本要领和外出调研分析等形式，可以提升学生对符号概念的认知能力，达到提高学生通过可视形式表达创新思维的能力。而空间设计，是利用易更换、易变动位置的饰物与家具（如，窗帘、沙发及装饰工艺品等），对室内的二度陈设与布置进行合理的归纳总结。通过该模块的学习可以增强学生的空间想象和感受能力，达到训练学生思维的目的。

后一阶段将根据前期学习效果逐步增加学习深度，为构建学生设计思维打下基础。理论基础的学习不仅增加了学生的学识水平，也能够为学生的实践操作提供指引。

（三）实践操作的体验

重视实践操作的体验是我校创新课题的最大亮点，也是最能够吸引学生、启发学生的重要举措。

图2  学生进行各项实践操作训练活动

在实践操作课程中，我们主要以平面构成、色彩色彩、立体构成、丝网印刷及空间设计为内容，每一节课都会精心安排一些具体的作业任务，让学生动手操作，使其从实践中发现问题，探讨问题，再到解决问题，逐步形成学习思考的一种循环体验，从而构建起解决问题的设计应用能力。

每当一件件精美的作品呈现在大家眼前时，学生的内心都有一种无比激动的自豪感和喜悦感。这种实践操作体验的快感是学生平日里在课堂中所无法感受到的。也正是这种感受时刻激励着学生不断学习，不断思考。我们说，“给学生打开一扇窗，不是为了让他欣赏眼前的风景，而是给他一个更加宽广的遐想空间。”

三、设计思维训练“六步曲”

华东师范大学开放教育学院整合国际成熟的设计思维框架，研发出一套适合中国本土的设计思维方法体系包括：发现问题、集思广益、设计方案、快速原型、评估修订以及迭代发展六个阶段。 在每个阶段设置相对应的设计思维活动，具有全面性、逻辑性、循环性、可操作性等优点。我们在训练学生设计思维上也利用了这个方法体系，下面利用学生设计制作“小贝夜灯”加以阐释说明：

（一）发现问题

随着社会经济和科技水平的不断发展与提高，人们对日常生活中的各种产品由过去较为单一的实用性逐步转变为多方位的体验感，这就对设计者提出更高的要求。那么这个要求是什么？首先，我们就得去发现问题。发现问题这一阶段主要的学习活动包括小组讨论、“头脑风暴”、同理心思考等。

根据小夜灯的功能和作用引导学生进行“同理心思考”。在“同理心思考”的过程中，要学会换位思考并进入对方的内心世界，观察和思考对方的需求及经验习惯。在这个过程中，去发现问题，找到研究方向，激发探究兴趣，进而形成创新方案。例如，学生想到儿童睡觉怕黑但光线太强会影响睡眠，那么，灯光亮度强弱就是一个问题。对于学生和成人可能还要考虑造型特点，灯光颜色，实用性、便捷性等因素，这些都是发现问题的过程，也是引导学生深入理解“以人为本”的设计理念。这样，最终才能创造出真正符合人们需要的产品。

（二）集思广益

集思广益是对前一阶段收集的問题进行深入讨论，找出需要解决的关键问题，并追根溯源寻找问题产生的原因。这个阶段鼓励学生大胆假设，同时也要勇于质疑，在不断推演取舍中寻找解决问题的方案。这里可以利用“头脑风暴”结合思维导图形式，提出有创意的解决方法，且多多益善。

（三）设计方案

设计方案是指在前面研究的基础上，利用图文结合的方式将其呈现的过程。在“小贝夜灯”的制作过程中可以利用手绘草图的形式，在创意来源的基础上赋予夜灯造型、材质、功能等细节。

（四）快速原型

快速原型阶段是学生按照之前的设计展开活动，将其具体化、外显化的过程。在这个过程中，不仅可以进一步发现问题，也能验证之前的最优想法，最终形成更佳方案。“小贝夜灯”制作中，在教师帮助下，学生利用电脑进行3D制图，可以补充手绘2D图中的不足，对各个角度进行完善，并模拟夜灯的真实效果，用效果图的形式呈现。

（五）评估修订

当所有设计工作完成后，可以将产品进行小批量生产。通过测试，便可进入用户体验阶段。体验者根据个人感受做出评价，并提出反馈意见。设计者注意收集反馈意见。

图3 “小贝夜灯”组装过程

（六）迭代发展

迭代发展根据评估修订中用户反馈的意见进行方案的讨论、修改与完善，当问题过于突出时，需要从发现问题开始再次进行思考，形成方案的迭代。

以上为学生设计思维训练的六个阶段，目的在于培养学生利用设计思维的模式来思考问题，系统训练学生解决问题的能力。在学习过程中，学生的思维得到不断的拓展，逐步形成创新思维能力。

在任何一个行业，创新型人才都是稀缺资源，人才需要教育的培养，而什么样的教育能够培养出具备创新能力的人是我们创新教学实践探究的一个过程。美国教育技术国际协会在2016年6月发布了《教师标准》，提到“设计师”将是未来教师的重要角色。教师作为教育领域的“设计师”需要从新的视角对自身角色和所需具备的能力进行思考，为改进教学而设计是教师必备的能力。因此，利用设计思维建立学生创新能力培养课程体系也是有利于教师教学设计能力和水平的提高。

总之，科技创新能力的培养并非是一朝一夕的事情，联合广东工业设计城，利用其丰富的社会资源为学生提供良好的研学机会，用培养学生设计思维的方式激发学生创新潜能的实践探究是我们一次新的尝试，希望能够带给学生更新、更好的课堂体验，为探索科技创新教育提供一条新思路。

参考文献：

[1]Qigao Hu，Peng Hao，Weifeng Cui，Weihua zhu.Innovative Talent Training Model to Actively Explore the Hierarchical Culture[C].2013教育技术与信息系统国际会议论文集，2013：891-895.

[2]方紫帆.《设计思维与跨学科教学》课程设计与实践[J].宁夏大学，2019（5）：14.

[3]钟志贤.大学教学模式革新：教学设计视域[M].教育科学出版社，2008：116.

责任编辑  李  源