基于设计思维的初中信息技术课程教学模式设计与应用研究

2022-11-07邹通赵磊通讯作者辽宁师范大学计算机与信息技术学院

中国信息技术教育 2022年21期

邹通赵磊（通讯作者）辽宁师范大学计算机与信息技术学院

● 引言

创新型人才的培养水平是反映一个国家综合能力的一项关键因素。目前，我国已充分认识到创新型人才培养对国家发展的重要意义，并在许多重大政策方针中都反映出国家对创新型人才的培养要求。信息技术课程作为兼具理论意义与实用价值的学科，在发挥工具价值的同时，开阔了学生的思维空间，是培养学生创新能力、协作交流能力、问题解决能力的重要途径与良好载体。[1]而设计思维是一种创新思维方法，将设计思维与教育进行融合能够有效地培养具有创新意识和创造力的人才。[2]

本研究以设计思维为切入点，结合初中信息技术的课程目标与课程内容，尝试构建出基于设计思维的初中信息技术课程的教学模式，以此来改善目前信息技术课程的教学现状，加强信息技术课程对学生创造力的培养，并希望为我国初中信息技术课程的改革提供新的路径。

● 建构依据

1.设计思维内涵

关于设计思维的具体概念学术界尚无定论。林琳与沈书生将设计思维的内涵分为能力观、方法观与过程观三种。笔者借助二人对设计思维内涵的分类，将不同学者对设计思维的理解进行了归纳：

能力观——大卫·邓恩（David Dunne）、杨先艺[3]、马志辉[4]、李彦[5]。

方法观——西蒙·科利（Simon Coley）、乔布斯特（B Jobst）[6]、里姆·拉佐克（Rim Razzouk）[7]、杨绪辉等、闫寒冰、王佑镁[8]。

过程观——蒂姆·布朗（Tim Brown）[9]、贾尼斯·诺曼（Janis Norman）[10]、石书臣。

基于以上对设计思维概念的梳理，本研究将在初中信息技术课程中把设计思维作为过程观与方法观，将其定义为是“发散思维→构思方案→执行方案”不断迭代的创造过程，并在过程中借助合适的思维工具与方法，指导学习者创造性地解决问题或设计出富有创造性的作品。

2.模型分析

设计思维模型是设计思维理念的载体，它最早是在1969年由Simon在其著作《人工科学》中提出。在设计思维的发展中，许多专家学者针对不同使用对象与需求，将设计思维模型进行延伸。应用于教育的典型设计思维模型主要有IDEO设计思维模型、EDIPT设计思维模型、华东师范大学开放教育学院设计思维模型、“为成长而设计”的设计思维模型。虽然不同的研究者从不同的角度出发对设计思维的环节进行了界定，但通过对比不同模型的主要环节，可以将其核心环节归纳为：问题探索环节、方案设计环节、实施制作环节与评价修订环节。

3.设计原则

综合考虑设计思维与信息技术课程的特征，在进行教学模式构建时应遵循以下三个原则。

（1）以学生为主体原则

建构主义学习理论强调“以学生为主体”，在教学模式的各个环节中鼓励学生积极参与教学活动，主动探索，注重学生的主体性，充分发挥其能动性，重视培养学生的发散思维与创造性思维，给学生带来更丰富的创新体验与学习体验。

（2）创造性原则

国内外许多学者通过研究都发现，将设计思维引入教育教学中能够有效提高学生的创造能力、培养学生的创造意识。设计思维的核心特征也是创造性，所以可以通过问题导向、头脑风暴等方式激发学生求知欲望，调动学生学习热情，注重培养学生的创新意识，鼓励学生敢于创新，从而培养学生的创造力。

（3）迭代原则

设计思维模型的四个核心环节不是一般的线性关系，在教学过程中，各个环节可以根据需要进行跳转、循环、迭代与反复。

● 基于设计思维的初中信息技术课程教学模式构建

笔者以教育领域设计思维模型的核心环节与基于设计思维教学模型的设计原则为基础，参考初中信息技术的课程内容与课程目标，结合初中阶段的学习者特征，构建出基于设计思维的初中信息技术课程的教学模式，如下图所示。

1.教学活动设计

（1）问题探索环节

本环节学生活动主要分为感知情境、理解挑战与明确目标三个步骤。感知情境是指能够沉浸在由教师提供的真实案例或情境中主动进行感知与探索。理解挑战是指通过对情境的探究与理解可以展开思路、发散思维，分析其中存在哪些需要解决的问题，并将想法记录。在这个环节不需要考虑思路正确与否，只需要提出尽可能多的思路即可。明确目标是指在教师的指导帮助下对提出的想法进行筛选，明确最亟待解决的问题是什么，目标是完成什么样的作品，明确本节课的学习目标。

教师活动主要分为创设情境、提供工具、引导思维、聚焦目标。创设情境是指根据教学内容创设出一个真实的情境以供学生进行感知与探索。创设的情境应从学生真实生活出发，在能够给学生的思维提供一定程度发散空间的同时又不过于偏离教学目标。提供工具是指提供一些有助于学生思维发散的工具，帮助学生顺利开展“理解挑战”环节，如头脑风暴、世界咖啡、HOW MIGHT WE问答法等。需要注意的是，根据具体的教学内容与教学情境提供最合适的一到两种工具即可，工具数量不能过多，因为初中阶段的学生思维能力有限，过多的设计思维工具反而会让他们无从下手，影响思维的发散，降低课堂效率。引导思维是指学生在进行分析探索时如果遇到了瓶颈或没有方向，可以给予学生引导，帮助学生进行思考，确保学习环节顺利进行。聚焦目标是指帮助学生筛选和剔除过于跳跃或与本科教学内容相差甚远的思维，以此将学生的想法最终聚焦到当前课堂的教学目标中来。在帮助学生进行思维收敛时，需要明确学生被剔除的想法并不是错误的，而是偏离了课程的主题。

（2）方案设计环节

本环节学生活动主要分为构思方案、小组聚焦讨论、确定方案。构思方案是指在明确要解决的问题后根据教师提供的学习材料与设计思维工具发散思维，构思解决问题的途径，制订可行的方案并将其记录下来。小组聚焦讨论是指小组成员将自己的方案进行交流与分享，在交流的过程中萌生出的新的想法也可一并记录下来，由组长进行分类与归纳。确定方案是指在小组聚焦讨论后，通过类比与反思，共同筛选出一种可行性的方案。

教师活动主要分为提供学习资源、提供工具、提供帮助。提供学习资源是指学生已有的知识和能力不足以完成方案设计，需要以多种形式为学生提供新知识的学习资源，为学生搭建好“脚手架”，帮助学生习得新知识，完成意义建构。提供工具是指根据教学情况，有选择地为学生提供设计思维工具，辅助学生理清思路完成方案设计。提供帮助是指在过程中时刻关注学生思维动态与活动进度，在必要时为学生提供思路，解决问题。

（3）实施制作环节

本环节学生依据最终确定的解决方案充分发挥自己的创造力，开展个性化创作，制作过程中还可以根据实际情况随时对方案进行调整与修改，最终完成信息技术作品的初步创作。

教师活动主要包括观察操作、适当指导。在学生制作过程中需要观察学生的操作，当学生遇到问题或对前一阶段的新知识没有完全理解掌握时，及时给予适当的指导，帮助学生顺利完成作品的制作。

（4）评价修订环节

本环节学生活动主要分为测试检验、分享反馈、修改优化。测试检验是指完成作品后借助教师提供的设计思维工具对自己和他人的作品进行多元化评价，以此检验作品是否达到标准，以及对本节课的新知识点是否能掌握与运用。分享反馈是指将自己的作品进行组内展示与评价，收集组员对自己的作品的反馈。反馈的具体内容可以根据教师提供的思维工具来进行。修改优化是指根据收集到的反馈与建议对作品进行修改与完善。

在评价修订环节，教师活动主要包括组织展示、组织评价。组织展示是指组织学生将完成的信息技术作品进行展示与分享。组织评价是指通过提供具有评价功能的设计思维工具，如用户反馈分析图等，帮助学生确立评价方向，明确评价标准，使学生快速收集反馈与意见，对作品进行修改迭代。

2.教学评价

本教学模式的教学评价秉持以过程性评价与总结性评价相结合的原则，既关注学生是否能够设计出具有创造性的信息技术作品，也关注学生在基于设计思维的教学过程中，是否对学生创造力有所提高。

（1）课堂活动记录表

以课堂活动记录表的形式作为本教学模式的过程性评价。教师在课前针对不同的教学内容，以教学活动设计中学生活动为支撑，对四个教学环节进行具体活动的设计。通过课堂活动记录表，记录学生的探究过程、思维过程与学习过程，将学生的整个学习过程与作品创作过程进行“可视化”。

（2）学生作品评价表

学生作品评价表

学生作品能够直接反映出本节课的教学效果，帮助教师判断学生的创造力是否有所提升，所以可以作为本教学模式的总结性评价。根据每节课的教学目标，从主题性、技术性、创意性、艺术性四个维度对学生作品进行评估，如下表所示。评价表中还将设计思维工具“用户反馈图”进行改进，让学生相互评价作品的优秀之处与改进之处，帮助学生对他人作品进行更细致的评价。

● 效果分析

1.研究方法与研究对象

本研究采用问卷调查法与访谈法检验基于设计思维的初中信息技术课程教学模式能否有效提高学生的创造力。在大连市某中学随机选取七年级某班级学生作为实验对象在该模式的指导下开展教学。实验班的学生总数为45人，首先对实验班学生进行创造力前测，分析当前实验班学生的创造力情况，然后分别选取大连理工大学出版社出版的七年级上册的《旅行手札封面——综合运用Photoshop知识》和《我当导演——了解视频制作工具》这两个教学案例来开展教学实践。在课后对实验班进行创造力后测，对比学生的创造力变化，并使用访谈法了解学生与任课教师对该模型的使用反馈，以此验证该模型的有效性与适用性。

2.数据收集

本研究选用的实验工具是在北京师范大学心理学教授骆方编制的《典型行为的创造性思维能力测验》的基础上，保持4个测量维度与10个测量指标不变，将题项的内容与信息技术课程相关知识与课程目标进行结合，使该创造力测量量表与初中信息技术课程更加贴近。该量表从创造性思维与创造性人格两方面对学生的创造力进行评估，共33道题项，采取6分制计分法，“很不符合”“基本不符合”“不太符合”“有些符合”“基本符合”“很符合”分别对应1分至6分，测量所得的总分越高，则说明被试者的创造力水平越高。

在教学实践前，笔者向实验班的学生发放调查问卷并进行回收，使用SPSS对本研究所用的改编后的《典型行为的创造性思维能力测验》量表进行信度分析，总量表的克隆巴赫系数为0.895，各分指标的克隆巴赫系数均在0.7以上，表明本研究所使用的量表的信度较好。

3.教学模式前后学生创造力对比

在教学实践后向学生发放调查问卷，将前后测两次问卷数据进行汇总，共得到有效匹配问卷45份，共90份。利用SPSS软件对学生创造力的4个维度、10个指标在前后测中的差异进行配对样本T检验。创造力各维度的前后测差异结果及创造力具体指标的前后测差异分析结果显示，在创造力的4个维度前后测差异比较中，解析思维、直觉思维、评估思维、联想思维，p均小于0.05，在前后测中存在显著差异；同时，在衡量创造力的10个指标中，把握重点、综合整理、投射未来、独创性、洞察力、概要解释、评估力、联想力、通感、兼容性、创造思维，p均小于0.05，在前后测中均存在显著差异，且后测得分均显著高于前测。说明通过基于设计思维的初中信息技术教学模式所开展的信息技术课程可以很好地培养学生的创造力，能够达到提高学生创造力的目标。