設計思維

什么是設計思維

設計思維這一術語源自設計領域，多被理解為設計師解決問題的思維方式，即將設計想法通過各種方法創造性地表達出來。諾貝爾獎獲得者，經濟學家赫布·西蒙（Herbert Simon）于1969年在他的著作《人工科學》中提出了設計是一種思維方式的概念，設計是一般的問題解決過程。在他的啟發下，人們開始探索設計師是如何解決問題的。奈吉爾·克洛斯（Nigel Cross）于1982在《設計師式認知》一文中指出[1]，設計是一門與自然科學和人文學科截然不同的學科，科學關注的對象是自然世界，其認知方式是可控的實驗、歸類和分析，人文關注的對象是人類經驗，其認知方式是類比、比喻、批判和評價，而設計關注的是人造世界，其認知方式是建模、圖示化和綜合化。

哈佛設計學院的建筑學教授彼得·羅（Peter G Rowe）于1987年在其著作《設計思維》中，描述了建筑師和城市規劃者在做設計時用的設計方法論，并正式提出設計思維這一概念，自此，設計思維也成為設計師問題解決方法的代名詞。

走向基礎教育的設計思維

設計思維之所以能被非專業設計師廣泛應用于解決具有不確定性的疑難問題，尤其中小學教師將設計思維作為培養學生創新能力的手段，皆因設計思維從專業設計走向了協同設計，從高等教育走向了基礎教育[2]。

自工業革命開始，產品設計逐漸與產品生產分離，致使產品設計關注的領域不斷擴大，從以解決人們日常所用為目的的日用品設計，拓展到以解決人們信息傳達為目的的標志設計、包裝設計、廣告設計，以及以解決人們空間使用為目的的室內設計、景觀設計、建筑設計等。布坎南（Buchanan）指出，設計思維作為一種創造可能性的有序、系統的一般設計理論，可應用于設計的各個領域。

隨著設計領域的逐漸細分，用戶需求的日益提升，設計呈現出專業化、職業化的特征，具有專業設計能力的職業設計師開始出現。設計師要受過專業的職業訓練才能勝任其設計工作，設計思維則作為職業設計師日常設計工作中運用的思維方法、創新手段，幫助設計師進行創意、構思、表達和解決設計問題。

當今的設計，從商業、科技與設計的視角，更多地關注產品與用戶行為之間的關系。蒂姆·布朗（Tim Brown）認為，設計思維作為一種系統化的創新方法，平衡了用戶、技術和商業三者的視角，在具體的設計活動中，設計思維從用戶的需求出發。而要解決這樣的設計問題，職業設計師需要和心理學家、人類學家、社會學家、營銷專家、科學家、工程師等不同領域的專業人士協同合作，有時還需讓用戶參與其中，通過跨界團隊的協同解決問題。設計從設計師專屬的問題解決方法成為跨界團隊進行協同設計的思維方法和運作模式。

設計思維之所以能從專業教育演進為通識教育，并被中小學教師作為一種教學法用于培養學生的復雜問題的解決能力、創新能力、批判性思維能力、協同合作能力，以及溝通與交流能力，這都得益于人們對設計教育價值的深度思考。奈吉爾·克洛斯提出了支持設計通識教育的觀點，設計能培養解決問題的技能，拓展形象思維能力、非語言性思維和溝通交流的能力，為人們解決生產和生活中所遇到的問題提供了新的思維方法。

設計思維不僅培養了學生遇到問題后，從跨學科視角進行思考，通過協作探究和解決問題的能力，還促進了學生在身心和品格上的發展，增強社會責任意識，這些皆體現了通識教育理念。美國斯坦福大學d.school將原本需要通過系統的設計專業訓練才能掌握的設計思維，簡化成不同專業背景的學生都可以理解并掌握的設計思維模型，這進一步推動了設計思維通識教育的發展。

d.school設計思維模型包括同理心、定義問題、概念生成、原型化和測試5個階段[3]。

● 同理心，是指通過觀察用戶在他們生活中的行為、態度，感知用戶需求，并體驗用戶生活的情境，領會用戶的意圖。

● 定義問題，即通過同理心所得到的用戶意圖轉換成更為深層次的用戶需求，以及對設計問題的見解，并將其描述出來。

● 概念生成，則需充分發揮設計團隊的創造性和想象力，發散思維，形成盡可能多的想法。

● 原型化，是一種利用實物快速表達概念、想法的方式，用于設計研究和權衡。

● 測試，就是通過原型找出什么是可行的、什么是不可行的，并根據反饋對原型進行修改，改進解決方案。

設計思維之所以進入基礎教育的視野，源自教育工作者對如何培養學生的核心素養的思考。核心素養，是適應信息時代對人的自我實現、工作世界和社會生活的新挑戰而誕生的概念[4]。歐盟的“八大核心素養”、美國的“21世紀技能”、日本的“21世紀型能力”和中國的“中國學生發展核心素養”，共同追求培養學生的復雜問題的解決能力、創造和創新能力、溝通與交流能力，培育能自我實現和服務社會的高素質公民。諾埃爾（Noel）等指出[5]，設計思維培養了小學生的問題解決能力、批判性思維能力、協同合作能力和同理心及社會責任，為以后的成長奠定了堅實的基礎。

設計思維是一種創造性問題解決的方法

創造性問題解決方法

中小學教師在開展設計思維教學時，需意識到設計思維的本質不在于創新成果的涌現或某種具體方法的應用，而在于使學生學會一種創造性問題解決的方法。

創造性問題解決（creative problem solving，簡稱CPS），是利用一種有系統的思考方法，強調解決問題者在選擇或執行解決方法之前，要盡可能地想出各種及多樣的可能方法。創造性問題解決具有問題的開放性、求解的發散性、目標的多樣性和學習的合作性的特征。

首先，問題的開放性，是指創造性問題解決中的問題通常具有開放性，即這類問題屬于結構不良（定義模糊）的問題，有多種可行的解決方法。

其次，求解的發散性，創造性問題解決是一個綜合性、高級的、創造性的心智操作過程，這一過程具有鮮明的發散特征[6]。創造性問題解決與創造性思維、發散性思維相互作用、相互交織，多角度開拓解決問題的思路。

再次，目標的多樣性，創造性問題解決的問題具有開放性，必然會產生多種多樣的目標，只有產生可供選擇的多樣化目標，才能尋求到解決問題的最優解。

最后，學習的合作性，創造性問題解決通過合作學習，促進問題的解決。

設計思維的特征

設計思維作為一種創造性問題解決的方法，倡導解決問題者要從以人為本的視角，采用小組合作的方式，通過在問題情境中的觀察與沉浸，對結構不良的問題進行重構，想出問題的解決方法。設計思維具有過程非線性、可視化工具、融合發散思維與聚合思維、依托團隊創造力和情境認知的特征。

過程非線性。設計思維的流程是非線性的，在問題解決過程中，不必遵循某種特定的順序，并且包容發生“錯誤”。以d.school設計思維五階段模型為例，問題解決者以同理心為基點，通過換位思考了解他人，進而定義問題，產生概念，用實物原型快速呈現概念，然后進行測試檢驗，并在問題解決的過程中不斷進行非線性迭代。即便處于原型化和測試階段，也可能會再次返回同理心，重新審視問題，進而啟發新的概念，再次迭代（如圖1）。正是在這樣的非線性的、動態的“循環”中，擴展了問題解決的空間，使設計者不斷獲得新的見解，形成新的方案。

可視化工具。設計師借助設計草圖（圖2）、照片或影像、圖表、概念原型（圖3）、用戶旅程地圖等可視化手段，以更簡潔、準確的方式傳達設計思想。可視化工具能輔助設計師進行創意設計。

設計思維融合了發散思維和聚合思維。發散思維，是指為了滿足某一特定需要而產生的許多解決問題的方案、辦法和設想。聚合思維[7]，是指從已知信息產生符合邏輯的判斷和結論，從現成資料中尋求正確答案的一種有方向、有范圍、有條理的思維方式。以d.school設計思維五階段模型為例，同理心階段，思維具有發散性，即利用觀察、采訪、沉浸等手段理解用戶；定義問題階段運用聚合思維，在同理心的基礎上，洞察用戶深層次的需求；概念生成階段，思維再次發散，借助頭腦風暴、六頂思考帽、圖解思考、檢核表等方法，構想盡可能多的設計概念；原型化階段，思維再次聚合，利用實物快速表達概念、想法；測試階段，運用情感測量、可用性測試等工具，驗證設計方案的可行性（如圖4）。中小學生在解決問題時有聚合思維傾向，多使用單一策略解決問題，設計思維能有效拓展學生發散性思維的體驗。

設計思維依賴于一個具有不同背景、經驗和觀點，在各自領域擁有專業知識的多樣化團隊。在設計思維的開展過程中，尊重團隊中的個體，充分發揮個體的主動性，更重視團隊集體的創造力體現。團隊成員應該對不同的觀點和能力持包容態度，每個人都需受到尊重，同時打破“豎井思維”，積極分享自己的想法。團隊構成在項目進行中盡可能保持不變，但若遇到特殊的模式或項目，可適當吸納新成員，如用戶、供應商或專家等。設計思維依托跨界整合團隊模式，經小組頭腦風暴、討論、協作，形成新穎且有用的想法或解決方案，生動地體現出團隊創造力的魅力。學生在設計思維項目的完成過程中，建立了合作意識，體會到分工協作的重要性，學會從不同角度感受問題，聆聽他人的觀點。

設計思維是一種情境思維，以故事和場景的形式與用戶建立聯結，描述用戶行為[8]。設計思維使設計者在情境中認識問題，拓展思維，驗證設想。設計者利用自己的知識、經驗和技巧，對用戶言行進行觀察，有時會更進一步用沉浸的方式，扮演用戶，體驗用戶在真實生活場景中所面臨的問題，捕捉用戶在實際場景中的生理和心理特點，深入對方內心體驗用戶的感受，找到潛在的問題和創新的機會。

設計思維為中小學科技教師提供了教學設計的新模式。設計思維通過同理心感知身邊及社會問題，通過可視化工具，培養學生利用形象與抽象、發散與聚合、分析與綜合、邏輯與直覺的思維過程，并在此過程中通過對問題的探索、擴展和整合獲得問題解決能力、創新實踐能力的提升，同時建立學生自主發展與團隊協作的氛圍。

參考文獻

[1] CROSS N.設計師式認知[M].任文永，陳實譯.武漢：華中科技大學出版社，2013：11-32

[2] 喬鳳天，吳陶，孫遠波，等.設計思維與創新教育[M].北京：科學出版社，2020：4-9；18-20

[3] 李彥，劉紅圍，李夢蝶，等.設計思維研究綜述[J].機械工程學報，2017（8）：5-6

[4] 張華.論核心素養的內涵[J].全球教育展望，2016（4）：10-11

[5] NOEL L A， LIUB T L. Using design thinking to create a new education paradigm for elementary level children for higher student engagement and success[J]. Design & technology education， 2017， 22： 1-12

[6] 程良道.創造性問題解決的實質初探[J].教育探索，2001（8）：40-41

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[8] 武宇翔.情境思維——基于場景的設計思維方式[J].設計，2019（11）：105-107■