設計思維在高中通用技術教學中的應用

■天津市武清區教師發展中心 王國強

高中通用技術課程，作為培養高中生動手能力、設計能力、應用能力的學科，在我國育人體系中發揮著非常重要的作用。高中通用技術教學貼合生活實際，具有一定的實踐性，給學生提供了動手設計實踐的機會，促進了高中課程改革的不斷深入與發展。傳統的教學模式下，學生以模仿制作為主，缺乏設計性和創新性，高中通用技術教學方式單一，實踐層次不高，難以達到深度學習的要求。本文通過分析設計思維在高中通用技術教學中的作用和意義，提出進一步加強通用技術設計思維的有效教學策略，促進高中通用基礎教學的創新發展。

一、設計思維的概念

“設計思維”是指在創新實踐中，為解決現實問題，利用新思想，新方法，展開想象，進行自主創新設計。“設計思維”這一理念最早是由美國IEDO公司提出的，用于發散性思維，以靈活根據各行各業的設計需求，解決各行各業面臨的實際問題。其要求設計師改變自己的固化思維模式，充分了解用戶的需求，了解用戶的思維模式，開展產品的設計，提高用戶對產品的接受程度。設計思維主要包括五大基本步驟，分別是：同理心—頭腦風暴—定義—原型制作—測試，設計者通過這樣的思維模式，產生創意設計，解決實際問題。

二、設計思維在高中通用技術教學中的重要意義

（一）有利于提高學生核心素養

通用技術課程育人的總目標是，全面培養學生的綜合能力，讓學生學會動手實踐，提高學生的核心素養。高中通用技術教學需要培養學生“技術、工程、設計、圖樣、物化”五個方面的能力，讓學生的核心素養得到進一步的提升?！霸O計思維”在高中通用技術教學中的應用，就是將通用技術的被動模仿學習，轉變為主動探究學習，讓學生主動地思考設計過程，技術工藝和手法，提高學生的物化能力?！霸O計思維”理念的指導能為學生的設計模型打下基礎，提供有效的設計路徑，讓學生從設計模型的角度出發，利用同理心，深入挖掘客戶的需求，了解設計模型產品的特征，從而進一步優化設計模型，優化升級產品。學生在設計和創作的過程中，有效地鍛煉了發散性思維，運用了自己的想象力和創造力，激發設計的靈感，將所學習的知識靈活運用。簡言之，高中通用技術設計實踐教學的不斷深入，將進一步促進學生核心素養的提高。

（二）有利于將學習引入深度

“設計思維”本質上是一種深度思維的體現。其在高中通用技術的實踐與應用，有利于促進高中生通用技術的深入學習，豐富高中學生通用技術的教學方法。具體來說，高中通用技術教師如果能具備這樣的設計思維，利用新方法，學習新理念，提高高中通用技術學科的重視程度，注重啟發學生的設計思維，將實現多元化教學，進一步提高高中通用技術的教學效率和質量。如果學生能有效地利用“設計思維”來進行設計實踐的學習，能進一步地掌握通用技術的基礎知識，并將理論知識融入實際中，加強靈活與運用能力。在“設計思維”的影響下，學生還能學會從用戶的角度出發，站在用戶的角度思考問題，站在用戶的角度對產品設計進行理性的分析，充分考慮到產品的使用性能，優化產品的內部結構，促進產品的改革與創新。不僅如此，學生在設計的過程中還能提高實踐經驗，增加對理論知識的理解程度，利用發散性思維，靈活地應用通用技術知識，解決用戶的實際問題。如此一來，通過制定方案、設計圖紙、建立模型等多個環節的實踐，能有效促成學生的深度學習，將理論知識與實踐有機地結合，提高學生通用技術的整體水平。

三、高中通用技術課程教學存在的問題

通用技術學科實踐學習的優勢十分明顯，它以“設計學習”“操作學習”為主要特征，突出學生的主體地位，但在課堂實施中發現，在實踐項目設計實施之初和項目實施過程中，多數學生會無從下手，在項目設計及項目制作過程中毫無頭緒。究其原因主要有：學生的知識層次和接受能力制約了項目的實施；教師的項目設置過于單一且難度相對較大；項目所包含的部分教學內容不能喚醒學生的已有經驗。很多高中在開展通用技術課程的過程中，部分教師采用老套的教學內容，不能與時俱進地創新教學活動，很多學生是被動地接受教學，簡單地模仿模型進行制作，這將難以培養學生的通用技術能力。如在木工教學的過程中，反復地讓學生制作魯班鎖、小板凳等，長此以往，學生失去了學習的興趣，失去了主動探索、主動設計的能力，學生通用技術課程體驗不佳，影響了通用技術課程的教學效果。這對學生通用技術的學習和成長是非常不利的，由于學生缺少設計的思想，沒有創新意識，限制了學生的想象力和創造力，思維受到了局限，不利于學生的創新性發展。

如果在項目實施之初先讓學生完成多個具有共同技術特征的技術體驗活動如制作座簽、微型小電扇、小物品收納盒等，能讓學生在技術體驗活動中，掌握學科基本原理、提升動手能力。還要注重學生體驗過程中高階思維的引領，讓學生學會運用技術思維方法解決簡單問題，從而建立起解決問題的架構。

四、“設計思維”在通用技術教學中的應用原則

（一）加強跨學科的應用力度

在高中通用技術的教學中，為了解決教學課程設計的問題，高中通用技術教師要加強學生的創新引導，讓學生利用“設計思維”實現多種學科的靈活應用。通用技術課程本身就是一門實踐性較強的學科，包含著數學知識、物理知識、化學知識等多種學科知識。通用技術的教學目的就是促進學生理論知識與實踐的結合，利用已學的知識，將多種學科知識進行重組構建，應用于日常的生活。學生在運用多種學科知識，解決實際問題的過程中，能加強對學科知識的理解，提高綜合應用水平。

（二）教學課題生活化

通用技術課程的本質是解決生活中的實際問題，問題都是源于生活?！霸O計思維”也一樣要以生活為主題，考慮到實用性、便捷性、美觀性，確保設計模型可以應用于生活實際。高中通用技術教師在進行教學設計的過程中，必須本著“教學課題生活化”的設計理念，巧妙地融入多種學科元素，讓學生參與實踐。引導學生利用設計思維，確立教學課題的設計方案，制定明確的設計內容，滲透設計理念，讓學生在創新設計的過程中，提高對通用技術實踐活動的參與熱情，促進學生全面發展。

（三）注重合作學習，培養合作意識

在“設計思維”的引導下，開展高中通用技術教學，有效地利用合作學習的形式，加強小組之間的探討與交流。設計就是要集思廣益，取長補短，小組合作式學習中，學生要征求同伴的意見，從而學會全面考慮，從整體的角度出發思考問題。在合作學習過程中，教師通過設置相關問題，讓學生在“設計思維”引導下，主動地進行小組商議，明確小組成員的各個職責，研究討論設計方案，設計調查問卷，制作模型。這樣充分地發揮集體的力量，加強學生團隊合作，交流互學的意識，滿足核心素質的教育理念。

五、“設計思維”在通用技術教學中的應用流程

高中通用技術教師要將設計思維滲透于教學全過程，讓學生發現和解決問題，在設計思維的引導下制作出更令人滿意的作品。下以“校園共享雨傘傘框設計”為例，展示了設計思維在通用技術教學中應用的全過程。

（一）利用同理心，提出通用技術問題

“設計思維”一共包括5個步驟，提出問題是第1個步驟。在通用技術教學的過程中，需有效地利用同理心，從客戶的角度思考問題，考慮到客戶的心理感受，從客戶出發提出問題，做出假設，這樣有助于使產品模型設計得更加人性化、具體化，加強設計產品模型的實用性。同理心的建立，要站在別人的角度感受別人的情緒，要在別人的視角去理解問題。教師可以設立相關的教學情境，激發學生的“同理心”。

在教學實踐中，教師讓學生以小組合作的形式研討生活中常見的一些不合理現象，并要求學生在觀察的過程中，把自己當作“用戶”，從自己的親身感受出發，說一說自己的直觀體驗。有的學生提出學校的共享雨傘和晾雨傘的框設計得不合理。因為學校的師生較多，共享雨傘的數量不足，不能滿足學校師生的需求，如果遇到突發性的下雨天，學校很多學生都沒有辦法取到共享雨傘。學校晾雨傘的框也存在不合理的現象，所有晾雨傘的框都是統一標準，設計得比較小，只適合最小的折疊雨傘，如果手里拿了把大雨傘，根本放不進去，不能滿足使用者的需求。針對學生發現的這一情況，教師引導學生繼續深入探究問題。

（二）利用“設計思維”定義，明確提出問題

學生利用同理心發現問題，已經明確了研究的方向，要制作一個校園共享的雨傘傘框。但是還要進一步明確使用者的需求，了解使用者的心理感受，站在使用者的角度去設計。在“設計思維”的引導下，學生明確了調查方法，深入環境內部，對用戶群體的心理活動行為習慣進行深入的調查，從而改進產品模型的質量，提高產品模型的使用效率。在搜集的過程中，主要以下幾個方式進行，一是“看”，看用戶的行為習慣。二是“聽”，聽用戶的處理意見。三是“想”，想象產品的改進方法，揣測用戶的心理想法。四是“感受”，感受產品的使用體驗。

在確立了“制作學校共享雨傘傘框”設計方向以后，要開展“聽”“看”“想”“感受”4個方面的研究，提出明確的問題讓學生思考：“如果加大共享雨傘傘框的建設投入力度，增加共享雨傘傘框的數量，那么共享雨傘傘框適合放在校園的哪些地點？這些環境地點都有什么優勢？為什么要選擇在這些地方建立？晾雨傘的傘框，大小規格該如何設立？”讓學生以小組討論的形式解決這些問題，將討論的過程，討論的結果，做好研究項目的設計記錄，以便于以后的參考。

（三）利用頭腦風暴，分析問題

頭腦風暴就是指學生集思廣益，利用發散性思維強化項目設計。在分析項目的過程中，可以充分地利用想象，研究探討，將所有新鮮奇特的想法寫下來，分析可行性。在頭腦風暴分析研究階段，在不偏離主題的情況下，可以展開自由的暢想，靈活地運用各種學科知識，提出優化設計方案，大膽地假設。

在“校園共享雨傘傘框”的制作項目中，明確了項目問題以后，展開小組的探討，讓學生利用頭腦風暴分析問題的解決辦法。各小組成員集思廣益，將所有的想法記錄下來，分析想法的可行性，取長補短，確定出最終的設計方案：在學校的前門后門的兩邊各放置兩個共享雨傘架，每個雨傘架上放置20把雨傘以供不時之需。在班級教室的門口，設置晾雨傘框，分別設置大雨傘放置框，小雨傘放置框，以及雨衣雨鞋放置框等三種置物框供學生使用，解決學生的實際問題。

（四）開展原型制作，解決問題

在前期充分做好設計準備工作以后，要開展原型產品模型的制作。在產品模型制作的過程中，要設計出與產品的設計理念相適應的模型，確保產品模型與產品設計的功能性保持一致。要想順利地開展產品模型制作的過程，前期的準備工作是非常重要的，要充分了解前期的設計過程，了解產品設計的性質，將產品的設計還原到模型制作中。

“校園共享雨傘傘框”項目在進行了前期的設計過程，明確了設計方案以后，還要制作出產品的原型，作出一個與設計方案相符的預算模型。在制作的過程中，要思考運用什么形式，運用哪些材料及方法進行制作。學生通過努力，在學校的前門設置了共享雨傘框，加大了雨傘放置的數量。在1樓各班級中，規范了雨傘放置框，建立好了項目模型。

（五）進行項目測試，優化設計

在項目產品投入使用以前，要做好項目的測試工作，進一步優化設計方案，才能取得最終的成功。項目的測試是對項目產品設計的考驗，是確保項目產品穩定運行的基礎。在進行檢驗的過程中，檢驗結果要滿足設計的要求，以及設計理念。在測試環節可以采用分組式測試，讓測試者填寫體驗報告，寫出自己的直觀體驗，給項目提出合理的優化意見，進一步優化設計方案。

在傘框設計項目模型完成以后，教師可以組織學生分組進行項目測驗。讓學生寫下自己的感受，提出合理的建議。有的學生說：“這個共享雨傘框，雖然為我們提供了便捷，但是在這個位置有一點點不妥，影響學生的出行，如果靠在那邊的墻就好了。”通過體驗者的意見，進一步優化實驗項目。

六、結語

“設計思維”在高中通用技術教學中的應用，有利于提高學生的實踐教學，讓學生學會運用科學合理的方法和步驟解決問題。讓學生將“設計思維”運用到解決實際問題中，利用同理心發現問題；利用“設計思維”定義，明確問題；利用頭腦風暴，分析問題；開展原型制作，解決問題，從而提高高中通用技術教學效率，促進高中通用技術教學的創新發展。