設計思維視野下的小學創客課程實踐

張又予

摘要：創新創造能力是21世紀“4C核心能力”未來人才培養中的一部分，而創客課程中“創造”的屬性能為培養學生創新創造能力提供合適的平臺。當前，中小學的創客課程多以手工課、技術課的形式開展，對“創新創造能力”的培養還缺乏較高的關注度。鑒于此，本文以設計思維為切入點，搭建聚焦創新創造能力培養的問題導向學習課程，設計開發并實施了“智慧家居”主題的創客課程，以期為培養學生設計思維能力、問題解決能力等高階思維能力提供新思路。

關鍵詞：設計思維;創客課程;創新能力培養;智能家居

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）10-0075-03

在強調教育改革創新的今天，教師們通過不斷探索，嘗試運用機器人教育、創客教育、跨學科教育等方式培養學生高階思維能力，形成了多元的教學新樣態。但在小學階段，創客課程多以機器人、3D設計等技術類內容為主，并以創客知識競賽、創客能力等級考試等形式開展，其設計開發體現出單一的技術性與操作性，與培養學生的創新能力、解決問題等高階思維能力的目標還有一段距離。而設計思維為解決復雜問題提供了不斷更新與改進的范式，強調在問題解決過程中不斷迭代與優化。因此，筆者嘗試以設計思維指導創客開展學習，從“智能家居”角度設計開發相應課程，探索基于設計思維構建的創客課程路徑。

● 創客理念與設計思維的契合性思考

自1998年美國Neil Gershenfeld教授在麻省理工大學開設“如何能夠創造任何東西”這一課程開始，“創客”便逐步走進人們的視野，之后涌現出形態多樣的創客課程。創客教育的核心理念是通過動手實踐造物，鼓勵學生分享，跨學科解決問題，培養鍛煉學生的團隊協作能力、創造能力等。

設計思維作為一種解決復雜問題的方法，是部分設計師設計制作產品時呈現的思考路徑。在教學過程中，設計思維更像是設計范式，提供具體的流程與實踐框架幫助學生進行創造。右圖所示為斯坦福大學設計思維EDIPT模型。該模型從共情（Empathize）角度出發，讓整個創意設計從一開始就目的明確且帶有溫度。以解決問題為導向，學生可以選擇自己需要解決的問題，并總結提煉把需要解決的問題定義（Define）出來。接著根據問題思考相應的解決方案，構思（Ideate）需要通過何種設計才能夠解決實際問題，根據構思情況可以先用最簡單的材料進行原型（Protoype）設計，然后根據設計需求做不斷的測試（Test）迭代。

通過梳理創客教育理論和設計思維范式，可以發現它們之間存在相互契合的關系。如表1所示，綜合設計思維范式和創客課程中學生學習的思考過程，總結出鍛煉學生相應高階思維能力的指標，可以看出設計思維提供了一套完整解決復雜問題的范式。創客教育理念旨在鼓勵學生發現問題、解決問題從而創造作品，從設計思維指導創客課程的開展來看，兩者具有一定的契合性。

● 設計思維視野下創客課程設計分析

基于以上對設計思維與創客課程的契合性分享，筆者嘗試從學生的生活實際出發，搭建“智慧家居”的主題創客活動。

1.主題選擇

基于設計思維開展的創客課程，需要搭建讓學生信服的學習環節與氛圍。開展創客教育的目的是讓學生在探索學習的過程中發現問題、解決問題。“智慧家居”項目與浙江攝影出版社出版的信息技術六年級下冊第二單元“物聯網”內容相結合，培養學生的批判性思考能力、復雜問題解決能力、溝通交流能力和創新創造能力。通過makeblock神經元模塊套件的學習，開展為期兩周的項目學習，其間利用設計思維范式來體驗和感受生活中的智慧改造，從而提高學生創新和創造能力。

課程以單元模塊形式開展，每個模塊由基礎知識和能力培養兩個部分組成（如表2）。模塊1：智能觀影燈。在掌握神經元模塊的基礎上，鼓勵學生選擇不同的問題進行創意改造。模塊2：智能澆水器。從植物的角度出發，在學習土壤檢測模塊的基礎上，激發學生洞察生活中的智慧改造。

2.特點提煉

（1）真實問題的驅動

真實問題情境是學生創造的基礎，以角色扮演的形式讓學生信服課程項目，鼓勵學生站在設計師的角度利用設計思維來指導創造。能否從真實問題中提煉和梳理出待解決的問題是創客學習中的重要一步，而突破這關鍵一步的可行性方法就是共情，通過不斷觀察生活、體驗生活來判斷是否需要創造或改造。從真實問題角度出發，問題應該從學生口中提出，是學生對生活觀察后的思考與呈現。因此，可設計真實問題的共情表，讓學生觀察生活中需要改進與創造的生活細節。通過共情表的收集可以發現，學生能夠站在不同的角度對“智慧生活”這個主題進行思考。

（2）角色扮演的氛圍

要讓項目持續地推進，就需要參與者們了解并有信心解決和處理實際問題，讓該問題真正成為學生的問題，因此，筆者采用游戲化學習中的“角色扮演”機制，創設設計師扮演的氛圍，讓學生帶著身份進入到項目學習中，從中體會獲得感、挫敗感、成就感等。根據課程內容和實際組隊分工，學生以4人小組形式組建團隊，然后根據組內成員的特長進行角色扮演，并在團隊活動中發揮作用。

一個團隊由資深設計師、資深技術師、美術設計師和宣傳設計師四個人組成，以解決“怎么樣才能不危險地開關燈”這一問題為例，各個設計師都需要發揮自己的作用（如表3）。

（3）學科融合的機制

設計師團隊的項目設計與開展往往需要復合型人才的加入和推進，對于設計思維指導的創客課程而言同樣需要“融合性”的學科配合。“智慧生活”項目涵蓋了動手制作、創意物化、電子模塊傳感器學習、編程學習等綜合內容，需要多門學科包括美術學科、信息技術學科、工程原理學科和語文學科、數學學科等的綜合輔助。因此，在項目設計中，一個模塊需要2～3位教師的協同配合。

● 問題導向與創意物化深層次反思

筆者從設計思維角度開發了“智慧家居”的創客課程，總結出指向設計思維的創客課程設計需要具備的三大課程設計特征，即真實問題的探索、角色扮演的氛圍以及學科融合的機制。在為期兩周的學習中，學生開始關注生活中時時刻刻出現的問題，并記錄在共情表中，之后針對探索的問題進行實施分析。“為什么解決這個問題”成為學生關注問題時首先要思考的一步，讓創意物化的過程更具針對性。與手工趨向的創客課程相比較，設計思維視野下搭建的創意作品是有實際意義的，是根據具體問題具體分析的創意創造。與技術趨向的創客課程相比較，設計思維視野下的作品不僅涵蓋了技術內容的學習，而且涵蓋了美術設計、廣告語設計等。對于學生而言，這都是綜合性的深層次的協作學習。當然，設計目前還缺乏系統性與完整性，且相應的評價指標還不夠完善，但筆者認為，設計思維的一般范式對于開展創客教育具有指導性意義。

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本文系2021年浙江省杭州市濱江區教研課題“指向學科核心素養的小學信息技術教學評價研究”（項目編號：B21JY074）的階段性研究成果。