基于設計思維的初中信息技術課程教學模式設計與應用研究

鄒通 趙磊（通訊作者） 遼寧師范大學計算機與信息技術學院

● 引言

創新型人才的培養水平是反映一個國家綜合能力的一項關鍵因素。目前，我國已充分認識到創新型人才培養對國家發展的重要意義，并在許多重大政策方針中都反映出國家對創新型人才的培養要求。信息技術課程作為兼具理論意義與實用價值的學科，在發揮工具價值的同時，開闊了學生的思維空間，是培養學生創新能力、協作交流能力、問題解決能力的重要途徑與良好載體。[1]而設計思維是一種創新思維方法，將設計思維與教育進行融合能夠有效地培養具有創新意識和創造力的人才。[2]

本研究以設計思維為切入點，結合初中信息技術的課程目標與課程內容，嘗試構建出基于設計思維的初中信息技術課程的教學模式，以此來改善目前信息技術課程的教學現狀，加強信息技術課程對學生創造力的培養，并希望為我國初中信息技術課程的改革提供新的路徑。

● 建構依據

1.設計思維內涵

關于設計思維的具體概念學術界尚無定論。林琳與沈書生將設計思維的內涵分為能力觀、方法觀與過程觀三種。筆者借助二人對設計思維內涵的分類，將不同學者對設計思維的理解進行了歸納：

能力觀——大衛·鄧恩（David Dunne）、楊先藝[3]、馬志輝[4]、李彥[5]。

方法觀——西蒙·科利（Simon Coley）、喬布斯特（B Jobst）[6]、里姆·拉佐克（Rim Razzouk）[7]、楊緒輝等、閆寒冰、王佑鎂[8]。

過程觀——蒂姆·布朗（Tim Brown）[9]、賈尼斯·諾曼（Janis Norman）[10]、石書臣。

基于以上對設計思維概念的梳理，本研究將在初中信息技術課程中把設計思維作為過程觀與方法觀，將其定義為是“發散思維→構思方案→執行方案”不斷迭代的創造過程，并在過程中借助合適的思維工具與方法，指導學習者創造性地解決問題或設計出富有創造性的作品。

2.模型分析

設計思維模型是設計思維理念的載體，它最早是在1969年由Simon在其著作《人工科學》中提出。在設計思維的發展中，許多專家學者針對不同使用對象與需求，將設計思維模型進行延伸。應用于教育的典型設計思維模型主要有IDEO設計思維模型、EDIPT設計思維模型、華東師范大學開放教育學院設計思維模型、“為成長而設計”的設計思維模型。雖然不同的研究者從不同的角度出發對設計思維的環節進行了界定，但通過對比不同模型的主要環節，可以將其核心環節歸納為：問題探索環節、方案設計環節、實施制作環節與評價修訂環節。

3.設計原則

綜合考慮設計思維與信息技術課程的特征，在進行教學模式構建時應遵循以下三個原則。

（1）以學生為主體原則

建構主義學習理論強調“以學生為主體”，在教學模式的各個環節中鼓勵學生積極參與教學活動，主動探索，注重學生的主體性，充分發揮其能動性，重視培養學生的發散思維與創造性思維，給學生帶來更豐富的創新體驗與學習體驗。

（2）創造性原則

國內外許多學者通過研究都發現，將設計思維引入教育教學中能夠有效提高學生的創造能力、培養學生的創造意識。設計思維的核心特征也是創造性，所以可以通過問題導向、頭腦風暴等方式激發學生求知欲望，調動學生學習熱情，注重培養學生的創新意識，鼓勵學生敢于創新，從而培養學生的創造力。

（3）迭代原則

設計思維模型的四個核心環節不是一般的線性關系，在教學過程中，各個環節可以根據需要進行跳轉、循環、迭代與反復。

● 基于設計思維的初中信息技術課程教學模式構建

筆者以教育領域設計思維模型的核心環節與基于設計思維教學模型的設計原則為基礎，參考初中信息技術的課程內容與課程目標，結合初中階段的學習者特征，構建出基于設計思維的初中信息技術課程的教學模式，如下圖所示。

1.教學活動設計

（1）問題探索環節

本環節學生活動主要分為感知情境、理解挑戰與明確目標三個步驟。感知情境是指能夠沉浸在由教師提供的真實案例或情境中主動進行感知與探索。理解挑戰是指通過對情境的探究與理解可以展開思路、發散思維，分析其中存在哪些需要解決的問題，并將想法記錄。在這個環節不需要考慮思路正確與否，只需要提出盡可能多的思路即可。明確目標是指在教師的指導幫助下對提出的想法進行篩選，明確最亟待解決的問題是什么，目標是完成什么樣的作品，明確本節課的學習目標。

教師活動主要分為創設情境、提供工具、引導思維、聚焦目標。創設情境是指根據教學內容創設出一個真實的情境以供學生進行感知與探索。創設的情境應從學生真實生活出發，在能夠給學生的思維提供一定程度發散空間的同時又不過于偏離教學目標。提供工具是指提供一些有助于學生思維發散的工具，幫助學生順利開展“理解挑戰”環節，如頭腦風暴、世界咖啡、HOW MIGHT WE問答法等。需要注意的是，根據具體的教學內容與教學情境提供最合適的一到兩種工具即可，工具數量不能過多，因為初中階段的學生思維能力有限，過多的設計思維工具反而會讓他們無從下手，影響思維的發散，降低課堂效率。引導思維是指學生在進行分析探索時如果遇到了瓶頸或沒有方向，可以給予學生引導，幫助學生進行思考，確保學習環節順利進行。聚焦目標是指幫助學生篩選和剔除過于跳躍或與本科教學內容相差甚遠的思維，以此將學生的想法最終聚焦到當前課堂的教學目標中來。在幫助學生進行思維收斂時，需要明確學生被剔除的想法并不是錯誤的，而是偏離了課程的主題。

（2）方案設計環節

本環節學生活動主要分為構思方案、小組聚焦討論、確定方案。構思方案是指在明確要解決的問題后根據教師提供的學習材料與設計思維工具發散思維，構思解決問題的途徑，制訂可行的方案并將其記錄下來。小組聚焦討論是指小組成員將自己的方案進行交流與分享，在交流的過程中萌生出的新的想法也可一并記錄下來，由組長進行分類與歸納。確定方案是指在小組聚焦討論后，通過類比與反思，共同篩選出一種可行性的方案。

教師活動主要分為提供學習資源、提供工具、提供幫助。提供學習資源是指學生已有的知識和能力不足以完成方案設計，需要以多種形式為學生提供新知識的學習資源，為學生搭建好“腳手架”，幫助學生習得新知識，完成意義建構。提供工具是指根據教學情況，有選擇地為學生提供設計思維工具，輔助學生理清思路完成方案設計。提供幫助是指在過程中時刻關注學生思維動態與活動進度，在必要時為學生提供思路，解決問題。

（3）實施制作環節

本環節學生依據最終確定的解決方案充分發揮自己的創造力，開展個性化創作，制作過程中還可以根據實際情況隨時對方案進行調整與修改，最終完成信息技術作品的初步創作。

教師活動主要包括觀察操作、適當指導。在學生制作過程中需要觀察學生的操作，當學生遇到問題或對前一階段的新知識沒有完全理解掌握時，及時給予適當的指導，幫助學生順利完成作品的制作。

（4）評價修訂環節

本環節學生活動主要分為測試檢驗、分享反饋、修改優化。測試檢驗是指完成作品后借助教師提供的設計思維工具對自己和他人的作品進行多元化評價，以此檢驗作品是否達到標準，以及對本節課的新知識點是否能掌握與運用。分享反饋是指將自己的作品進行組內展示與評價，收集組員對自己的作品的反饋。反饋的具體內容可以根據教師提供的思維工具來進行。修改優化是指根據收集到的反饋與建議對作品進行修改與完善。

在評價修訂環節，教師活動主要包括組織展示、組織評價。組織展示是指組織學生將完成的信息技術作品進行展示與分享。組織評價是指通過提供具有評價功能的設計思維工具，如用戶反饋分析圖等，幫助學生確立評價方向，明確評價標準，使學生快速收集反饋與意見，對作品進行修改迭代。

2.教學評價

本教學模式的教學評價秉持以過程性評價與總結性評價相結合的原則，既關注學生是否能夠設計出具有創造性的信息技術作品，也關注學生在基于設計思維的教學過程中，是否對學生創造力有所提高。

（1）課堂活動記錄表

以課堂活動記錄表的形式作為本教學模式的過程性評價。教師在課前針對不同的教學內容，以教學活動設計中學生活動為支撐，對四個教學環節進行具體活動的設計。通過課堂活動記錄表，記錄學生的探究過程、思維過程與學習過程，將學生的整個學習過程與作品創作過程進行“可視化”。

（2）學生作品評價表

學生作品評價表

學生作品能夠直接反映出本節課的教學效果，幫助教師判斷學生的創造力是否有所提升，所以可以作為本教學模式的總結性評價。根據每節課的教學目標，從主題性、技術性、創意性、藝術性四個維度對學生作品進行評估，如下表所示。評價表中還將設計思維工具“用戶反饋圖”進行改進，讓學生相互評價作品的優秀之處與改進之處，幫助學生對他人作品進行更細致的評價。

● 效果分析

1.研究方法與研究對象

本研究采用問卷調查法與訪談法檢驗基于設計思維的初中信息技術課程教學模式能否有效提高學生的創造力。在大連市某中學隨機選取七年級某班級學生作為實驗對象在該模式的指導下開展教學。實驗班的學生總數為45人，首先對實驗班學生進行創造力前測，分析當前實驗班學生的創造力情況，然后分別選取大連理工大學出版社出版的七年級上冊的《旅行手札封面——綜合運用Photoshop知識》和《我當導演——了解視頻制作工具》這兩個教學案例來開展教學實踐。在課后對實驗班進行創造力后測，對比學生的創造力變化，并使用訪談法了解學生與任課教師對該模型的使用反饋，以此驗證該模型的有效性與適用性。

2.數據收集

本研究選用的實驗工具是在北京師范大學心理學教授駱方編制的《典型行為的創造性思維能力測驗》的基礎上，保持4個測量維度與10個測量指標不變，將題項的內容與信息技術課程相關知識與課程目標進行結合，使該創造力測量量表與初中信息技術課程更加貼近。該量表從創造性思維與創造性人格兩方面對學生的創造力進行評估，共33道題項，采取6分制計分法，“很不符合”“基本不符合”“不太符合”“有些符合”“基本符合”“很符合”分別對應1分至6分，測量所得的總分越高，則說明被試者的創造力水平越高。

在教學實踐前，筆者向實驗班的學生發放調查問卷并進行回收，使用SPSS對本研究所用的改編后的《典型行為的創造性思維能力測驗》量表進行信度分析，總量表的克隆巴赫系數為0.895，各分指標的克隆巴赫系數均在0.7以上，表明本研究所使用的量表的信度較好。

3.教學模式前后學生創造力對比

在教學實踐后向學生發放調查問卷，將前后測兩次問卷數據進行匯總，共得到有效匹配問卷45份，共90份。利用SPSS軟件對學生創造力的4個維度、10個指標在前后測中的差異進行配對樣本T檢驗。創造力各維度的前后測差異結果及創造力具體指標的前后測差異分析結果顯示，在創造力的4個維度前后測差異比較中，解析思維、直覺思維、評估思維、聯想思維，p均小于0.05，在前后測中存在顯著差異；同時，在衡量創造力的10個指標中，把握重點、綜合整理、投射未來、獨創性、洞察力、概要解釋、評估力、聯想力、通感、兼容性、創造思維，p均小于0.05，在前后測中均存在顯著差異，且后測得分均顯著高于前測。說明通過基于設計思維的初中信息技術教學模式所開展的信息技術課程可以很好地培養學生的創造力，能夠達到提高學生創造力的目標。

● 總結與展望

本研究構建出的基于設計思維視角的信息技術教學模式，能夠改善目前信息技術課程對學生創造力培養欠缺的現狀。通過對教師與學生進行訪談發現，在使用該教學模式指導實踐時應注意以下問題：

首先，使用基于設計思維的信息技術課程教學模式的課堂對教師的要求很高，教師不僅需要在課前做好大量的準備工作，還需要掌控教學進度，明確什么時候應當給予學生啟發引導。所以，對新手教師而言使用該模式具有一定難度，有一定教育教學經驗的教師才能勝任。

其次，在教學活動進行中，該教學模式讓學生充分發揮個性進行信息技術作品創作，但由于學生的設計各不相同，出現的問題也不一樣，所以需要教師對學生在制作過程中出現的問題及時進行指導，保證課堂效率。