基于有效失敗理論的學生創新設計能力培養研究

摘" 要：通用技術課程的設計性和操作性與作品的易顯性導致學生更加注重課堂任務的成功完成，忽略在失敗中有可能產生的學習。將有效失敗理論引入高中通用技術課堂，構建有效失敗教學模型，運用一定的教學策略，通過生成探索、整合鞏固的教學實踐，發現有效失敗理論在培養學生問題解決能力和創新設計能力方面能夠發揮積極的作用。

關鍵詞：有效失敗；通用技術；創新設計；教學模型

文章編號：1671-489X（2025）03-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.03.0

0" 引言

隨著素質教育的深入推進，賞識教育、激勵教育、快樂教育等理念在少年兒童的教育中得到不斷推廣。新時代教育更加強調學生創新能力和創新思維的發展，在雙創教育的時代背景下，“失敗”成為學生發展中一個無法繞開的問題，“失敗教育”也成為教育教學過程中必須關注的話題。利用有效失敗理論，充分發揮失敗的教育價值，可以推進素質教育和創新教育向縱深發展。

1" 理論闡述：有效失敗理論應用于高中通

用技術教學的可行性分析

1.1" 有效失敗的界定

當前，賞識教育盛行，大多數學生更加注重自己已取得的成績，這種外在的成果可能會讓他們忽視過程中的失敗對他們已取得成績的有效推動作用。分數至上的思想往往讓教師希望通過教學干預提高學生的學習成績，卻忽略了外顯的成功并不等于學習的真正發生。由此可見，學生外在表現出的短期的較佳的成果不一定代表有較好的長期內在的學習效果。

美國心理學家馬努·卡普爾根據學習期限長短和內外表現將學習劃分為四種現象，如圖1所示。四種學習現象中，對學生最具有啟發性、發展性、指導性的學習現象是有效失敗，它反映出雖然學習短期外在表現為失敗，卻有內在學習效果的體現，即失敗經驗的獲取和反思。在教學實踐中，有效失敗教學法重視學生的主體性、學習的過程性，幫助學生在學習新知識時激活已有經驗去解決問題，從而找到問題的多種解決方案。在學生尚未激發最近發展區所需的知識技能時，其在學習過程中必然會遇到否定和失敗，但這也讓學生在“靜態預設”的問題解決過程中“動態生成”了次優的問題表征和解決方案，之后通過新舊知識的聯系，通過合作探究、實踐體驗，達到當前和后續內外學習表現的一致性。

1.2" 高中通用技術課程的特點

通用技術作為高中課程體系中的一門技術類必修課程，構建了滿足學生多樣化發展、體現科技與人文相融合的課程內容，學生通過設計學習、操作學習，運用跨學科知識，獲得系統工程思維，并能夠運用這樣的思維去解決學習和生活中的問題，在手腦并用、知行合一的技術設計學習過程中，形成對技術的親近感和敏感性，養成用技術解決生活實際問題的良好習慣和嚴謹細致、精益求精的學習態度，并具備初步的職業規劃和創業意識，最終獲得未來發展、終身學習和擔當民族復興大任所必需的學科核心素養。

1.3" 有效失敗理論對高中通用技術教學活動的支持

首先，高中通用技術課程提倡真實情境下的教學活動，學生能夠融入情境，不會因為枯燥乏味的技術知識和自主探究而出現消極情緒，這為有效失敗應用于通用技術教學提供了可能性。課堂上，學生將自己創新性的想法變為現實，作品創作過程具有很大的靈活性，學生可以自主選擇創作方向、素材和方案，沒有唯一的準則去衡量對錯，學生不用害怕出錯，可以勇敢地說出自己的想法，這與有效失敗理論要求設計一種安全包容的學習氛圍相符。

其次，學生在設計制作作品時，通常會在梳理設計思路、繪制設計圖樣之后發現有多種解決方案，經過系統思維、權衡之后，需要選擇合適的工具和材料，將創造性的想法轉變為實物模型。這個過程能使教師的教和學生的學獲得較大的彈性空間（教師可以構造課堂的設計，學生能夠建構自己對知識的理解），從而營造寬松的課堂氛圍，創造自由的學習文化。有效失敗理論的落實使得學生提出多種解決方案成為可能，也為提高學生的創造力和自我效能感提供了基礎。因此，有效失敗理論為通用技術自由而開放的教學提供了新的視角和理論指導。

2" 模型構建：有效失敗教學模型分析

2.1" 有效失敗教學模型

有效失敗理論強調在學習過程中體驗而非學習結果的呈現，在教學上表現為只要學生在學習過程中獲得的知識經驗或者結果都是有效的，那么這個學習過程就是有意義的、有效的。馬努·卡普爾根據有效失敗理論，提出兩階段三層次教學模型，如圖2所示。它將整個學習過程分為兩個階段，即生成探索階段和整合鞏固階段，在這兩個階段逐步實施設計活動、設計參與結構、設計社交環境三個層次的教學活動。

在生成探索階段，要求學生根據教師提出的問題或任務，在激活已有經驗和知識的基礎上，探究問題或任務的多種解決方案。在整合鞏固階段，學生自主、合作、探究，結合教師提供的有關目標概念的正確解決思路，生成最優的解決方案，在驗證方案可行性的過程中達到對新知的運用和鞏固，以此促進學習的真正發生[1]。這一體驗促使學生認識到目標概念的重要特性，有助于學生在后續的知識整合和鞏固階段理解和掌握目標概念。

2.2" 實施有效失敗的教學策略

結合高中通用技術課程的特點，要使學生在有效失敗中獲得較好的學習體驗和學習效果，首先，要注意問題情境的趣味性和多樣性。為了激活先前經驗和目標經驗之間的聯系，需要為學生創設具有情境性的最近發展區，以激發學生探究問題的欲望，使學生初步意識到已有經驗與目標概念之間的知識缺口，進一步推動學生內部動機的轉化，從而讓學生關注到目標經驗[2]。其次，要調動小組的合作意識?？紤]到高中生已經具有獨立思考能力，在進行小組合作之前，學生個體要先進行獨立探索，將小組合作建立在學生獨立思考的基礎上，在自主探究產生認知沖突時再和小組成員相互交流，這可以避免小組合作流于形式，提高小組討論的效率。最后，要使有效失敗的教學真正產生效果，還需要創設一個安全、開放、包容的學習環境。寬松的環境有助于學生主體地位的發揮，有助于學生對知識的主動建構[3]。不確定方案是否正確時，在教師延遲提供結構化指導的前提下，學生可能不愿意進行學習結果的分享與展示，或者在討論方案、驗證方案時可能會遭遇挫敗或者困難，這時，創設一個安全、開放和包容的環境就非常必要。

3" 教學實踐：讓學生在失敗中提升創新設" "計能力

根據有效失敗教學模型的兩階段三層次設計要求和有效失敗的教學策略，以項目教學為載體，對學習者、教學目標、教學內容進行分析，將整個教學過程劃分為情境導入、獨立探索、分享方案、操作實踐、展示優化、總結提升六個教學環節。有效失敗的教學活動流程框架如圖3所示。在進行“設計的一般過程”這一課的教學時，按照有效失敗教學模型，具體教學過程如下。

3.1" 創設生活情境，發現問題，進行情感體驗

新課程標準倡導真實情境下學科核心素養的落實，因此創設基于生活情境的教學環境尤為重要，一方面它可以為學生提供一個開放的、充分的空間，另一方面可以有效激發學生的學習動機。教師在設計情境的時候，不僅需要考慮向學生傳遞知識，而且要考慮為學生提供適當的支架，引導學生發現問題[4]。在“設計的一般過程”一課的導入環節，教師可以將教學一體機的攝像頭轉到書本擺放雜亂，各式各樣的筆橫七豎八，橡皮、夾子、膠帶到處都是的學習桌上，這就為學生在日常生活中發現問題創造了良好的情境。通過基于問題的結果因勢利導，組織學生充分討論：這些問題能解決嗎？運用現有的知識體系如何解決？還缺少哪些必要支撐？這樣一來，“意外發現的問題”成功轉化為有效失敗的情境，學生的創新思維、探究欲望在潛移默化中得到訓練。有意為之的“失敗現場”驅動學生在發現問題、提出方案、解決問題的實踐過程中實現技術意識的提升。

3.2" 巧用社會案例，獨立思考，構思方案

當學生發現自己有機會應用所學知識親自制作一個收納盒的時候，只要給他們一個啟發，就能激發其創造潛能。學生的創造潛能是無限的。基于對“失敗”教育價值的理解，社會生活中有眾多“失敗案例”可以激發學生的學習熱情，設計美觀但實用性不強的產品、沒有正向價值觀引導的設計圖案、有悖社會道德的設計等都可以作為教學案例。通過對“失敗案例”的反思，學生學會獨立思考、自主構思，提出實際問題的解決方案。要讓學生拓展思維，教師就要繼續引導放大思考的時空，可以從課上延伸到課下，從校內延伸到校外，家庭吸塵器、社區公告欄等都可以拿來進行設計的結構遷移、功能模擬。因為要提出解決問題的方案，學生就需要調動原有的認知體系。學生可能出現無從下手的情況，此時就需要教師進行個別指導。解決問題的方案不再唯一，想出的方案也沒有對錯之分，所有學生在“試誤”的過程中不斷探索，習得經驗，學習的積極性、主動性大大提高，提出的方案也五花八門，這就為下一步的深入探究提供了可能性。

3.3" 小組頭腦風暴，比較權衡，分享構思

頭腦風暴是一種集思廣益、高效決策的團隊討論方式。基于前期獨立的個人思考，每個人都有了自己認為較為成熟的方案，他們通過口頭語言、文字、草圖等形式平等地交流自己的創意，如圖4所示，同時也認真聆聽他人的方案，并對多個設計方案進行比較、權衡、篩選。在集思廣益的基礎上建立新觀點，不輕易反駁別人提出的建議，不擔心意見被否決，不忽略簡單問題。學生們取長補短，匯總意見，最后確定根據現有條件能夠實現的設計方案，為后期的制作做好準備。至此，生成探索階段的學習達到一個高潮，學生原有的認知結構在思考、討論、交流中發生了變化，產生了新的認知，有效構建了新的發展思維，有助于目標概念的遷移和同化，有助于新的認知體系的形成。

3.4" 小組互助合作，制作模型，獲得操作體驗

雖然前期經過了多輪的討論與設計，但是真正在制作的時候，還是會出現很多意想不到的失敗，這便需要教師充分利用教學智慧，把握“失敗”契機，化弊為利，激發學生內在的深度學習。模型的制作是“設計的一般過程”一課中最顯性、學生最愿意參與的一個環節，它對于學生掌握設計的一般過程，實現從方案到產品的轉化具有重要的作用。在前期方案構思的基礎上，學生通過小組互助合作的方式，利用輕木板、小木條等材料，通過畫線、鋸割、銼削、組裝、打磨等工藝過程進行模型的制作，這個過程有可能是曲折的，有可能是失敗的。經常會出現這樣的情景：小組操作到一半，發現方案行不通，時間又來不及了，于是小組成員就“擺爛”了；或者最后做出的作品并沒有達到預期效果，小組成員很失望。這就需要在下一個環節中，運用教學智慧，化“失敗”為力量。

3.5" 作品評估優化，展示評比，升華體驗

作品的順利完成或者以失敗告終，并不代表設計過程的結束，還要進行各種測試、評估、展示、交流，以優化設計方案，完善產品。這一環節往往會成為本節課一個新的高潮點。學生暢所欲言，對本組的制作過程、對自己的作品、對其他組的作品進行評價。即便做失敗的小組也有很多話要說，有很多經驗要分享。在這個過程中，學生已經無形中將失敗的經驗內化為自己的知識了，已經理解掌握了“設計的一般過程”。

3.6" 課堂總結反思，拓展應用，提高認識

這一環節完全可以交給學生來完成。本節課你學到了哪些知識？有哪些收獲？這些知識應如何在生活中運用？這都是需要引導學生總結反思的問題。在有效失敗的教學過程中，學生難免會因失敗而氣餒，此時教師要注意科學引導。尤其對缺乏自主學習能力和提煉總結能力的學生而言，這時教師對其的情感支撐就具有很大的鼓舞作用。教師要引導學生關注學習過程，關注團隊協作能力、溝通能力、批判性思維等方面的提升，在促進學生走向深度學習的同時，還要重點關注其高階能力的培養。

4" 結束語

學生在實踐中經常遇到失敗的情況。發現失敗的意義，利用好失敗的作用，就會發現，失敗也是成功。

4.1" 有效失敗能夠培養學生的耐心和韌性

很多學生在面對失敗時很容易放棄，且往往感到沮喪和失望。如果學生能夠看到失敗的積極價值，并且知道如何從失敗中學習經驗，他們就能夠提高耐心和韌性，在日后的實踐中更加堅定和自信。

4.2" 有效失敗能夠激發學生的創造力

失敗常常會導致學生重新思考自己的方法，重新審視自己的方案，從而重新構思解決問題的方法。這個過程可以使學生擁有更開闊的思維方式，并幫助他們找到新的解決方案，從而提高其創造力和創新思維。

4.3" 有效失敗能夠增加學生的實踐經驗

失敗是一種重要的經驗，它可以反映在實踐中出現的弱點和不足。學生可以通過仔細分析失敗的原因，更好地了解自己在實踐中學到的經驗，找到自己的優勢和不足，提升創新設計方面的實踐經驗和能力。失敗可以成為學生在創新設計過程中獲得的有益經驗，幫助學生提高耐心和韌性，激發學生的創造力，增加其實踐經驗。教育工作者應該在教學中鼓勵學生積極嘗試，大膽實踐，在失敗中找到機會，認真總結經驗，不斷提高自己的實踐能力和創新設計能力。

5" 參考文獻

[1] 曹鷺.有效失敗與知識遷移：理論、機制與原則[J].開放教育研究，2021（3）：4-14.

[2] 吳紅霞.有效失敗視角下促進學生創新素養培育的教學策略[J].上海教育，2023（增刊2）：75.

[3] 毛飛飛.初中數學“試錯·容錯·矯錯”元學習策略研究[J].上海中學數學，2023（增刊2）：16-23.

[4] 梁雨.基于有效失敗的STEM學習活動設計與研究[D].上海：華東師范大學，2022.

作者簡介：秦換魚，如皋市通用技術教育實驗學校副校長，一級教師。