张又予
摘要：创新创造能力是21世纪“4C核心能力”未来人才培养中的一部分，而创客课程中“创造”的属性能为培养学生创新创造能力提供合适的平台。当前，中小学的创客课程多以手工课、技术课的形式开展，对“创新创造能力”的培养还缺乏较高的关注度。鉴于此，本文以设计思维为切入点，搭建聚焦创新创造能力培养的问题导向学习课程，设计开发并实施了“智慧家居”主题的创客课程，以期为培养学生设计思维能力、问题解决能力等高阶思维能力提供新思路。
关键词：设计思维;创客课程;创新能力培养;智能家居
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2022）10-0075-03
在强调教育改革创新的今天，教师们通过不断探索，尝试运用机器人教育、创客教育、跨学科教育等方式培养学生高阶思维能力，形成了多元的教学新样态。但在小学阶段，创客课程多以机器人、3D设计等技术类内容为主，并以创客知识竞赛、创客能力等级考试等形式开展，其设计开发体现出单一的技术性与操作性，与培养学生的创新能力、解决问题等高阶思维能力的目标还有一段距离。而设计思维为解决复杂问题提供了不断更新与改进的范式，强调在问题解决过程中不断迭代与优化。因此，笔者尝试以设计思维指导创客开展学习，从“智能家居”角度设计开发相应课程，探索基于设计思维构建的创客课程路径。
● 创客理念与设计思维的契合性思考
自1998年美国Neil Gershenfeld教授在麻省理工大学开设“如何能够创造任何东西”这一课程开始，“创客”便逐步走进人们的视野，之后涌现出形态多样的创客课程。创客教育的核心理念是通过动手实践造物，鼓励学生分享，跨学科解决问题，培养锻炼学生的团队协作能力、创造能力等。
设计思维作为一种解决复杂问题的方法，是部分设计师设计制作产品时呈现的思考路径。在教学过程中，设计思维更像是设计范式，提供具体的流程与实践框架帮助学生进行创造。右图所示为斯坦福大学设计思维EDIPT模型。该模型从共情（Empathize）角度出发，让整个创意设计从一开始就目的明确且带有温度。以解决问题为导向，学生可以选择自己需要解决的问题，并总结提炼把需要解决的问题定义（Define）出来。接着根据问题思考相应的解决方案，构思（Ideate）需要通过何种设计才能够解决实际问题，根据构思情况可以先用最简单的材料进行原型（Protoype）设计，然后根据设计需求做不断的测试（Test）迭代。
通过梳理创客教育理论和设计思维范式，可以发现它们之间存在相互契合的关系。如表1所示，综合设计思维范式和创客课程中学生学习的思考过程，总结出锻炼学生相应高阶思维能力的指标，可以看出设计思维提供了一套完整解决复杂问题的范式。创客教育理念旨在鼓励学生发现问题、解决问题从而创造作品，从设计思维指导创客课程的开展来看，两者具有一定的契合性。
● 设计思维视野下创客课程设计分析
基于以上对设计思维与创客课程的契合性分享，笔者尝试从学生的生活实际出发，搭建“智慧家居”的主题创客活动。
1.主题选择
基于设计思维开展的创客课程，需要搭建让学生信服的学习环节与氛围。开展创客教育的目的是让学生在探索学习的过程中发现问题、解决问题。“智慧家居”项目与浙江摄影出版社出版的信息技术六年级下册第二单元“物联网”内容相结合，培养学生的批判性思考能力、复杂问题解决能力、沟通交流能力和创新创造能力。通过makeblock神经元模块套件的学习，开展为期两周的项目学习，其间利用设计思维范式来体验和感受生活中的智慧改造，从而提高学生创新和创造能力。
课程以单元模块形式开展，每个模块由基础知识和能力培养两个部分组成（如表2）。模块1：智能观影灯。在掌握神经元模块的基础上，鼓励学生选择不同的问题进行创意改造。模块2：智能浇水器。从植物的角度出发，在学习土壤检测模块的基础上，激发学生洞察生活中的智慧改造。
2.特点提炼
（1）真实问题的驱动
真实问题情境是学生创造的基础，以角色扮演的形式让学生信服课程项目，鼓励学生站在设计师的角度利用设计思维来指导创造。能否从真实问题中提炼和梳理出待解决的问题是创客学习中的重要一步，而突破这关键一步的可行性方法就是共情，通过不断观察生活、体验生活来判断是否需要创造或改造。从真实问题角度出发，问题应该从学生口中提出，是学生对生活观察后的思考与呈现。因此，可设计真实问题的共情表，让学生观察生活中需要改进与创造的生活细节。通过共情表的收集可以发现，学生能够站在不同的角度对“智慧生活”这个主题进行思考。
（2）角色扮演的氛围
要让项目持续地推进，就需要参与者们了解并有信心解决和处理实际问题，让该问题真正成为学生的问题，因此，笔者采用游戏化学习中的“角色扮演”机制，创设设计师扮演的氛围，让学生带着身份进入到项目学习中，从中体会获得感、挫败感、成就感等。根据课程内容和实际组队分工，学生以4人小组形式组建团队，然后根据组内成员的特长进行角色扮演，并在团队活动中发挥作用。
一个团队由资深设计师、资深技术师、美术设计师和宣传设计师四个人组成，以解决“怎么样才能不危险地开关灯”这一问题为例，各个设计师都需要发挥自己的作用（如表3）。
（3）学科融合的机制
设计师团队的项目设计与开展往往需要复合型人才的加入和推进，对于设计思维指导的创客课程而言同样需要“融合性”的学科配合。“智慧生活”项目涵盖了动手制作、创意物化、电子模块传感器学习、编程学习等综合内容，需要多门学科包括美术学科、信息技术学科、工程原理学科和语文学科、数学学科等的综合辅助。因此，在项目设计中，一个模块需要2～3位教师的协同配合。
● 问题导向与创意物化深层次反思
笔者从设计思维角度开发了“智慧家居”的创客课程，总结出指向设计思维的创客课程设计需要具备的三大课程设计特征，即真实问题的探索、角色扮演的氛围以及学科融合的机制。在为期两周的学习中，学生开始关注生活中时时刻刻出现的问题，并记录在共情表中，之后针对探索的问题进行实施分析。“为什么解决这个问题”成为学生关注问题时首先要思考的一步，让创意物化的过程更具针对性。与手工趋向的创客课程相比较，设计思维视野下搭建的创意作品是有实际意义的，是根据具体问题具体分析的创意创造。与技术趋向的创客课程相比较，设计思维视野下的作品不仅涵盖了技术内容的学习，而且涵盖了美术设计、广告语设计等。对于学生而言，这都是综合性的深层次的协作学习。当然，设计目前还缺乏系统性与完整性，且相应的评价指标还不够完善，但笔者认为，设计思维的一般范式对于开展创客教育具有指导性意义。
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本文系2021年浙江省杭州市滨江区教研课题“指向学科核心素养的小学信息技术教学评价研究”（项目编号：B21JY074）的阶段性研究成果。
