基于设计思维培养的数字作品创作教学的思考与实践

在计算机、网络、人工智能等科技飞速发展的今天，高新技术创新能力已成为一个国家核心竞争力的重要指标。欧盟的“八大核心素养”、美国的“21世纪技能”和我国的“中国学生发展核心素养”，都非常重视学习者的创造与创新能力。设计是一种创造性的活动。同时，计算机能够快速、直观地呈现设计与创造的过程和结果。设计思维在培养学生应用计算机科学进行创新方面能够起到重要的作用。青少年时期是创新思维发展的关键阶段，对学生进行系统的创新思维能力培养尤为重要。在产品、艺术、工程、管理等领域发挥重要作用的设计思维，如果能作为通用的方法，引入到以计算机科学为主要研究对象的信息技术学科教学中，会帮助师生在课程实践中践行设计驱动创新的理念，促进学生综合素质的提升。如何将设计思维融入学科教学中呢？数字作品创作是一个很好的载体。无论是设计与制作班级LOGO、宣传海报、生活短视频，还是编制实用小程序、撰写数据分析报告、设计小型信息系统，在中小学阶段创作数字作品都是信息技术学科教学实践活动的主要形式。特别是在倡导大单元设计以及探究式、项目式等新型教学方式与学习方式的形势下，通过创作数字作品，能够充分发挥学生的主动性、自主性，评价学生的学习能力，驱动学生思维的提升，满足不同学习能力层次学生的需求。在数字作品创作教学中，什么情况下容易触发学生生成设计思维？学生具备的设计思维在数字作品中的表现有哪些？如何形成、发展和稳固设计思维能力？基于设计思维培养的数字作品创作教学如何开展？本文基于高中信息技术学科教学的视角，在经历了多种类数字作品创作教学实践的基础上，对上述问题有了一些想法与体会。融入设计思维创作的数字作品所具备的特征衡量一个数字作品的优劣，可以从思想性、科学性、技术性、艺术性、创新性等多方面考量。但一个能反映设计思维能力的优秀作品，与大多数社会产品一样，一般会有如下特征：作品的内容、功能设计完整，能够解决实际问题，满足需求；作品所呈现的逻辑、层次、脉络清晰；作品能给人以舒适感，使观看者或使用者易于理解和操作；作品考虑周全、精致、用心，由细节看到品质；作品富有特色和吸引力。间或还有其他一些特征，如兼容性等，在此不一而足。整体可以概括为满足需求、好的品质、好的体验。那么，能够创作出这样作品的学生一般要具备哪些特质呢？具备设计思维的学生特质完成一件优秀的数字作品，学生除了要有态度认真，感兴趣做这件事，并愿意付出时间、精力等主观因素外，我们发现，还要具备以下一些特质。1.能够综合所学，具备较强的整合能力设计思维不是单一思维，而是多种思维交织的结合体，如形象思维、系统思维、逻辑思维等。设计思维能力强的学生，不会被禁锢在单一解决问题的思路里，常具有主动整合的能力。2.有较强的理解能力和系统规划能力，并能够可视化地表达设计思维本身不可见，是存在于大脑中的。它可以外显为一种构思与规划活动。学生能够自如地应用工具进行可视化表达，增强理解、明确目标、界定问题、分享交流等，达到事半功倍的效果。如通过画活动图、思维导图、流程图、鱼骨图等，学生随时记录设计思路，把思维、灵感外显，按照所记录的框架、方法、步骤，从容地解决问题，不会出现拖拖拉拉最后不得不仓促交作业的情况。3.具备不断学习、反思、迭代的能力任何优秀的作品都不是一蹴而就的，而是在不断修改、打磨中逐步趋近完美。学生的每一次反思、重新分析与设计、改进、验证、反馈，不仅使作品日臻完美，其思维能力也会得到优化，品质得以提升。4.善于寻求帮助，有较强的沟通、合作能力数字作品创作可以看作是一个综合项目。一个优秀的创作者会意识到沟通、合作的重要性，能够自觉地寻求教师、同伴、家长等多方的帮助，提高效能。而且小组合作中的头脑风暴、分工协作，可以打破自身知识与能力的羁绊，探寻更多解决问题的办法，使作品更优秀。这些特质，不只应用于创作数字作品，更重要的是能够广泛适用于学生现在和未来的社会生活。培养出这些品格，会使学生终生受用。明确了目标，在数字作品创作教学中应该如何培养学生的设计思维呢？基于设计思维培养的数字作品创作教学的开展1.在教学中形成设计思维的机制首先，从解决问题入手，在情境体验中触发、产生设计思维。希腊思想家亚里士多德说过：“思维自疑问和惊奇开始。”设计思维是以问题为导向，而培养设计思维，学生应真正参与到问题解决中。只有让学生亲身体验，作为当事人，产生共情，思维才能被调动。如设计调查问卷、撰写分析报告，从食堂饭菜质量、关注睡眠的调查，到未来大学专业倾向的探究，学生有认知基础、有疑问、有需求。学生在参与体验的过程中学习解决问题的方法，创作作品，思维自然被调动。其次，通过整合、建立关联，逐步形成设计思维。设计思维的形成是一个线性发展的过程，从意识到能力，再到品质。学生在解决问题的过程中分析问题，与自身所学建立关联，进行知识、技术和思维的整合，构思出解决方案。特别是在有认知冲突、遇到困难、面临挑战时，更容易促进设计思维的形成。如观摩、评判他人作品得以在思维意识、知识上提升；用小组合作、头脑风暴来构建解决方案，做好问题识别和表征，通过思维可视化等手段促进思维形成和心智成长。最后，通过积累、强化，形成稳固的设计思维品格。形成设计思维需要一个积累的过程，从随机性到稳定性的转化，要有强化机制。现实中，教师需要在实施设计思维培养模型中不断地实践，通过情境化教学、项目式学习等方式，追求让学生完成富有创造性、不确定答案、真实的问题解决，使学生的设计思维意识、知识与技能、品质，由内到外，逐渐沉淀成稳固的品格。2.在数字作品创作中培养设计思维的具体方法长期以来，学生创作的数字作品普遍质量不高，除了不够重视、时间不足等因素外，作品本身也存在着思考不周、逻辑不清、缺少基本美学设计、缺乏为用户着想等问题。在创作过程中，学生也常凭感觉，走一步算一步，缺乏系统的规划。那么，如何通过设计思维的培养达到数字作品质量和学生思维能力的提升呢？培养设计思维有一定的模式，斯坦福大学设计学院把它归纳成一套方法论，即EDIPT模型。它引导学生以“人的需求”为中心，实施设计思维培养的五个步骤，包括同理心思考、需求定义、创意构思、原型实现和实际测试。基于这套理论与数字作品创作教学相结合，经过实践探索，笔者总结出以下具体的教学过程与方法。（1）用同理心思考问题，收集真实的需求。这一阶段是解决问题的起点。教师应该创设真实的情景，让学生将问题视为自己的问题，亲身体验用户的需求，如通过角色扮演、问卷调查、采访等方式，了解到具体的需求数据，与需求对象产生共情，从而代替主观的臆测。如设计具有提醒功能的应用程序，首先想到的是用户群体。作品是用于提醒学生、用于帮助老人，还是用于厨房计时。再比如设计垃圾分类海报，是张贴到教学楼，还是食堂或是校门口。设计者要心怀同理心，明确真正的需求。这一阶段最终的成果可以是一份清晰的需求文档。（2）分析信息，深度理解，发现本质问题。这是一个培养学生归纳总结、高度概括能力的阶段。学生收集到的信息有可能是杂乱的，教师应该引导学生对信息进行筛选、重组，结合自己所学和对问题的理解，提炼出真正要解决的问题。这个阶段，教师应该鼓励学生多问问题，指导学生学习使用工具将问题一一罗列。（3）发散、构思，提出更多解决问题的方法。这一阶段的目标是激发出具有多样性、创新性的解决方案，故而合作非常重要。教师可以引导学生进行小组合作，开展头脑风暴，集思广益，并用思维导图等工具把各种想法记录下来，打破固化的思维，跳出常规的思考，进行整体的构思。特别重要的是要对学生的各种想法持开放的态度。同时，鼓励学生用可视化的手段把对系统的思考、设计框架、规划流程等呈现出来也非常重要。（4）预设解决问题，初步制作成原型。这是一个考验学习力、执行力的阶段。学生需要动手把构想快速制成一个看得见、摸得着的实体，形成初步的成果。教师应该提供大量的辅助学习资源，搭好学习的支架，便于个性化学习与辅导。学生可以自主探究、小组合作学习，先尝试实现简单的功能或雏形，有初步的模样，再与伙伴、教师交流评估。这个阶段强调学生在制作的过程中发现问题，找到新的可能出现的问题或难点，为学习提供动力。如编制提醒老人吃药的程序，先实现基本功能，能够选择时间、具备按时间提醒的功能，再考虑语音、远程等因素。（5）测试、迭代改进，使成果日臻完善。这个阶段会占据最大部分的时间，也是学生思维得以快速增长的时期。测试是重新审视、不断试错、评价反思、完善实施方案的过程。其目的是为了得到在实践中的反馈，找出不足，并可以有针对性地学习，使作品在迭代改进中日趋完善。如初步编写程序后，消除不合理的部分，扩大程序的适用性、功能性、操作舒适性等。以上五个阶段，每个阶段都有它该担负的作用，在不断尝试、解决各种问题的过程中，学生的设计思维得以形成和发展。基于设计思维培养的数字作品创作教学需要注意的问题1.培养设计思维，需要提前做好准备设计思维内涵丰富，涉及意识、知识、技能、品质等多方面，其培养是个系统工程。学生在创作数字作品时会遇到各种困难和障碍，教师需要提前做好准备。（1）准备丰富的学习资源。设计思维是在学生解决问题的过程中培养的，是用于解决开放性问题的。教师应该预设问题，准备尽可能丰富有效的资源，进而有利于学生自主学习、教师个性化辅导，提高课堂教学效率。（2）培养教师的创新意识与设计思维能力。教师是否具备良好的创新意识与设计思维直接关系到教学的成效。一位不断学习、进取、富有创新精神的教师，在知识、技能、思维、方法等方面都能够对学生起到引领示范的作用，并与学生相互促进成长。教师要善于学习、观察、引导，对关键或核心问题能够及时发现、讲解、启发、落实，推动学生的创新学习。（3）主动适应学习方式的变革。以学生为中心的探究式学习、项目式学习、STEAM教学等，特别适合解决跨学科问题，与培养设计思维相契合。教师应该大胆实践，主动探究学习方式的变革，创设更多更好的实践活动，给学生锻炼的机会。2.重视记录的重要性，养成把思维可视化的习惯设计思维离不开活动这个载体，但活动常常热热闹闹就过去了。而用思维导图把混沌的思维变得有序而高效；用流程图、甘特图做好系统规划；用鱼骨图分析前因后果；用文字、符号、图形记录下灵感和质疑，便于推进与交流；撰写标准、规范的需求文档或帮助文档等，能让活动落实更迅速。这些记录是思维的外显，是师生研讨、碰撞、审视活动整体的依据。这些方法能有效提升学生的思维品质。3.评价作品，重点不在结果，而在过程中小学阶段学生的水平难以很好地解决现实社会生活中真实存在的问题。评价学生的学习成果不应该只看到作品的优劣，如是否功能齐全、漂亮还是简陋、幼稚还是成熟等，而是要更多关注学生的学习过程，关注他们是否掌握了解决问题的方法，是否能把所学工具、方法、模式迁移到其他问题的解决中。作品只是载体，重要的是学生能力的提升。