高中通用技术创新设计能力培养探究

（合肥市第四中学，安徽 合肥 230000）

目前高中通用技术课程还是存在师资欠缺、实验室配备不足或课时限制等因素，课程开展大都选择比较容易实现的项目，学生缺少真正经历设计的一般过程。因此，学生由于缺少设计思维及设计创造的经验，限制了学习者的创造。

21世纪是消费文化的世纪，产品设计已融入消费文化，且是消费文化的核心。当代消费文化影响下的产品创新设计，不仅仅是设计出一种具象的物品或是设计服务，更重要的是设计以及构建一种关系，即人、物、环境之间的关系，创新设计促进人、物、环境三者的关系的优化，也是社会发展的重要方向。

高中通用技术课程中的创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。学生能运用人机理论和相关信息收集等综合分析技术问题，提出方案，并能实施制作试验优化等，即学生能具备发现问题及创新的解决问题的能力。所以全面促进学生创新设计能力的提升，为学生的全面发展奠定坚实的基础，也对学生未来的发展和社会的需求具有重要的意义。

通用技术教学中如何培养创新设计能力，主要从课程前准备（包含知识储备、意识培养）、课程设计实施中遵循的原则、课程教学案例实践探索总结等方面进行阐述。

一、加强学生基础知识储备

学生创新设计能力的形成是基于一定的通用技术知识储备为前提和基础的，因此，想培养学生的创新设计能力，必须以加强学生的通用技术知识储备为前提。例如，在学习“走进技术世界”模块知识内容时，借助多样化的教学手段让学生对技术的价值、技术的性质及技术的未来等知识的理解和构建，例如，分主题分小模块分小组学生收集整理资料分享、讨论，由广及深，并让学生借助思维导图对该节课的知识结构框架进行全面的梳理和归纳，并使用微课视频就重点内容进行补充讲解，同时，教师可以通过课堂提问来积极加深对这些内容的印象及探索深度，学生在分享的过程中，手段的创新、内容的创新、素材的创新等，不断地积累总结，从而让学生在良好的知识经验储备下，不断地促进其创新能力的形成，为学生未来更深层次的学习打好基础。

二、培养学生设计意识

良好的设计意识有助于培养学生的创新思维，进而促进学生创新设计能力的不断提升，让学生在课堂环境中去不断地思考和提升，为其创新设计能力的提升奠定基础。例如，在学习“设计的一般过程”模块知识内容时，教师可以引导学生从多个角度看待问题，去更为全面、大胆地思索和质疑，如多种方案筛选时，有何依据？开展系列化的活动，如围绕主题的辩论活动、问卷调查辅以信息收集分析处理、成果展示等。另一方面，在课堂教学组织过程中，设置阶段学习任务，合作学习时间，让学生讨论，思维碰撞，给予学生自我想象的空间。

三、课程设计需遵循的原则

1.综合性原则，实现学科内容整合

在通用技术教学中，利用综合性原则，将各学科内容进行重构及组合，与实际生活进行联系，例如与数学、物理、化学、艺术等进行融合，弥合各门学科知识间的差距。

2.生活化原则，以解决现实问题的项目为支撑

创新设计的核心是以人为本，即将用户的需求作为设计的出发点，设计的内容也要围绕实际生活中所存在的问题来展开。高中通用技术的覆盖面极广，涉及工程、材料、力学、艺术等多个领域，但其实很多问题都来自生活。因此，通用技术教学也要源于生活，取材于生活，并结合理论解决生活中的问题，激发学生的兴趣和参与感。

3.团队合作原则，深度探索深度学习

通用技术教学面对的是真实复杂的问题，一般都涉及多学科的知识，而创新都是发生在学科与学科的边界上。在通用技术教学中，以项目教学的方式展开，在实际解决问题的过程中，信息的收集分析、头脑风暴、制作原型或模型等内容的完成都不能仅凭一人之力，需要学生组成团队合作完成，互帮互助、分工合作来深度地解决问题。合作学习方式可以锻炼学生的沟通交流、团队精神，使学生会多角度看问题，还会让不同的观点碰撞更多的火花。另外，课堂上需要开展的项目主题活动有助于激发学生创新热情和活力，唤醒学生的学习欲望，让学生主动地投入到团队合作的创新设计之中，进而全面地促进学生创新能力的形成。

四、教学案例探索过程——创意垃圾桶

创新设计能力的培养体现在教学过程中的方方面面，现以教学内容设计的一般过程来进行，包括发现问题、明确问题、分析问题构思方案、制作原型或模型和测试五个环节。下面以“创意垃圾桶”为例，对这五个环节进行分析。

1.提出问题

创新设计的核心在于发现问题，从用户的需求出发，设身处地地思考他人的感受，坚持以人为本。为了解决现实问题，通过针对特定用户，设计者要充分认识什么是用户真正需要重要的。具体方法包括生活观察、访谈和体验。同学们从自身角度出发，发现校园垃圾桶太少、教室桌面也需要垃圾桶、校园垃圾的类别，校园文化的等问题。基于真实情境，能激发学生的兴趣。

2.明确问题

本案例明确了要设计制作一个创意垃圾桶，但具体的设计需求还不明确。我们可从看、听、想、感受四个角度来分析学生的需求以及需要解决的问题，从而设计创意垃圾桶相关问题，从而明确问题。以“看”为例，可以考虑三个问题：首先，创意垃圾桶在校园哪些地点？其次，这些地点周围环境怎么样？ 最后，为什么选择这些地方？ 学生通过小组讨论，把结果写在通用技术活动手册上。

3.分析问题

头脑风暴是设计中分析问题常用的方法。在明确问题和创意垃圾桶草图绘制阶段，学生们都可以通过头脑风暴的方法获得大量设想，并通过理论分析，确定最终设计方案。

4.解决问题

原型或模型的制作，设计者一旦进入到此环节，就不得不开始思考原型或模型制作目的是什么、应用场景是什么、用什么方式表达、用户如何与该原型或模型进行交互等一系列新的问题，在设计环节没有考虑的细节都会呈现出来，理想和现实的差距，从而促使设计者思考采取何种方式或媒介表达出来，并应对解决。原型或模型制作的形式、材料可以多元化，例如，桌面的垃圾桶可以手工制作、激光雕刻，也可以通过计算机建模后 3D 打印出来。

5.优化方案

大多都是在产品的发展过程中不断测试完善，才能获得最后成功。因为没有反复试验和错误，就没有创新。测试的评价依据一般要根据设计要求以及设计的原则来制定。创意垃圾桶测试的依据主要有创新、稳定性、美观、安全、适应性、规格、防水能力、环保、校园文化的融入等维度，先分组自行测试，再抽别的几个小组进行点评，其他小组给出优化建议。

6.教学评价

创新设计的核心是以人为本，对学生学习效果的评价主要分为三个方面，一是自我评价，即学生自行汇报。汇报要求是能够借助创意垃圾桶原型或模型，运用清晰的思路，结合所学知识将产品介绍给大家。二是小组互评，即其他小组通过打分选出大家最喜欢的垃圾桶，对不合理的设计给出优化改进建议。三是教师评价，即教师结合整个项目过程中学生的表现、最终产品及项目报告，对学生进行评价打分，选出最佳个人及最佳合作小组。

五、创新设计思想在通用技术教学中的价值

将创新设计思想运用于高中通用技术教育课堂，依托项目教学，可以激发学生的创新能力、实践能力和思维能力，也能培养学生的学科核心素养。在项目探究活动中，自觉运用创新设计思想解决学科问题，将来他们遇到棘手的现实问题时，能够运用自己的已有知识经验，自觉创造性地解决问题，这才是创新设计能力在高中通用技术教学中所要达到的最终的教学目的。当然，如何更好地运用于通用技术教育、如何选择项目、如何开发项目，仍需要通用技术教师不断摸索和实践，才能有效地提高学生的学科核心素养。

总而言之，高中通用技术教师要在课堂的教学中积极地注重对学生创新设计能力的培养，不断地优化教学策略，全面地改进课堂的教学手段，不断地提供空间和时间让学生去探索他们的想法，保持好奇心，去培养学生的创新意识、开展多样化的课堂活动，促进高中学生思考能力、团结合作能力、动手实践能力及创新设计能力的全面提升。