基于设计思维的项目式学习设计与实践研究

曹烔烔 陈蕊 董黎明

摘 要：为了顺应国家培养创新型人才的战略发展需求，并解决传统讲授型课堂学生积极性不高的问题，文章通过分析项目式学习研究现状，引入了設计思维理念，在借鉴EDIPT设计思维模型与项目式教学模式以及多种教学理论的基础上，构建了基于设计思维的项目式教学模式，并进行了相关实践研究。结果表明，该教学模式能够激起学生的兴趣，提升学生创新能力与信息素养。

关键词：项目式学习;设计思维;教学模式

中图分类号：G434   文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）13-0088-05

一、引言

我国传统的教学方式以教师讲授为主，学生在课堂接受知识，课下进行实习，这种学习方式容易导致学生所学知识偏离生活情境，学生因经验不足缺少对知识的感性认识，从而感觉晦涩难懂，失去兴趣。项目式学习基于真实的社会情境，强调通过完成一个真实的项目，即解决生活情境中的真实问题，以自主探究、分工合作分析遇到的难题，最终通过创造物品解决问题，完成知识建构。因此，相对于传统教学，项目式教学模式更能够提升学生的积极性。

随着项目式学习研究的不断深入，学者们从不同的角度对其进行剖析，如朱敏[1]等从英语学科教学的角度研究项目式学习，描述了写作课堂教学和评测反馈改革， 并展现以评促学“多元教学评机制”的十个特色。宋朝霞[2]等从翻转课堂角度研究项目教学，提出了基于翻转课堂的项目式教学模式，有效地弥补了项目式教学中课堂教学时间紧张的缺陷。贺慧[3]等从核心素养培养的角度研究项目式学习，分析了项目式学习的类型、设计方法与操作过程，为项目式学习本土化的实践框架与策略体系建构提供了参考模型。然而，对传统教育方式的变革不能仅仅停留在工具和教学模式层面，而应从思维层面对传统教学进行革新。思维方式决定了项目成品产出以及问题能否解决。设计思维使得学生可以基于现有资源，分析问题情境，设计合理的方式，创造性地解决现实复杂问题，为学生在解决问题时提供了一套系统的思维模型。

二、研究背景

1.设计思维

关于设计思维的定义国内外学者有着不同的见解。闫寒冰[4]等认为设计思维是一个过程，即能够使用现有材料与技术，从定义问题开始，逐步掌握创意构思、原型迭代、测试等方法技能来形成创新设计。IDEO公司将设计思维定义为一种规则，即能用设计者的方法在技术和商业方面满足顾客需求与市场价值。其认为设计思维是实现创新的新方法和新途径[5]。陈鹏[6]等归纳了思维模式的特征：发散与聚敛组合、分析与综合的交互补充、以人为本的思维理念、可视化、迭代化。尽管学者们对于设计思维的定义不同，但可以从中发现一些共识：创新、以人为本、迭代性。

基于上述共识，本研究把设计思维的定义界定为：能够从人的需求出发分析现实社会中的问题，通过已有知识技能设计新颖的思路，并在解决问题的过程中对产品不断迭代改进，直至形成创新作品的过程。其中，比较经典的设计思维模型是斯坦福设计学院的EDIPT模型（见图1），主要包含以下五个阶段：

共情（Empathize）：通过换位思考，即站在用户角度深度感知，确保产品符合用户需求，这是设计思维最重要的一个特征。

定义（Define）：将共情阶段所感知的混乱、无序的信息进行整合，使其形成可操作的问题。

构想（Ideate）：此阶段是一个集思广益的过程，针对上一阶段形成的可操作性问题尽可能多地提出想法和创意。

原型（Prototype）：这一阶段是将想法转变成实体的过程，利用已有工具材料将方案经过创建、测试不断地迭代修改，直至产品的用户体验达到最佳。

测试（Test）：这一阶段是把产品在模拟环境中进行测试，来验证问题是否解决的过程。由于设计思维是一个迭代循环的过程，因此，这一阶段虽然为最后阶段，但并不意味着设计思维的结束，而是在最佳产品生成之前不断迭代修改。

EDIPT模型比较全面地涵盖了整个项目的完成过程，体现了设计思维的典型特征，发挥了设计思维的优势。同时，与该模型配套的相关课程也能为该理论与实践的研究提供借鉴。因此，本文以斯坦福大学设计学院的EDIPT模型为参考，构建基于设计思维的项目式教学模式 。

2.项目式学习

现代汉语词典中将“项目”定义为事物分成的门类。教育领域中的项目是指能够激发学生兴趣并引领学生创造性地解决问题和获得知识的活动。巴克教育研究所把项目式学习定义为一种系统性的教学方式，其目的在于促进学生通过深入探究真实复杂的问题和精心设计的产品与任务来掌握知识与技能[7]。宋朝霞[2]等认为项目式教学法旨在培养学生的专业技能，其过程为通过项目将理论与实践结合起来，以任务为导向来实施教学。

从中可以发现项目式学习的关键特征为：以任务为导向，强调学生的主动性与探究性，能够解决现实社会中的问题。因此本文将项目式学习定义为把学科知识与概念融入到一个基于现实生活情境中的问题，学生以解决这个问题为导向，通过在现实生活中体验并积极探究，最终做出制品解决问题的教学模式。

三、设计思维与项目式学习的关系

1.设计思维为项目式学习的开展提供了思维模型

在项目式学习中，项目源于真实的社会情境，完成这个项目不仅需要学生具备扎实的专业知识与技能，更需要学生感性的生活体验，学生应能站在用户或消费者的角度考量问题，设身处地地分析问题的情景，即需要同理心。另一方面，项目的完成需要在过程中的各阶段不断进行修改，若设计不合理就要返回上一阶段重新修订，即需要一个可以迭代的模型引导项目实施。而设计思维已经具有了一套系统的模式，其所强调的共情、迭代性为项目式学习的实施提供了思维和方法层面的支撑，使得项目式学习的开展思路清晰。

2.设计思维促进项目式学习成品的产出

思维为学生完成项目式学习提供了想法，具有抽象性。但教育的实施绝不能仅仅停留在抽象层面，而應该化抽象为具体，即将想法转化为现实。真实的制品给予学生形象的体验，更能促进学生对所学知识的理解，促进知识意义的建构。项目式学习过程中，学生积极利用一切可利用的资源，如3D打印、激光切割、开源硬件等，把创意的想法转化为真实制品。

3.设计思维与项目式学习具有共通的教育理念

设计思维强调联系真实社会情境，创造性地解决问题并促进学生思维能力的发展。而在项目式学习中，项目源于真实的社会情境，项目式学习的结果就是创造出制品以解决情境中的问题，项目式学习能够提升学生的核心素养与能力。二者所强调的核心精神“创造”“现实情境”“能力提升”是一致的。设计思维本身就是基于项目而展开的，通过项目建构知识，提升能力。因此， 项目式学习可以与设计思维整合，重新设计项目式教学模式。

四、基于设计思维的项目式教学模式构建

本文以设计思维为切入点，立足于项目式学习实施的实际情况，在EDIPT设计思维模型的指导下，构建了基于设计思维项目式教学模式。该模型分为项目设计、项目实施、项目评价三个阶段，详细内容如图2所示。

1.项目设计

对项目的设计是项目式学习的基础，也是项目式学习能否实现既定教学目标的关键。

（1）构建项目团队

为了确保项目的科学性，有必要构建项目团队，团队由经验较为丰富的教师构成。项目团队通过校园论坛定期挖掘学生关注的社会或生活话题，并根据对应学科筛选话题，形成科学的项目主题。

（2）课程内容项目式重构

该环节主要包含教学目标、驱动性问题、项目式学习设计。为了培养学生的21世纪核心素养，学习目标不仅包含常用的三维目标，还应包含信息素养、问题解决、批判性思维、沟通协作能力。 好的驱动问题能够使学生在项目学习的过程中保持兴趣，激发深度思考促进问题解决，引导学生完成挑战性任务[8]。项目团队选出能承载课程目标的主题，通过网络教学平台进行分析讨论，形成既具有挑战性，又符合学习者特征的驱动性问题。项目式学习的设计包含对项目情境、项目活动、学习资源、学习工具以及评价方式等内容的设计。

2.项目实施

项目实施包含共情体验、定义项目、方案制定、原型迭代四个核心过程（见图3），在整个项目实施的过程中，教师要对学生的表现进行记录。

（1）共情体验，感知项目

教师以多种方式创设一个能激起学生共情并产生兴趣的情境，可采用课堂角色扮演或课前带领学生实地考察，以引出一个驱动性项目——基于现实社会或生活情境的问题。学生对项目情境深度体验，并在小组内交流感受，传达想法，画出同理心地图，从而激发灵感，初步形成解决问题的思路，为项目分析阶段打下基础。本阶段主要体现了设计思维的社会性、共情与发散性的特征。

（2）信息整合，定义项目

对第一阶段得到的复杂、混乱的信息进行整合，形成可操作性问题，以便下一阶段形成可行性方案，这一阶段也是对项目进行分解的过程。项目式学习中提出的问题一般是一个较复杂、有一定难度的问题，因此学生在制作过程中需要将项目进行分解，使其具备可操作性。此阶段要注意利用便利贴、白板等书写绘画工具结合图示方法保证想法的可视化。

（3）创意构思，方案制定

在此阶段，各小组已完成了对项目的剖析，所需要的技能、工具、资源已经明晰，并通过可视化的方式陈列了出来。为产生创意火花，小组内成员轮流发言，进行头脑风暴，注意既不可以打断其他组员的思路，也不可以否认自己的想法，多多益善，尽可能多地把想法都展示出来。随后经讨论集思广益，筛选掉不可行的方案，最后结合项目过程中时间、成本、工具、资源等因素精益求精，筛选出最优方案。此阶段要注意利用便利贴、白板等书写绘画工具结合图示方法保证想法的可视化。小组成员轮流针对项目导图进行发言，陈述优势、倾向选择的任务以及任务大约耗时，待组员陈述完毕后，形成方案报告以及项目进程地图。此阶段主要体现了协作性、可视化、发散与聚合思维相组合的特征。

（4）原型制作，测试迭代

在设计思维的指导下，学生始终站在用户视角进行作品制作，以用户的视角来考量，这也要求学生不断作为用户对作品进行尝试，体验感受，进行迭代改进，即不断地重复“创建——测试——修改”的过程来考虑作品的全面性。在这个过程中，教师并不是完全放手让学生自己学习，而是要在学生探究问题遇到困难时，提供积极的帮助与指导[9]。既是对作品不断改进的过程，也是促进学生深度思考的过程。学生可采用3D打印、激光切割、手工制作等工具进行作品的制作。此阶段主要体现了设计思维共情与迭代性的特征。

3.项目评价

项目评价主要包含多元评价与展示推广两个阶段，其目的在于交流所学，提升表达能力，并改进作品的不足。

（1）多元评价，精益求精

项目评价的多元性既体现在评价人员上，也体现在评价内容上。评价人员包括教师、项目团队、用户，也包括学生自身、组内成员以及其他小组。评价内容既包括项目成品的体验、外观、性能、创意，也包括对知识技能的掌握、态度、工作完成情况等。授课教师依据项目过程记录表对学生进行评价，并引导学生开展自我评级、组内评价、组间评价，组织项目团队评价和用户评价。

（2）展示交流，产品推广

学生通过TED演讲阐述自己设计的初衷，阐述作品的功能与创新点，针对用户的问题进行答辩。从而可以通过他人视角观看作品的优点与不足，同时对自己在完成作品过程中的一些思考进行反思。展示交流的目的是提升学生的表达能力、元认知与反思批判能力。产品推广不仅是对学生努力的肯定，也是让学生感受到学习成果应用到生活情境中的获得感与成就感，从而拉近学习与生活的距离，再次对学习感到认同。与传统产品推广不同的是，该模式营造了一种包容激励、共同发展的氛围，体现了设计思维社会性、以人为本的特征。

五、基于设计思维的项目式学习应用实践

本文以首都师范大学STEAM教师教育辅修专业大二学生项目式学习“首都师范大学VR全景地圖制作”为案例，具体介绍了该教学模式的实践应用过程。

1.项目设计

项目团队教师选取“首都师范大学VR全景地图制作”为主题，并对项目进行设计（见表1）。

2.项目实施

学生从2019年10月末开始参与“首都师范大学VR全景地图制作”项目，11月末完成并进行了展示，历时1个月、12个课时，具体的项目实践流程见表2。

3.项目评价

在“首都师范大学VR全景地图制作”项目中，对学生的学习成果的评价具有多元性，具体内容见表3。

4.项目实施效果

在“首都师范大学VR全景地图制作”项目式学习的过程中，学生最终形成的作品充分展示了学生综合运用专业知识与工具、利用现代信息技术获得信息以及交流表达的能力，不仅得到了项目团队的认可，同时在推广中得到了用户的好评。学生在项目的驱动下，自学了使用Photoshop调整图像、手机遥控GoPro等内容。“首都师范大学VR全景地图制作”项目的实施，在很大程度上提升了学生学习的兴趣与积极性。在课程结束后的访谈中，学生谈到项目式学习方式使他们始终充满学习的动力 ，小组合作的学习方式使他们遇到困难时不再惧怕，而生动的角色扮演让他们从用户的视角体验了现实情境中可能会出现的不同需求，头脑风暴的思维方式使他们不再羞于表达自己可能不切实际的想法，不断地测试修改迭代进行，使他们站在用户的角度考虑产品并严格要求自己，而产品推广的环节更是大大地增强了他们的获得感与成就感。此外，学生在项目学习过程中， 学会运用同理心地图从心理层面分析用户需求，也学会使用Office办公软件、Mind Manager思维导图等可视化工具软件，大部分学生的信息素养得到提升。

六、基于设计思维的项目式教学模式应用原则

1.项目情境性，学科综合化

人类生活的领域没有孤立、单一存在的问题。因此，培养适应社会发展的人，要从学生的综合思考和实践能力出发，将多学科知识还原到统整的、综合的真实情境中，并使学生有机会在较为综合的课程模式下进行学习思考及探究[6]。用真实问题来引领学习者思考的意义在于：一方面， 使得学习者的创造过程得以与其社会经验、兴趣需要与能力水平紧密相连;另一方面， 有助于形成除技术应用能力之外的其他技术知识， 从而增强其对于技术情感、态度和责任的理解[10]。

2.用户核心，深度体验

随着科技的进步、时代的发展，消费者对产品的关注不只停留在其基本功能层面，更注重产品带来的新奇消费体验上。设计思维十分重要的一点就是培养学生的同理心，即更加注重人本主义精神，使学生能够站在用户的角度来思考产品。因此，在项目确定前以及项目实施过程中，角色扮演能够使学生深度体验项目情境，感知消费者需求，同时不断以消费者角色测试产品、迭代循环，直至产品体验能够达到最佳效果。

3.思维发散化，方案可视化

在方案的形成过程中，学生通过头脑风暴、2×2矩阵图等发散思维，尽可能多地提出解决方法，在此基础上讨论交流、融合创意，最终筛选出具有创新且可行的方案。在此过程中既要保证方案的可视化，也要保证学生以用户角色进行产品体验时，使用可视化的体验方法与工具。因此，教师在授课过程中要注意引导学生使用思维导图、白板、制图软件、同理心地图、用户旅程地图等可视化工具。

4.评价多元化，教师主导化

教师对学生学习成果的评价，要以激励、引导和提升为目标。评价内容不仅包括学生的知识技能掌握情况，还包括学生在项目完成过程中的移情（同理心）能力、态度、协作能力、交流表达能力等。评价者不仅包含教师，还有体验用户、项目团队教师、组外学生、小组成员以及学生自身。

七、结语

本文分析了项目式学习与设计思维的关系，构建了设计思维指导的项目式教学模式，并以STEAM辅修专业课程为例，介绍了项目式学习的应用实践过程，希望为项目式学习的进一步研究和推进提供借鉴与参考。当然本文提出的教学模式，仅仅是从项目设计到实施的一个框架，因客观原因只对大学STEAM辅修课程进行了实践验证，因此在适用于其他学科时，可能会根据需要进行适度变动和调整，其中运用的可视化工具也可能会略有差异。因此，需要学科教师针对具体教学情境在此基础上进行改善，以达到最佳教学效果。

参考文献：

[1]朱敏，黄静，翟玉贞.项目式学习在写作教学中的应用：教育技术辅助的“多元教学评机制”[J].外语电化教学，2018（3）：70-75.

[2]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014，32（1）：96-104.

[3]贺慧，张燕，林敏.项目式学习：培育核心素养的重要途径[J].基础教育课程，2019（6）：7-10.

[4]闫寒冰，郑东芳，李笑樱.设计思维：创客教育不可或缺的使能方法论[J].电化教育研究，2017，38（6）：34-40+46.

[5]Brown T.Design thinking[J].Harvard Business Review，2008，86（6）：84-92.

[6]陈鹏，黄荣怀.设计思维带来什么？——基于2000-2018年WOS核心数据库相关文献分析[J].现代远程教育研究，2019，31（6）：102-111.

[7]Markham T，Larmer J&Ravitz J.Project Based Learning Handbook：A Guide to Standards-focused Project Based Learning （2nd Ed.）[M].Novato，California：Buck Institute for Education，2003.

[8]张文兰，张思琦，林君芬，等.网络环境下基于课程重构理念的项目式学习设计与实践研究[J].电化教育研究，2016，37（2）：38-45+53.

[9]陈蕊，王琪，焦宝聪，等.互联网视野下自主探究教学模式研究[J].现代中小学教育，2019，35（9）：25-29.

[10]杨绪辉，沈书生.设计思维方法支持下的创客教育实践探究[J].电化教育研究，2018，39（2）：74-79.

（编辑：李晓萍）