调研师生需求改造绿色友好校园

薄婧 郭晓丽 魏锐 唐珑畅

随着社会发展，人们对生态文明建设的意识逐步提高。同时，生活中的设计除了满足基本的功能需求，越来越重视用户体验，“以人为本”的设计成为新时代的趋向[1]。校园是社会培养未来接班人的摇篮，2019 年，我国出台了《绿色校园评价标准》，倡导建设为师生提供安全、健康、适用和高效的学习及使用空间，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，并对学生具有教育意义的和谐校园[2]。我们的校园可能已有一些绿色友好的设计，然而在使用中，可能仍存在问题。因此，本案例以学生熟悉的校园作为改造地点，凸显基于需求调研、展现“绿色友好”的改造，属于“开展调查、改造设计类”科技创新项目式学习。

项目简介

本项目的核心驱动性问题就是改造绿色友好校园，制订并呈现改造方案；学生以校内宣讲和公众号文章的形式展示他们的改造方案、模型，并呈现过程性的成果及反思；学生将在“做中学”，经历设计产品／方案的完整流程，学习解决实际问题的一般方法。通过本项目，学生将体会换位思考的重要性，培养设计思维中的用户意识，充分锻炼创新思考能力、动手操作能力及多方面表达能力，并在团队任务过程中提高沟通合作的能力。本项目着重突出的设计理念包含如下几点。

依据真实问题解决思路设计活动环节 本项目属于“改造类”活动，解决校园使用过程中的矛盾，符合解决矛盾的一般思路方法。即首先要明确问题是什么，接着收集现状的所存事实，挑选问题和不当之处，然后明确改造目标，进而制订出可行的代表方案，进行方案分析，归纳出改进方案，建模对改进方案进行模拟和测试，优化获得最终的改进方案。与其他矛盾不同的是，本项目矛盾的产生源于人的使用需求，因此在明确问题阶段，从学生熟悉的校园情境、日常学习生活的真实需求出发，注重以人为本，通过检索信息、观察和亲身体验、问卷或访谈调查等途径，充分调研用户（师生）需求，明晰现状，发现问题，基于真实问题、真实需求明确改造目标。

利用多种外显方法手段实现设计思维的培养 如通过头脑风暴法发散思维，构思改造方案；利用四象限收敛法权衡筛选最优方案；实践制作模型的工艺、手段，尝试呈现改造方案；通过用户测试结合“回馈捕捉格”收集方案反馈，迭代优化；以多种形式推广宣传改造设计。

凸显反思，实现对自主学习能力的培养 引导学生对项目中学习应用到的知识技能进行总结，对过程中个人表现、团队合作表現进行反思，对项目成果进行总结反思，这样的反思过程有利于培养学生的自主学习能力。

项目规划

本案例在拆解项目时主要考虑了以下3 个方面：①项目是否符合解决实际问题的一般流程；②学生能否利用常见的材料和技术实现设计；③项目是否符合学生已有的认知基础和发展。基于第1 点的考虑，借鉴了设计思维的方法论[3] 设计项目的任务流程：发现问题—明确问题—制订方案—呈现方案—测评优化方案—宣传方案—总结反思。基于后2 点，把绿色友好校园拆分成3 个方面：健康宜人的室外空间；舒适节能、方便友好的室内空间；节约利用资源的设施和运行机制。在项目导引中引导学生对以上3 个方面进行初步探索体验，学生将对项目开展的方向、内容有更直观的认识。在后续活动中，学生以小组合作的形式参与项目，并且只需选择其中某一个方向、针对校园中某一个区域进行改造，大大降低了项目的执行难度。项目内容的展开符合解决矛盾的一般思路方法，任务1 明确问题，确认目标；任务2 制订改造方案；任务3 呈现改造方案（如图1 所示）。

活动设计

项目导引：开启“我的绿色友好校园”改造行动

活动1 主要带领学生探讨了解什么是绿色友好校园。在活动2 中，学生可以从3 个方向（室外空间、室内空间、设施或机制）中任选其一进行初步体验，并通过汇报与班内同学分享交流。本项目在每个方向中都提供相关拓展阅读或可参考样例，并且引导学生思考样例中值得借鉴的方面。学生针对自己的校园现状，调研哪些空间存在改造需求，以及该怎样改造。经过活动2，学生基本可以对后续项目内容、开展方式具备一定的初步想法。在活动3 中，学生组建团队，并且思考项目应该包含哪些环节，对项目进行规划。

任务1：确定绿色友好校园的改造目标

任务1 为确定改造目标。学生通过检索信息、观察和亲身体验、问卷或访谈调查等途径进行需求调研，最终得到细化、具体的改造目标。活动1 中，学生搜集与目标改造区域问题相关的各种信息，如造成问题的原因、标准化要求、现有解决方法、相关市售产品或样例等。

活动2 中，学生学习体验设计思维中的同理心思考（即换位思考），通过给出的案例，学生分析为什么要观察和“扮演”用户，该怎样观察和“扮演”用户；学生设计执行针对所选改造区域用户的观察和“扮演”，并整理得到结论。通过该活动，学生代入用户的角度思考，挖掘用户潜在需求，并体会设计的“以人为本”——并不是设计者要做什么，而是用户需要什么。

活动3 中，基于前期调研基础，学生通过问卷或访谈的方法进一步调查，并且利用一些工具（如问卷星）进行结果处理与分析。最终，梳理所收集到的资料信息，提炼出改造项目的具体目标，并分析项目进行过程中可能受到的限制及应对方式。

任务2：制订所选区域的绿色友好改造方案

任务2 为制订改造方案。通过头脑风暴法构思可能的改造方案，通过四象限收敛法权衡筛选出最优方案。学生学习头脑风暴法，围绕自己的改造目标进行头脑风暴，发散产生创意；发散之后需要收敛，学生可以用方案可行性为横轴，绿色友好效果为纵轴，创建出四个象限，把头脑风暴生成的点子写进四个象限的对应位置中，则第一象限中的创意就是既可行性高又效果好的，从中选出综合最优的方案，或把第一象限中的点子进行结合，生成最优方案。

任务3：呈现所选区域的绿色友好改造方案

任务3 为呈现改造方案。首先是绘制设计图，学生选择改造的方向不同，则所需绘制的设计图不同，如有的学生需要绘制场景平面图或场景效果图，有的需要绘制设备的三视图，有的需要绘制运行机制的流程图。绘制完设计图，接下来需要制作方案模型，该活动的具体要求可以根据学生选择方向与能力、条件进行调整。可做场景的实物沙盘，可以采用《我的世界》等游戏构建虚拟沙盘；可做简易的手工产品模型，还可利用3D 建模、3D 打印等技术呈现；若学生选择改造的是运行机制，则可以拍摄模拟运行的演示视频。活动3 是测评优化，引导学生设计测评，利用“回馈捕捉格”收集和整理测评所获得的反馈，并且进一步分析是否在目标本身、实现目标的方案、呈现方案的模型等方面需要调整，通过迭代改进获得优化的方案模型。

成果交流：宣讲所选区域的绿色友好改造方案

最后一项任务模块是成果交流与反思。首先带领学生准备宣传材料，学生明确展示对象，梳理展示内容，根据对象和内容汇总素材。学生可用多种方式进行成果展示，可制作PPT 进行演讲；可由教师创建本项目的公众号，以公众号文章的形式展示成果；还可以将公众号文章生成二维码，张贴在所选改造区域或在微信朋友圈等平台广泛宣传。学生在班级内预演宣传成果，并由学生组成评分小组选出比较优秀的改造方案。收集每班优秀方案，在校内开展绿色友好校园宣传活动，学生可在所选改造区域展演并開放投票，评选出全校师生（用户）认可的改造方案，并推荐给学校参考落实。学生通过不同的展示方式，锻炼多种表达能力，并在不同范围多层次地宣传绿色友好理念。最后，学生在3 个方面进行总结反思——知识技能、过程和成果，在过程的反思中又分为个人反思和团队合作自评与反思。总结反思对于项目式学习，对于培养学生自主学习能力具有重要意义。在本任务模块中，通过不同形式的自评与互评，学生学习客观评价，体会多角度思考。

项目特色

本项目的特色主要体现在以下方面。

基于真实情境的跨领域学习，学生基于真实问题、真实需求明确目标，通过超学科的探究和实践创新进行项目式学习。

基于迁移性极高的设计思维，学生在项目过程中学习使用设计思维方法论及具体方法工具（如头脑风暴法、四象限收敛法、回馈捕捉格等），可迁移应用于解决一般问题、其他项目（尤其产品或方案设计类）的学习实践，教师亦可将本项目系统地迁移应用于其他项目式教学。

强调以人为本，学生学习运用检索信息、观察和亲身体验、问卷或访谈调查等途径，充分调研用户需求，体会培养用户意识、换位思考意识及同理心。

开放性高，学生自主选择感兴趣的改造方向，产出的方案设计个性化强，呈现方式灵活多样。

使用建议

本项目对于科学探究的经验和设计制作模型的能力有一定的要求，因此适用于小学高年级和初中、高中学生，教师可以根据学情调整任务的要求和成果形式。建议教师提前熟悉设计思维理论，在具体任务时补充辅助案例。本项目在任务中留出了学生可以填写的空间，可直接作为“任务手册”使用。另外，该项目课时弹性较大，可以课内与课外相结合，课内以组织思维性的、引导性的活动为主，引导学生课外进行实践性的、发散性的活动。

参考文献

[1] 吴丹．浅谈设计中的“以人为本”的设计理念[J]．大众文艺，2011（21）：1．

[2] 住房和城乡建设部．绿色校园评价标准：GB/T 51356-2019[S]．北京：中国建筑工业出版社，2019．

[3] 蒂姆·布朗．IDEO，设计改变一切[M]．侯婷，译．沈阳：万卷出版公司，2011．

（本案例为北京师范大学科学教育研究院、中国科协青少年科技中心联合开展的“科创项目式学习示范课程开发”课题研究成果，课题主持人为魏锐、郑永和，郭晓丽系本文通讯作者）