林琳　董玉琦　沈書生

摘要：關注創(chuàng)新人才培養(yǎng)的設計思維教學法正風靡全球，它以建構主義作為學理基礎，以“知能—心智”雙結構的建立為教學目標，并在“人—境—脈—事—物”每個維度上都具有其獨特的內涵。教學法關涉學習空間與技術，因此對設計思維教學法的研究離不開對與之相匹配的學習空間和技術工具的探討。支持設計思維教學法的學習空間應具有合作性、可視化、實驗性、靈活性、舒適性、結構化和自動化等特征，其中物理空間包括團隊空間、共享空間、原型空間、社交空間和個人空間五種類型，網絡空間則提供了完整的設計思維過程框架、協作工作區(qū)、工具庫和設計軌跡記錄的功能。為了更好地實現對學生創(chuàng)新自信力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學習空間還需嵌入尋找與收集工具、想法生成工具、評估與選擇工具、實現與分享工具和測試工具等設計思維教學支撐工具。在未來的設計思維教學法研究與實踐中，要充分發(fā)揮物理空間和網絡空間的優(yōu)勢，開展融合型學習;在用好常態(tài)化技術工具的同時，探索新興技術對設計思維活動的支持;可基于實踐證據進一步探索設計思維教學法的有效性。

關鍵詞：設計思維;設計思維教學法;學習空間;技術工具

中圖分類號：G434? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-5195（2022）04-0073-10? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2022.04.009

一、引言

我國工業(yè)設計之父柳冠中教授認為“設計”是人類的第三種智慧（第一是科學，第二是藝術），甚至可以說是第一智慧，因為設計是為人類社會而生的創(chuàng)造行為，主要是研究實事求是地、適應性地解決問題（柳冠中，2017）。在美國興起的“設計思維教學法”（Design Thinking Pedagogy）是一種風靡全球的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法（約翰·斯賓塞等，2018）。它承載著一種新型教學理念，在高等院校面向未來工程師、教師、設計師、創(chuàng)業(yè)者等專業(yè)人才的培養(yǎng)中，以及中小學的STEM教育、創(chuàng)客教育等領域受到廣泛關注。其發(fā)展經歷了“設計思維—設計思維教育—設計思維教學法”三個階段。

對于首次接觸設計思維的人，往往會將其看作一種思維方式。事實上，設計思維更傾向于被理解為對思維的行動，即一套創(chuàng)新方法論。設計思維是設計師在設計實踐中所做的無形工作和所使用的有價值的策略（Kimbell，2011），它能夠為沒有設計背景的人提供支持創(chuàng)新過程各環(huán)節(jié)的方法指引，以幫助其創(chuàng)新性地解決復雜問題。

美國斯坦福大學在2005年建立了哈索·普拉特納設計研究院（Hasso Plattner Institute of Design，簡稱d.school）并開展設計思維教育，旨在培養(yǎng)不同專業(yè)的大學生和研究生創(chuàng)新性解決問題的能力。2007年，德國波茨坦大學建立了哈索·普拉特納研究院（Hasso Plattner Institute，HPI），它與d.school被稱為設計思維教育的姊妹學校。隨后越來越多的高校開展了設計思維教育，并有大量相關慕課涌現，例如斯坦福大學的“設計思維行動實驗室”（Design Thinking Action Lab）和麻省理工學院的“領導與學習的設計思維”（Design Thinking for Leading and Learning）。

在高等教育領域，研究者將設計思維教育中使用的教學法稱為“設計思維教學法”，它是指有關設計思維的教與學的理論與實踐，其能夠為課程設計與實施提供策略、行動和判斷（Beligatamulla，2021）。盧卡（Luka，2014）提出設計思維可以作為一種教學法，在教學過程中發(fā)展學習者的21世紀技能，提高其創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力;瑞格利等（Wrigley et al.，2017）對設計思維教學法中涉及的教學內容和教學方式展開了研究。在基礎教育領域，有大量的教育工作者將設計思維運用于課堂教學，例如，斯坦福大學的卡羅爾等人（Carroll et al.，2010）較早將設計思維教學法運用在中學地理課堂中。但是，教育工作者們并未專門針對設計思維教學法展開深入探索，而僅是將設計思維過程作為一種教學過程。對設計思維教學法的研究有利于指導實踐者更好地將設計思維運用于課堂教學實踐，這首先需要明確其基本內涵與獨特之處。教學法是在特定教學思想指導下，師生為達到教學目的而開展的一系列教學活動的方法體系（劉舒生等，1990）。設計思維教學法是從現實問題出發(fā)為學生創(chuàng)設學習項目情境，引導學生團隊通過移情、定義、構思、原型和測試等設計活動，在使用知能來定義問題和提出問題解決方案的過程中，發(fā)展學生的設計思維心智模式，并最終提升其創(chuàng)新自信力和創(chuàng)新能力的新型教學方法。它的獨特之處體現在兩個方面：一是通過移情允許學生自己構建問題，而非僅僅是處理預先確定好的問題，學生可以在移情中通過自身的洞察力來發(fā)現問題解決的焦點（Goldman et al.，2022）;二是在教學的各個環(huán)節(jié)都提供了明確的設計思維策略與工具以支持活動的開展。設計思維是一套方法論，設計思維教學法是在這套方法論的指導下開展教與學的活動。設計思維教學法并不是設計思維過程在教學中的簡單運用，它關注對“教什么”“如何教”等問題的回答，其核心在于促進設計思維與學科內容的有效融合。

傳統(tǒng)的教室會限制教師教學風格的多樣性、阻礙教學的創(chuàng)造力，設計思維教學法的實施離不開對傳統(tǒng)學習空間的重新設計?！敖虒W法—空間—技術”（Pedagogy-Space-Technology， PST）是目前國際上較具影響力的學習空間設計框架。PST框架中涉及教學法、空間和技術，三個部分之間相互關聯、相互影響。教學法引導了空間與技術的結合，空間推動了教學法的落地并承載了技術，技術增強了教學法的效果并拓展了空間的范圍。基于PST框架的思路，下文聚焦對設計思維教學法的基本理念是什么，如何設計面向設計思維的學習空間，哪些技術工具可以促進設計思維教學法的實施等問題的探討，以期為推動我國教學創(chuàng)新變革及其基礎設施建設提供借鑒。

二、設計思維教學法的基本理念

設計思維教學法的基本理念包括學理基礎、價值取向和方法體系三個部分，如圖1所示。其強調以建構主義學習理論為指導，在培養(yǎng)學生學科知能體系的同時，發(fā)展學生面向設計思維的心智模式。學理基礎與價值取向對于方法體系具有引導性，在二者共同牽引下的設計思維教學法可以從人、境、脈、事、物五維要素展開教學設計，具有豐富的內涵。

1.學理基礎

建構主義學習理論對設計思維教學法的實施具有指導作用（Pande et al.，2020）。建構主義關注思維在個人和社會層面的相互聯系。個人建構主義的代表人物皮亞杰用結構主義研究兒童的認知發(fā)展，并強調知識與思維具有內在一致性。社會建構主義的代表人物維果斯基將思維與社會層面的關聯提到了新的高度，強調社會環(huán)境在思維發(fā)展中的地位。設計思維教學法以團隊為基礎開展學習活動，它看似以社會建構的視角看待問題，實際上建構是先出現在社會層面，而后內化到個人層面。個人建構是建構得以發(fā)生的生物學基礎，而社會建構則是建構的生態(tài)學基礎。前者保證了個體自我成長的可能性，后者則保證了個體自我成長的價值性（即個體對群體、對社會的價值）。設計思維教學法凸顯了個人建構和社會建構二者的聯系。此外，從建構主義的視角看，設計思維有利于促進高階思維的“發(fā)生”。哲學上認為高階思維主要包括邏輯推理和批判性思維，心理學上認為它指向復雜問題的解決，更普遍的觀點認為它需將獨立的經驗聯系到一起去解決問題（Lewis et al.，1993）。與創(chuàng)新緊密關聯的高階思維體現在思維內容的相關性、結構的復雜性和內涵的豐富性，而設計思維具有情境性、結構性和人文性三方面特征，因此，設計思維可以促進高階思維的“發(fā)生”（林琳等，2019a）。

2.價值取向

人類的學習機制并不是通過記住事實來建構自己的知能結構，而是以解決復雜問題的思維方式作為一種學習手段，在做中學的同時發(fā)展心智模式。知能結構源自學習的輸入過程，是基本知識與基本技能的統(tǒng)一體;心智結構源自于學習的輸出過程，是理性（高階思維、高階技能等，反映了一個人的勝任力）與非理性（毅力、感覺等心理特質，決定了一個人的價值取向）的統(tǒng)一體。知能結構與心智結構共同構成了認識主體所具有的完備的內部結構，即“知能—心智”雙結構。設計思維教學法關注建立知識與設計的關聯，尤其關注培養(yǎng)學習者的設計思維心智模式。設計思維心智模式有利于個體心智結構的完善，表現為個體的移情能力、問題解決能力等的提升。有關設計思維的精神、原則、特點的研究，實則都在描述設計思維心智模式，包括以人為本的、合作化的、可視化的、元認知的和迭代化的心智模式（林琳等，2019b）。它們是指導設計師工作的行為方式，設計師并非獨有一種心智模式，設計思維的獨特之處在于這些心智模式共同構成了其本身。這些心智模式的培養(yǎng)有利于促進學習者接受真實問題的不確定性與開放性，以積極的態(tài)度面對挑戰(zhàn)與失敗，并從失敗中學習以促進問題解決方案的迭代優(yōu)化，最終指向了創(chuàng)新自信力和創(chuàng)新能力的提升。設計思維心智模式的形成表現為學習者對解決問題的世界觀與方法論的重新定位（Goldman et al.，2012）。

3.方法體系

教育范式正在經歷從教學范式向學習范式轉變的過程。前者采用面向“以教為主”的教學方法，關注教學效果的評價;后者從“學”的立場出發(fā)，需要建立體現學的共同要素。在信息化背景下產生的五維學習設計，提出了從“人—境—脈—事—物”五個維度出發(fā)，設計關注“學”的活動（沈書生，2020），是一種“以學為主”的教學設計理論。本研究以五維學習設計為框架，構建設計思維教學法的方法體系：（1）在“人”的維度，設計思維教學法將學習者作為活動的承擔者與發(fā)動者，從而實現主體人的角色;學習者將創(chuàng)意協作和有效合作結合來促進深度學習的發(fā)生，以及更多創(chuàng)意和更高質量制品的產生，實現社會人的角色。其中，創(chuàng)意協作關注思維的發(fā)散，有效合作關注思維的收斂（Leifer et al.，2018）。（2）在“境”的維度，該教學法以項目為載體，項目主題源自真實世界的“刁鉆問題”（Buchanan，1992）。學習者需要在大問題下定義更具體的問題，并解決若干個相關的設計挑戰(zhàn)。它將與該主題對應的社會環(huán)境作為學習環(huán)境，將學習者作為學習環(huán)境的一部分。（3）在“脈”的維度，“設計本質上是一個知識流動、集成、競爭和進化的過程”（謝友柏，2018），設計的過程就是發(fā)展知能的過程。在設計思維教學法中，學科知能的學習是明線，設計思維心智模式的培養(yǎng)是暗線。前者需要在設計挑戰(zhàn)中嵌入重構后的學科單元知能，讓學生經歷知能理解、應用與創(chuàng)新的過程;后者已經自然地融入設計思維過程之中。（4）在“事”的維度，個體能否創(chuàng)造性地行動取決于他所遵循的過程（Von Thienen et al.，2018）。設計思維教學法的學習過程是以設計思維過程引導學生開展學習活動。經典的設計思維過程包括移情、定義、構思、原型和測試五個元素，每個元素對應著一系列方法。設計思維過程并不是這些元素的線性序列，而是在實踐中動態(tài)生成的過程，不同團隊所經歷的設計思維過程可能是不同的（Lin et al.，2020）。（5）在“物”的維度，設計思維教學法的學習空間與技術工具既支持自主學習活動的開展，又支持協作學習活動的開展，并為“人、境、脈和事”的設計與“事”的實施提供了必要支持，下文將對此展開更加詳細的描述。

三、支持設計思維教學法的學習空間

學習空間是指用于學習的場所，包括物理空間和網絡空間，它以建構主義等學習理論為依據，最終目的是促進學習者的學習（許亞鋒等，2015）。支持設計思維教學法的學習空間匯聚了各種設計思維元素所對應的學習情境，這與設計思維心智模式的培養(yǎng)緊密關聯，可以支持開展多樣化的設計活動。

1.支持設計思維教學法的學習空間特征

新的學習空間需要秉承以人為本的原則，從信息共享向學習共享轉變，既支持信息的尋找，又支持以共創(chuàng)方式應用信息來建構知識以促進學習的深度發(fā)生（Brown et al.，2006）。支持設計思維教學法的學習空間設計秉承以上理念，并以更好地輔助與支持設計思維教學法實施為建設指引，具有以下特征：

第一，合作性。合作可以分為兩類：一是創(chuàng)意協作，它關注思維的發(fā)散，有利于獲得更多的資源、認知和回報;二是有效合作，它關注思維的收斂，在學校教育中更傾向于通過促進學生之間的有效合作，讓他們認同一個“正確”的定義（Leifer et al.，2018）。設計思維教學法下的學習根據情境需求切換不同的合作方式，多樣化的學習空間為不同的合作方式提供支持：首先，一個迭代的創(chuàng)意協作循環(huán)，從同意到不同意，直到形成確實值得進一步關注的概念，這需要空間為團隊成員提供發(fā)散思維的載體與工具，以及能夠促進思維發(fā)散的舒適環(huán)境。其次，空間為團隊成員制作原型提供多樣化的工具，使學習者能夠基于原型設計經驗采取明智的決策。最后，團隊借助空間提供的評估工具，收集用戶反饋意見，助力原型的迭代，繼續(xù)開展有效合作使其成為現實。此外，“對遠程合作的支持”是學習空間的進階特征。一方面，在疫情防控等要求學生社交隔離的背景下，該空間可以支持本校的設計思維項目通過遠程協作的方式照常開展;另一方面，創(chuàng)新源自不同背景的團隊成員的思想碰撞，該空間可以實現跨校、跨省，甚至是跨國學習項目的開展。

第二，可視化。想法的可視化可以促進多方合作以產生創(chuàng)新，在該學習空間中應當實現：一是布置充足的白板。借助于白板，可以將收集到的信息以照片、文字、音視頻等形式展現，從而盡可能地還原信息的真實性等。二是為學生提供快速制作原型的工具，幫助他們把構想的解決方案通過故事板、廣告示例、體驗示例等形式呈現出來。三是為學生提供情境表演等展示原型的場所，這有利于促進用戶反饋的深度。

第三，實驗性。設計思維強調快速原型制作、實驗主義、不斷試錯、從失敗中學習、重新設計等理念。學習空間為原型的制作、迭代與展示提供了工具支持。這些工具既可以幫助團隊快速發(fā)現解決方案雛形的不足之處，進而改進原型，又可以通過邀請用戶參與原型展示活動，獲得真實的反饋，促進原型的完善?！翱梢暬焙汀皩嶒炐浴倍呔o密關聯，也存在細微不同，前者強調對可視化呈現的支持，后者強調促進迭代的發(fā)生。

第四，靈活性。更多的互動環(huán)節(jié)、多種角色扮演、社會參與等多樣化的活動設計可以提升學生的學習投入度（Brown et al.，2006）。因此，新的學習空間應支持多樣化的學習活動類型，包括設計思維教學法涉及的獨立學習、中小型團隊合作學習、演講、學生展示或表演等活動類型（Nair et al.，2009）。靈活的空間便于根據活動需求改變教室布局、桌椅高度來設置一個或多個活動中心，以實現不同學習活動之間的隨意切換。例如，白板可以作為團隊之間的隔離物，防止互相干擾;還可以在不需要時撤離，讓兩個獨立的空間合并成一個更大的空間，促進團隊之間的交流反饋。不同功能類型的學習空間不一定是獨立的、專門的空間，可以通過靈活變動布局以轉變空間功能。

第五，舒適性。設計與藝術相關，設計思維常被用于促進STEM教育和藝術教育的融合（Henriksen，2017）。藝術創(chuàng)造離不開一個舒適的學習空間。而空間的舒適度離不開對每位學習者個性化需求的關注，例如，不同學習者喜歡不同的學習媒介，有人喜歡閱讀電子書、有人喜歡紙質書，那么空間則需要具有多樣性的功能來滿足這些不同的需求。

第六，結構化。對創(chuàng)新的心理過程與結構的干預被證實有利于促進創(chuàng)新能力的提升（Oman et al.，2013）。該學習空間的“結構化”表現在兩個方面：一是過程的結構化，即學習空間以設計思維過程為結構，為學生提供完成學習項目的創(chuàng)新過程指引;二是工具的結構化，即在項目過程中，為學生提供系列的、可互動的設計思維工具，啟發(fā)學生的思維，幫助其完成項目。這些結構化的過程與工具既可以是教師提供，也可以內嵌于學習空間之中。

第七，自動化。理想的學習空間應具有自動化的特征，包括過程推進的自動化和過程記錄的自動化。一方面，學習過程從一個環(huán)節(jié)自動進入另一個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都會為團隊成員自動推送需要的工具與指南。這種循序漸進提供創(chuàng)新工具和指南的方式，可以讓團隊朝著正確的方向前進。另一方面，學生在學習過程中發(fā)生的所有行為都可以被記錄，以此捕獲學生創(chuàng)造性的工作、記錄體現其設計思維的行為，并據此評價學生的貢獻、評估設計思維心智模式的轉變以及為學生推送設計策略。例如，高曼等（Goldman et al.，2016）設計的“設計思維心智模式轉變儀表盤”便秉承了該理念。

2.支持設計思維教學法的學習空間樣態(tài)

在實踐中存在兩種支持設計思維教學法的學習空間樣態(tài)，一是承載著鮮明的設計思維文化特色、已經在常態(tài)化使用的物理空間，二是還處于發(fā)展階段、具有進階特征（即遠程協作、結構化和自動化）的網絡空間。

（1）基于不同情境的物理空間

HPI的施韋姆勒等人（Schwemmle et al.，2021）提出了支持設計思維教學法的學習空間包含團隊空間、共享空間、原型空間和社交空間四個部分。此外，托林等人（Thoring et al.，2018）還提出了第五種空間，即個人空間。創(chuàng)新源自動力因素、個體認知因素（信息加工過程）、情感因素的相互作用，以及與環(huán)境的動態(tài)交互（Barbot et al.，2011）。這五類空間（如圖2所示）為創(chuàng)新的產生提供了支持，其具體功能和配備如下：

第一，團隊空間。學生大部分時間都會在該空間中開展活動，因此它是學生參與項目的核心空間。該空間配備如下：可移動的白板，為團隊內部的知識分享、知識可視化提供物理支持，促進以共享為引領的緊密合作;站立式辦公桌和高腳凳，有利于在站著與坐著之間靈活切換，防止全員坐式辦公阻礙團隊成員的貢獻（全員圍坐在一起不便于個體的移動，會造成面對面坐著的成員只能看到對面組員分享內容的顛倒版）。

第二，共享空間。該空間提供了一個核心舞臺，并為所有學生提供座位。創(chuàng)新源自多元思維碰撞出的火花，除了團隊內部的交流外，整個班集體的分享與互動也非常重要。在該空間中開展的集體活動包括項目前期的背景介紹和后期的制品展示。

第三，原型空間。設計思維提倡讓學生從思考走向行動，并通過迭代促進最佳方案的產生。該空間提供了一張足夠大的空桌子和一些工具來支持原型的快速創(chuàng)建，進而修改與完善想法。原型有多種類型，例如，用草圖描繪的解決方案、快速傳遞想法的概念原型、能夠探索預想使用場景的體驗式原型等（Lande et al.，2009）。因此，該空間中提供了紙張、剪刀、角色扮演道具等多樣化的材料來輔助學生的行動。

第四，社交空間。創(chuàng)新依賴人與人之間的社會聯系，也依賴非正式的、輕松的環(huán)境。長時間全身心投入學習與合作中的激烈討論等會給學生帶來一定的疲憊感，因此需要為學生提供一個輕松的、非正式的社交空間，用于熱身運動、社交、休息等等。它是參與設計思維項目的學生遇到的第一個空間，該空間為參與者營造了積極的氛圍，讓學生感受到自己被歡迎，并激發(fā)其學習動力和好奇心。社交空間與其他空間物理分離，它可以是一個特定的物理空間，也可以是大堂的休息室、建筑外的露臺等。

第五，個人空間。它旨在為每個成員提供思考、反思、冥想的安靜且無干擾的環(huán)境，為個體開展閱讀、寫作、個人創(chuàng)意等獨立的工作與學習提供場地支持。盡管設計思維教學法下的學習依賴于團隊合作，但是合作學習是從個體建構走向社會建構的過程，且最終落腳點是個體，因此需要提供個體空間。圖2中并未給出個人空間的配備示例，它可以是任何適合個人工作的配備。

需要注意的是，不同功能的空間同處于一個大空間之中，并不需要區(qū)分設計，可以通過調整空間布局來改變空間的功能。例如，由于學生更多的時間是在團隊空間中工作，需要共享空間的時間較少，因此，該空間可以由團隊空間通過移動桌椅和白板重新布局，從而轉化為臨時空間。

（2）集成多種功能的網絡空間

博斯曼等（Bosman et al.，2020）的研究表明，網絡空間通過為每個學生分配角色、提供一個有效的方法、允許學生按照各自的節(jié)奏參與項目，來添加跨學科項目的包容性和可獲得性，讓復雜的設計挑戰(zhàn)簡單化。支持設計思維教學法的網絡空間一般具有如下多種功能：

第一，該空間提供了完整的設計思維過程框架，并將其作為整個學習過程的支架，幫助學生思考如何解決問題與設計制品。例如，Sprintbase是由專業(yè)的設計思維從業(yè)者開發(fā)的支持設計思維活動開展的創(chuàng)新平臺，該平臺的指導選項卡區(qū)域可以引導學生團隊完成設計思維的每一個環(huán)節(jié);平臺還提供過程性管理，設置每項任務的截止日期，推送通知、提示和操作方法以確保每位學生在項目進程中都知道該做什么、何時做什么，保證項目向前推進。

第二，作為網絡協作空間，提供一個直觀的協作工作區(qū)，用于捕獲、共享和整理團隊成員的研究、見解、想法和原型等。相對于物理空間，網絡空間打破了時空的阻礙，學生可在不同時空參與協作活動，有利于增加內向者（或者需要更多時間思考的人）的貢獻量，并且移動設備的支持能促使學生可以更便捷地遠程加入團隊活動。

第三，內嵌一個工具庫以支持完整的創(chuàng)新過程。該工具庫具有以下特征：一是互動性。提供數字化的設計思維工具與指南，這類似于斯坦福大學開發(fā)的《Design Thinking Bootleg》中為不同設計思維階段提供可選用的工具與工具使用指南（Doorley et al.，2018）。對比工具書，網絡平臺的優(yōu)點在于它將靜態(tài)的支架工具轉化為具有互動性的多媒體工具，并且讓學生知道何時及如何使用該工具。二是生成性。網絡空間支持參與者自己制作工具并上傳，在學習過程中不斷充實與完善工具庫。三是引導性。指導選項卡中，解釋了每一個設計思維環(huán)節(jié)的目的，同時學習者也可以自行添加工具、提示和相關文檔。網絡空間將在正確的時間為學生團隊推送正確的工具，并在需要采取行動時為學生及時推送通知。

第四，可以記錄每個學生參與項目的設計軌跡，并通過績效分析查看每個學生在項目中的貢獻、參與度等信息，教師可以根據此信息發(fā)現需要格外幫助的學生。在項目結束后，平臺還可生成項目的總結日志，以便將其分享給對項目感興趣的人。例如，Sprintbase平臺以PDF的形式提供一份項目故事總結，它包括與設計過程的所有步驟相關的文檔。

四、支撐設計思維教學法的技術工具

支撐設計思維教學法的技術工具內嵌于學習空間之中，為認知的發(fā)生提供了中介。傳統(tǒng)的工具與數字化工具共同支持設計思維教學法：前者有利于行動的發(fā)生，將學習者的行動導向更具新穎性與趣味性的結果，以此提升學習者的能動性;后者對前者具有替代、增強、修改和重塑等不同層次的影響，如擴展數據來源渠道、便利數據的收集與管理。本文提出了支持設計思維教學法的技術工具分類框架，以期在設計思維教學法的實踐中，為充分利用各種技術工具來支持學生學習提供指導。

1.設計思維教學法的技術工具分類框架

大多數對設計思維技術工具的分類以設計思維過程的不同環(huán)節(jié)為依據（胡小勇等，2018;Ratcliffe，2014;Cserti，2019），這在操作層面具有較好的指導性。但是在實踐中同一個技術可能同時適用于設計思維的不同環(huán)節(jié)，因此，德威特等人（Dewit et al.，2012）從功能上對技術進行了分類。綜合以上兩種情況，本文將支撐設計思維教學法的技術工具分為尋找與收集工具、想法生成工具、評估與選擇工具、實現與分享工具和測試工具五種類型，并指出其適用的設計思維環(huán)節(jié)，如圖3所示。

2.分類框架下技術工具的兩種樣態(tài)

（1）傳統(tǒng)的技術工具

斯坦福大學總結了其在實踐中使用的支持設計思維的工具類型，包括閉包類（魔術貼、磁鐵、膠帶、回形針等）、工具類（打孔器、剪刀、訂書機等）、基材類（塑料、卡片紙、便利貼等）、規(guī)?；w驗類（片材、大卷的厚紙等）、配件類（絲帶、貼紙、人偶、橡皮筋等）和書寫類（記號筆等）（Royalty，2011）。這些工具以“想法生成工具”和“實現與分享工具”為主，主要可用于想法的可視化呈現，并以此促進團隊之間面對面的合作交流，以及用戶反饋的收集。其使用存在以下兩種常見情況：第一，便利貼等文本記錄工具常被用于定義和構思環(huán)節(jié)。在定義環(huán)節(jié)，學生會把移情中洞察到的信息寫在便利貼上，并貼在白板上供團隊定義問題;在構思環(huán)節(jié)，學生會使用便利貼分享想法，便利貼的靈活性可以方便管理不同的想法，如對想法進行分類、篩選。第二，使用不同材料制作原型促進解決方案的可視化交流。在原型和測試環(huán)節(jié)，學生使用簡單的材料制作原型不僅能促進想法的表達，而且能促進反饋的收集，有利于不斷優(yōu)化解決方案。

（2）數字化技術工具

數字化技術工具擴大了設計思維教學法的教育理念落地的范圍，提升了其落地的便捷性。國外的研究者探索了大量支持設計思維活動開展的數字化技術工具（Ratcliffe，2014;Cserti，2019）。盡管它們都面向英文語種國家的用戶，但了解這些工具的基本功能與應用場景，有利于啟發(fā)我們尋找類似工具?；谝陨戏诸惪蚣?，數字化技術工具分類如下：

第一類，尋找與收集工具，多被用于支持移情環(huán)節(jié)。具體包括兩種：一種是靈感激發(fā)工具，例如承載著各類數據的社交媒體（微博、博客、朋友圈等）、各大論壇等。它為問題的定義提供了可供分析的資料。另一種是資料收集與管理工具。一是支持遠程移情活動的工具，包括利用問卷調查平臺、視頻會議平臺等工具進行在線調研與訪談，有利于資料的收集。二是提供思維腳手架支持移情活動的工具，例如提供移情地圖、客戶旅程圖、利益相關者分析等思維模版的可視化思維平臺工具，它們在提供收集功能的同時，也為數據分析提供了腳手架。三是支持文本、語音、視頻等資料的記錄與編輯的工具，包括錄音機、錄像機、相機、視音頻剪輯軟件等。四是支持在記錄的同時管理資源的軟件，可以便捷地制作主題文章、為照片之間添加聯系、形成研究日記，包括視頻日記本、手寫筆記等應用程序。五是單純的資源管理工具，包括思維導圖、在線協作文檔等工具，能夠將收集到的信息便捷地整理為故事板、思維導圖、流程圖等形式進行分享以促進團隊定義問題。

第二類，想法生成工具，用于支持基于收集到的資源（論據）提出論點的定義環(huán)節(jié)，也被用于基于定義的問題提出方案的構思環(huán)節(jié)。想法生成工具有利于促進頭腦風暴活動的開展，支持團隊思維發(fā)散，以促進想法數量的增加，并能夠有組織地展示每個人的想法。例如，創(chuàng)建用戶角色并為不同角色添加信息以支持講述用戶故事的工具、協作白板工具和協作思維導圖工具。

第三類，評估與選擇工具，它與想法生成工具是配套使用的，適用于定義與構思環(huán)節(jié)，能夠促進想法從發(fā)散走向聚斂。在若干想法生成之后，需要對這些想法進行評估，并選擇其中最佳的想法。包括對定量或定性數據進行評價與排序的工具，如SWOT分析工具、在線投票系統(tǒng)、重要性排序工具等。評估工具還可用于測試環(huán)節(jié)中對收集的反饋進行篩選。

第四類，實現與分享工具，它提供了豐富的資源庫，可以開展協作設計并導出為多種格式以便在特定用戶群體中分享。具體包括：一是數字化原型制作工具，包括用戶界面設計工具與用戶體驗設計工具，用于設計網頁、移動應用程序、游戲等原型;二是匯報展示工具，例如以Prezi為代表的故事講述工具、視音頻制作工具，以及以PowerPoint為代表的演示文稿工具;三是傳播交流工具，數字化原型的一個突出優(yōu)點在于方便在網絡空間中分享給目標用戶并收集用戶反饋，微博等社交媒體中的群組有利于為原型尋找適合的用戶。

第五類，測試工具。其應用涉及兩種類型的測試活動：一是制作好的網頁或移動應用要進行用戶測試，這時候需要一種測試工具，可以記錄測試員的每一個動作;二是向用戶介紹概念原型，需要收集用戶的反饋意見。對于后者，需要為測試環(huán)節(jié)尋找合適的用戶群體，還需要能夠提供訪談、記錄與分析等功能的工具來收集用戶反饋。

五、設計思維教學法研究展望

設計思維教學法作為一種新型教學理念，還需要經過大量的實踐來檢驗與完善，未來研究應關注以下方面：

一是將融合型學習與設計思維教學法相結合。在已有的教育實踐中，支持開展設計思維教學法的學習空間以物理空間為主，但已有研究者開始關注網絡空間的構建。物理空間有利于設計文化的表達，強化學習者對設計思維的信念與價值觀，促進人與人之間情感的交流。網絡空間則拓展了物理空間的功能，可以支持遠程合作，為跨領域的創(chuàng)新提供了更多機會，而且可以對學習過程進行記錄，為評價學生發(fā)展提供數據。隨著云計算、人工智能等技術的應用，網絡空間能在自動化地記錄學生學習軌跡的同時，為學生團隊提供適應性學習服務，為學生個體提供個性化學習支持服務。結合物理空間和網絡空間的優(yōu)勢，在未來的研究中可以進一步探索將融合型學習方式（祝智庭等，2021）和設計思維教學法相結合，讓線上、線下教學在時間維度上“并行”，更好地培養(yǎng)學生的設計思維心智模式。

二是在使用好常態(tài)化技術的同時，加強對新興技術的探索。新興技術有望被應用于設計思維教學各個環(huán)節(jié)。例如，AR、VR、XR等技術可以幫助學生提升沉浸式體驗;人工智能技術可以優(yōu)化對數據的分析;高級算法與大數據等技術可以為客觀呈現事實提供支持;3D打印、XR技術等有助于更精確且低成本的原型制作（Hannon，2018）。機器學習、數據分析等智能技術與數字平臺相結合所建構的學習空間，能夠促進設計思維發(fā)揮更大的創(chuàng)新作用。然而，新興技術在設計思維教育教學中的應用仍需不斷探索，現階段提倡為學生提供的數字化技術工具應盡可能的簡單，并且是已經被常態(tài)化使用的工具。這樣學生不用過于關注技術工具的使用方法，而可以將更多的時間用于開展創(chuàng)新性的活動（Bekker et al.，2015）。

三是從“實施與運營”視角探索設計思維教學法的有效性問題。PST框架從“理念與設計”和“實施與運營”兩個關注點出發(fā)，提出了指導教學法、空間和技術設計的思路。已有對支持設計思維教學法的學習空間和技術工具的研究，更多從“理念與設計”角度展開，而從“實施與運營”角度開展的探索還非常有限。未來的研究要基于實踐證據來進一步探索技術支持設計思維教學法下的學習有效性問題，例如，這種教學法能夠產生多大的效能？它適用于哪些學科內容的教學？空間的布置發(fā)揮了什么作用？技術促進教學的有效策略是什么？

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Theoretical Framework and Supporting Technologies of Design Thinking Pedagogy

LIN Lin， DONG Yuqi， SHEN Shusheng

Abstract： Design Thinking Pedagogy （DTP）， which concerns the cultivation of creative talents， is becoming increasingly popular worldwide. The DTP takes constructivism as the theoretical basis and the improvement of the learner’s binary architecture of “knowledge-mind” as the teaching goal. Methodologically， it has its unique connotation in each dimension of the people， the scenes， the threads， the events and the objects. Since the pedagogy relates to learning space and technology， the study of DTP is inseparable from the study of learning space and the corresponding technique tools. The characteristics of the learning space of DTP include cooperation， visualization， experimentation， flexibility， comfort， structurization and automation. Within the learning space， the physical space requires different zones that refer to as team space， sharing space， prototyping space， social space， and personal space. The e-learning space provides a complete framework of the design thinking process， collaborative workspace， tool library， and the function of design process tracing. Only by embedding the design thinking tools （i.e.， searching and collection tools， idea generation tools， evaluation and selection tools， realization and sharing tools， and testing tools） in the learning space could we better cultivate the students with innovation confidence and innovation capability. During the future research and practice of DTP， the following three aspects should be concerned. First， the advantages of physical and e-learning spaces should be maximized to carry out online-merge-offline Learning. Second， in addition to the common tools， the support of emerging digital technologies for design thinking activities should be explored. Third， the effectiveness of DTP based on practical evidence should be further studied.

Keywords： Design Thinking; Design Thinking Pedagogy; Learning Space; Technique Tools