指向设计创造力培养的高中通用技术教学策略

摘要

培养学生的设计创造力，是顺应国家教育现代化与新课改深化要求、培育创新人才的重要路径。为此，有必要构建以项目式学习为载体、以设计思维为核心的高中通用技术教学框架，该框架将激发学生创造潜能与提升技术实践能力有机统一，并据此提出“激发学生创造潜能、培养设计思维和提升技术实践能力”的教学策略。初步实践结果表明，实施该模式能显著提升学生的技术素养，其在发现问题、创新设计和方案物化等方面的能力均有明显提高。

Graphical abstract

关键词

设计创造力 / 高中通用技术 / 教学策略 / 设计思维 / 技术实践能力

设计创造力是设计者在进行新颖且实用的产品设计时所具备的一项高级、复杂的心理认知能力^［1］。在高中通用技术课程中，这项能力具体体现在学生完成的设计方案、技术图样、产品原型等学习成果上，主要从创新设计（新颖性）、工程思维（系统性、可行性）以及技术意识与物化能力（价值性、可实现性）等核心素养维度进行综合评价。培养此能力，对实现学科育人价值、发展学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养至关重要。探索提升设计创造力的教学策略，对推进创新设计教育意义重大。基于此，笔者分析其教学的重要性，提出有效策略，为提升学生设计创造力提供借鉴。

1 指向设计创造力的技术教学的重要性

1.1 社会发展与国家转型的现实需要

在当下全球化的竞争态势中，创新已成为国家竞争力的核心要素。党的二十大报告中明确指出“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”，并将“人才强国战略、创新驱动发展战略”置于国家发展的战略高位。设计创造力作为这一战略的关键支撑点，其重要性不言而喻。《中国制造2025》战略也将“提升产品设计能力”作为重要举措，充分彰显了设计创造力在推动国家战略转型过程中的核心作用。

1.2 教育和新课程改革的内在需求

《中国教育现代化2035》提出，要“创新人才培养方式，推行启发式、探究式、参与式、合作式等教学方式以及走班制、选课制等教学组织模式，培养学生创新精神与实践能力”。这一要求与设计创造力的培养目标高度吻合，为设计创造力教育提供了政策支持和方向引领。

作为普通高中课程体系中唯一以培养创新设计能力为核心目标的学科，《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》明确将“创新设计”列为五大核心素养之一^［2］。这一课程定位赋予高中通用技术学科在基础教育阶段培养设计创造力的独特使命。然而，在当前的通用技术教学实践中仍存在着创新教育理念落地不足、教学设计与创造力培养规律契合度不高、教学评价体系未能有效指向创新能力发展等现实问题，制约着学生设计创造力的提升。

2 指向设计创造力的高中通用技术教学策略

根据培养学生设计创造力的现状和学科核心素养的要求，结合高中通用技术课程的教学实践研究成果，笔者特提出以下切实可行的教学策略，仅供参考。

2.1 激发学生创造潜能的教学策略​

在高中通用技术教学中，设计创造力的培养离不开创意潜能的激发。教师在教学中可借助创设开放性问题情境、组织头脑风暴活动等手段，激励学生大胆想象、勇于创新。与此同时，要营造宽松包容的课堂氛围，使学生敢于尝试、不惧失败，从而激发他们的创造潜能。

（1） 情境导入。精心创设真实且富有趣味的教学情境，激发学生的学习兴趣与探究欲望，为培养学生的设计创造力营造良好氛围，引导学生发现生活中的设计问题。

（2） 创意激发。灵活运用头脑风暴、思维导图，以及视频和图片分享等多元方法，积极鼓励学生自由表达想法，有效激发其创意灵感。

（3） 案例分享。广泛分享国内外优秀设计案例，引导学生深入分析其设计思路与方法，拓展学生的设计视野。

2.2 培养设计思维的教学策略

设计思维是一套以人为本、强调动手实践和迭代优化的创新思维与方法。培养设计思维是提升设计创造力的关键所在。教师可引领学生运用发散思维、逆向思维、系统思维等设计思维方法，对问题展开系统分析并提出解决方案。历经多次设计实践，学生便能逐步领悟设计思维的核心要义，进而提升设计创造的品质。

（1） 问题定义。教师可积极引导学生明确界定设计问题，精准确定设计要求和约束条件，从而为整个设计过程奠定坚实的基础。

（2） 方案构思。通过全面的功能分析，采用形态分析法、联想法、设问法和仿生法等方法，帮助学生构思出多种多样的设计方案，重在培养学生的发散思维。

（3） 原型或模型制作与测试。鼓励学生亲自动手制作原型或模型，并通过不断测试和改进，持续验证和优化设计方案。通过多次迭代设计，不断优化解决方案，提高设计质量，以此培养学生的迭代思维。

2.3 提升技术实践能力的教学策略​

技术实践能力是指学生在技术活动中，通过运用工具、调试系统、优化工艺等方式，将设计构想转化为实物或解决方案的综合性能力。在高中通用技术课程中，技术实践是连接理论与应用的桥梁，也是培养学生创造性解决问题能力的关键环节。学生通过动手操作，将抽象概念转化为具体作品，既能深化对技术原理的理解，又可在遭遇与解决问题的过程中激发学生创新思维。实践创设的真实问题情境迫使学生直面复杂的挑战，成为创造力培养的沃土。当学生亲手操作工具、处理材料、建构模型时，其观察力、动手能力、思维力和协作力等综合能力得到了全方位锻炼，为创造性解决问题奠定了坚实基础。

（1） 技能训练。为切实提升学生的技术操作能力，教师可有序开展基础技能训练，并针对特定技术领域设置专项技能练习。以苏教版普通高中通用技术教科书必修《技术与设计1》第六章第二节“工艺的类别与选择”的教学为例，教师可组织学生制作系列简易作品，如小书架、小方凳、七巧板、孔明锁等木制品，以及三角架、金属书夹、螺栓螺母等金属用具。通过此类实践活动，学生能够参与有针对性的木工与金工专项技能训练，在实际操作中掌握工艺技巧，提升动手能力。

（2） 工具使用。在项目活动开展过程中，教师需悉心指导学生熟练运用各类设计软件与工具，如CAD软件，以及人工智能模型、3D打印机、激光雕刻机等。熟练掌握这些软件与工具的使用方法，不仅能够大幅度提高学生设计制作的效率，更能够显著提升作品的精度与质量，从而使学生在实践中更好地将创意转化为现实成果。

（3） 团队协作。教师可通过组织小组合作的形式，精心培育学生的团队协作能力与沟通交流技巧。在项目化学习、跨学科STEAM项目等活动中，引导学生以小组为单位，共同探究问题、制订方案并完成项目任务。在此过程中，学生倾听他人意见，发挥各自优势，协同解决问题，从而提升团队协作能力，为未来参与复杂项目奠定基础。

以上3种教学策略紧密相连，共同构成了培养设计创造力的有机整体。激发学生的创造潜能是起点，通过情境、创意、案例等多元方式唤醒学生内在的创新意识，为其设计创造力的萌发提供土壤；培养设计思维是桥梁，引导学生运用科学思维方法对激发的创意进行系统梳理与深化，将无序灵感转化为有序设计思路；提升技术实践能力则是基石，让学生掌握将设计思维落地的工具与技能，确保学生的创意被物化为实际成果。三者相辅相成，潜能激发为思维培养提供动力，思维培养为实践提供方向，实践能力反哺潜能的挖掘与思维的深化，共同助力学生设计创造力的全面提升。3种教学策略的关系见图1。

3 指向设计创造力的高中通用技术教学框架

基于高中通用技术课程的性质与培养目标，结合设计创造力素养的培育要求，笔者将“激发学生创造潜能”“培养设计思维”“提升技术实践能力”等教学策略融入课堂教学实践，构建起以情境导入、项目引领、问题解决为核心的教学体系。该体系按照“创设导入→准备启动→设计实施→展示评价→延伸拓展”5个环节有序推进，全方位培养学生的设计创造力。教学框架如图2所示。

4 指向设计创造力的高中通用技术教学策略实例

为具体阐释上述教学策略对培养学生设计创造力的价值，笔者以苏教版（2020年版）普通高中通用技术必修《技术与设计1》第四章第三节“常用的构思方法”作为教学实践案例，探索指向设计创造力培养的技术教学策略的具体实施方法。

4.1 创设情境，导入项目主题

课前，先让学生观看约1 min的“创意书架”视频，接着在大屏幕上展示学校高三教室的场景，主要展示几张学生课桌上书多而乱的照片，并提问：大家发现了什么问题？想为高三学长做些什么？

大家都会提出——要为高三的学长设计课桌用书架（物品收纳架）。

接着教师提出：今天，我们将通过设计制作“桌用书架”来学习“常用的构思方法”。同时，板书课题。

【设计意图】在此环节中，创设以上真实情境，引出贴近学生的项目主题，充分激发学生的学习兴趣与探究欲望，为培育设计创造力营造良好氛围，引导学生发现生活中的设计问题，挖掘创造潜能，逐步培育和发展学生的技术意识、创新设计等学科核心素养。

4.2 准备知识，启动项目任务

教师先在大屏幕上展示书架的设计目标和要求，以及任务内容，让学生对即将开展的项目有整体认知。随后，引导学生回顾先前观看的“创意书架”视频，并提问：刚才你在视频中看到有些书架像什么？

学生回答：像一棵树、一朵花、一个人……

教师适时总结：大家观察得非常细致，这种模拟自然生物形态进行设计的方法，正是方案构思常用的仿生法。

同时，组织各组学生学习教材第103页的相关内容，明确各种仿生设计类型。然后，教师提出：在接下来的项目活动中请各组考虑，还有哪些构思方法，并写在学案的相应位置。

此外，明确项目任务：今天，我们一起制作书架模型，提供纸板和KT板两种材料。现在，请各小组围绕设计要求，集体讨论构思书架初步方案，同时考虑选用哪种材料以及所需的工具。3 min后，请组长派代表上台领取材料和工具。

【设计意图】此环节通过知识准备与任务安排相结合，达成以下教学目标：一方面，梳理知识与技能，做好资源设施准备（关联提升技术实践能力策略中的技能训练前期准备，以及培养设计思维策略中的问题定义）；另一方面，培养学生的科学素养，为后续设计实践筑牢基础。

4.3 协作探究，完成设计任务

在启动任务活动前，教师再次强调任务要求和安全警示，并提出：要求在18 min以内完成。同时，向学生说明后续安排：将随机选取若干小组上台展示作品，老师要看看哪个小组做得又快又好。

在学生活动过程中教师进行巡视，并作适当引导，把已完成的作品用平板电脑拍下来以备后用。

辅助：大屏幕展示书架设计要求和任务内容。

【设计意图】此环节以项目实践为核心，学生通过自主协作探究完成方案任务（与培养设计思维策略中的方案构思相呼应），着重培养学生的工程思维、创新设计、图样表达和物化等能力，同时也是提升技术实践能力（如动手制作、工具使用等）的重要环节。

4.4 展示评价，互动生成

以小组为单位，先后选取有创意的两组展示介绍本组的书架，请另外小组学生进行评价，大屏幕投影相应作品的照片。在评价过程中，教师适当点评，以鼓励为主。

在小组评价交流尾声，教师提出问题（引导学生深入思考）：刚才这两组书架的造型分别像什么？没错，一个像房子，一个像大写英文字母A。那大家思考一下，他们在方案构思阶段，可能运用了哪些方法？

随后，引导学生分析得出，这两组分别采用了联想法（由房子联想到书架造型），其他还有形态分析法（通过局部构思实现整体组合）和设问法（如5W2H法）等构思方法。最后，组织各组学生学习教材第100~102页的相关内容，将课堂实践与理论知识相结合，深化学生对方案构思方法的理解。

【设计意图】此环节通过小组展示、互评与教师点评相结合的方式，在交流互动中深化知识理解（符合激发学生创造潜能策略中鼓励学生自由表达想法的创意激发理念，也有助于培养批判性思维等），进一步完善学生设计思维，提升审美能力，激发学生的创新意识，进而提高创新设计能力。

4.5 课后延伸，拓展应用

提问：假如你作为设计师，要你为一所新建幼儿园的小朋友设计座椅，根据今天所学的方法，你能构思出哪些方案？小组交流，用图呈现出来，画在学案相应位置。

【设计意图】此环节能让学生学以致用，举一反三，关心社会（对应提升技术实践能力策略中的实践应用，以及激发创造潜能策略中的拓展学生设计视野），促使学生将所学知识与技能运用到更广泛的场景中，培育其关键能力与必备品质。

5 结语

设计创造力的培养对于国家教育体系的进步和新课程改革的深化具有关键意义。据此，笔者提出了激发学生创造潜能、培养设计思维与提升技术实践能力的教学策略和相应的教学框架。教学实践证明，这些策略的实施，可切实提高学生的设计创造力，为培育创新型人才奠定基础。今后，笔者将持续探索与实践更多有效的教学方法和策略，以进一步提升学生的设计创造力。

通过实验现象与物理规律的关联性分析识别认知盲区。此类反思过程能有效激发学生的元认知能力，使其学会从实验失败中提取有价值的认知信息，而非仅仅关注实验结果的正确性。

在此基础上，教师应鼓励学生以“失败实验”为起点，提出开放性问题，通过设计阶梯式探究任务引导学生逐步深入探究。例如，在“测量滑轮组机械效率”实验中，若因摩擦力测量误差导致数据异常，教师可引导学生提出“如何量化滑轮组内部摩擦力”或“不同摩擦模型对效率计算的影响”等探究性问题。这种问题生成过程不仅培养了学生的问题意识，更通过将实验失败转化为科学探究的起点，有效提升了学生的发散性思维和创新意识。值得注意的是，教师需通过及时反馈和启发式提问，帮助学生将零散的观察转化为系统的物理思维，避免其在问题探究中偏离科学认知框架。

综上所述，“失败实验”打破了常规教学追求实验结果的唯一取向，创造了有价值的教学活动场域。教学实证显示，在教师指导下，学生分析实验失败的过程即是学生主动建构知识体系的深度学习过程，达到了锻炼学生科学的探究意识与问题意识的目的。

参考文献

[1] 陈伟强.国外青少年设计创造力研究及启示［J］.比较教育研究，2018（06）：9-16.

[2] 中华人民共和国教育部. 普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订） ［S］.北京：人民教育出版社，2020. （上接第8页）

基金资助

浙江省教研课题2025年课题“指向设计创造力培养的技术教学实践研究”(G2025180)

绍兴市教科规划课题2025年课题“指向设计创造力的技术教学路径与策略研究”(SJZ2025058)

浙江省教研课题2024年课题“基于学业质量标准的技术试题命制研究与实践”(G2024201)