设计思维在行动：DT-PBL 框架如何影响中学信息技术课程中的学生参与度与创造性倾向

《Thinking Skills and Creativity》：Design Thinking in Action: How a DT-PBL Framework Influences Student Engagement and Creative Tendency in Secondary IT Courses

　　

摘要

中学信息技术（IT）教育日益被期望能够支持学生创造性倾向的发展。然而，传统的教学方式往往优先强调技术熟练度，从而限制了培养创造性倾向和实现有意义的学生参与的机会。为弥补这一差距，本研究开发了设计思维-项目式学习（DT-PBL）框架，并探究其对参与度和创造性倾向的实施效果。该框架通过一项涉及95名八年级学生的探索性两班准实验进行了为期八周的干预实施。结果表明，接受DT-PBL教学的学生在认知、行为、情感和社会四个维度的参与度均表现更高，并且在创造性倾向方面有所提升，其中对冒险和迎接挑战的效应更为显著，而对想象力和好奇心方面的效应相对较弱。这一初步证据突显了将设计思维融入中学信息技术课堂项目式学习活动的潜力。所提出的DT-PBL框架为支持学生参与度和创造性倾向发展提供了一种切实可行的途径，且具有在不同层次信息技术教育中适应和应用的潜力。

引言

培养面向未来的胜任力已成为紧迫需求，这使得信息技术（IT）教育在K-12学习中被置于优先地位（Lee等人，2022年）。尽管技术熟练度仍然重要，当代教育日益强调创造力对于解决现实世界问题的必要性（Mohammed & Ozdamli，2024年）。然而，教育理想与课堂现实之间仍存在差距。国际评估，如PISA（国际学生评估项目），表明只有限定比例的学生能够在新的情境中有效应用知识（OECD，2019年）。传统的IT教学方法，其侧重于演示和逐步复制，进一步加大了这一差距（Lin等人，2024年）。这种脱节促使学界日益关注如何在IT教育中提升学生参与度和创造性倾向，使之成为K-12教育的关键优先事项。

设计思维（DT）为应对这些挑战提供了有前景的途径（Do?antan，2023年）。通过强调真实世界项目和主动学习（Scheer等人，2012年），设计思维将学习从被动接收技能转变为主动构建解决方案（Leem & Lee，2024年）。将设计思维与项目式学习（PBL）相结合进一步增强了这一方法，使教育工作者能够在实现课程目标的同时发展关键胜任力（Glen等人，2015年）。这种教学方法引导学生经历问题分析、创意构思、迭代和用户中心设计，最终提升参与度和创造性倾向。

在中国，中学信息技术课程将数字学习与创新作为重要胜任力领域（教育部，2022年）。然而，课堂教学往往仍是程序化的，教师演示工具操作，学生复制预设作品（Ma等人，2025年）。因此，中学信息技术教育为解决这一问题提供了有意义的语境，因为它日益被期望超越技术操作，转向实际数字问题解决和作品创作。其基于作品的任务与设计思维核心的原型-迭代循环自然契合（Leem & Lee，2024年），使学生能够参与问题定义、面向用户的研究、构思、原型制作和迭代优化。不同于传统的教师演示后学生复制的模式，DT-PBL将学生重新定位为主动的设计者，在真实项目情境中定义问题、产生想法并优化解决方案。

尽管在K-12教育中应用设计思维的努力持续不断，但其如何塑造学生学习体验仍有待深入探索。近期研究表明，设计思维和DT-PBL通过将学生置于真实问题中、鼓励积极参与并引导其经历构思、原型制作和迭代优化，能够同时支持参与度相关结果和创造力相关发展（Grau & Rockett，2022年；He等人，2023年；Chang等人，2023年；Lin等人，2024年）。虽然这些研究已考察了设计思维在STEM教育（He等人，2023年）、编程（Lin等人，2024年）和工商管理（Pande & Bharathi，2020年）中的影响，但在理解DT-PBL在基础IT课程中的应用方面仍存在明显差距。更具体地说，关于迭代式DT-PBL框架能否支持中学IT课程中学生参与度和创造性倾向的实证证据仍然有限。

为弥补这一差距，我们开发了一个DT-PBL框架，并通过一项涉及95名八年级学生的两班准实验探究其效果。我们的研究考察这种迭代的、基于设计思维的方法能否支持IT课程中学生参与度和创造性倾向。我们为该框架提供理论基础，详细说明其实施过程，定量考察其效果，并定性探索DT-PBL活动如何贡献于这些结果。这项探索性研究旨在阐明设计思维如何嵌入中学IT课程的项目式学习活动中，并为优化项目式学习方法提供实用建议。因此，以下研究问题指导了本研究：

• RQ1：与传统方法相比，DT-PBL活动在多大程度上影响学生参与度和创造性倾向？
• RQ2：学生感知的DT-PBL学习体验中哪些方面促成了其参与度和创造性倾向的变化？

章节片段

教育情境中的设计思维

设计思维是一种以人为中心的创造性问题解决方法论，已被广泛采纳为K-12教育中的创新教学技术（Razzouk & Shute，2012年）。它起源于设计实践，并由Brown（2009年）、IDEO（2011年）和斯坦福d.school（2012年）推广普及，设计思维通常包含五个核心阶段，引导创造性过程：共情、定义、构思、原型制作和优化（见表1）。与传统的线性方法不同

研究设计

本研究采用混合方法、两班准实验设计来探究所提出的DT-PBL框架的效果。主要组成部分是一项准实验的前测/后测设计，涉及实验组和对照组，旨在考察与DT-PBL干预相关的学生参与度和创造性倾向差异。由于每个教学条件仅由一个完整班级代表，该设计被作为探索性设计处理，而非

参与度量表和WCAP的信度与效度

由于学生参与度量表是为本研究改编的，因此进行了主成分分析配合Varimax旋转的探索性因素分析（EFA）来检验其因子效度。在分析之前，对数据进行因素分析的适当性进行了评估。样本充分性KMO测度为0.940，Bartlett球形度检验显著（近似χ2=3604.132，df=496，p<.001），表明数据适合进行因素分析。

EFA结果确认了预期的子量表

DT-PBL对学生参与度影响的潜在机制

结果表明，DT-PBL框架可能支持学生参与度，在DT-PBL班级中，认知、行为、情感和社会四个测量维度均观察到更高的得分。这一整体提升可结合DT-PBL框架的关键设计特征来理解。特别是，观察到的效应在认知和行为维度上更为显著。设计思维中嵌入的结构化迭代过程有助于学习者管理

结论、局限性与未来研究

这项为期12周、包含八周教学干预的探索性两班准实验研究，突显了DT-PBL框架在中学信息技术课程中的潜在价值。研究结果表明，将设计思维融入项目式学习可能支持认知、行为、情感和社会维度的学生参与度，同时有助于培养创造性倾向，其中对冒险和迎接挑战的效应更为显著，而对

CRediT作者贡献声明

官府泽：撰写初稿、概念化、方法论、软件、数据整理。徐浩周：撰写初稿、可视化、形式化分析。沈梦婷：方法论、概念化、调查。杨俊锋：撰写-审阅与编辑、验证、监督、经费获取、项目管理。

伦理批准

本研究已获得杭州师范大学人类伦理批准，批准号：2022028。

知情同意声明

参与者根据伦理标准在实验前给予了知情同意。

资金信息

本研究由2024年浙江省社会科学重点项目"教育中新一代AI的伦理风险与预防措施"（资助号24QNYC14ZD）和2023年浙江省社会科学重点项目"教育和学前儿童AI的伦理风险与解决方案"（资助号23SYS10ZD）支持。作者对使本研究成为可能的财务支持表示诚挚感谢。

数据可用性声明

调查期间生成并在当前研究中分析的数据集，可在合理请求下从第一作者处获得：官府泽（2025112004074 @stu.hznu.edu.cn）。

未引用参考文献

Kwon等人，2021年；Wijnia等人，2024年

CRediT作者贡献声明

官府泽：撰写初稿、软件、方法论、数据整理、概念化。徐浩周：撰写初稿、可视化、形式化分析。沈梦婷：方法论、调查、概念化。杨俊锋：撰写-审阅与编辑、验证、监督、项目管理、经费获取。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

作者感谢所有参与本研究的人员。

官府泽 | 徐浩周 | 沈梦婷 | 杨俊锋

杭州师范大学经亨颐教育学院，浙江杭州 311121，中国