在实施数字中国、数字经济和智慧社会的大背景下，设计思维是推进教育数字化转型的关键要素。本文运用软件对2000—2022年国内外文献进行可视化分析，以探析国内外教育领域设计思维发展的脉络、研究热点及走势，描摹其过去、现在与未来。研究发现，国内外教育领域的设计思维研究热度呈持续上升态势，逐渐从设计师式的认知方式演进为一种教育的创新方法论；研究热点聚焦于设计思维本体研究、价值研究和应用研究等方面；研究前沿主题包括设计思维变革教育教学、促进教师专业发展和助推教育数字化转型等；研究走势表现为日益关注设计思维与教育教学的深度整合以及设计思维能力的评估。
数字化进程中教育领域的设计思维研究素描
文 | 张义 钟志贤
2017年通常被称为人工智能元年。从全球来看，智能时代的教师作为设计者的角色日益受到重视。国际教育技术协会（ISTE）指出，在技术赋能下，未来教师要承担“思维设计者（thinking designer）”等七种角色。智慧教育呼唤智慧教师，智慧教师的核心角色之一是思维教学设计师、重组课程的设计师，等等。这意味着智能时代教师要成为“设计者”，应具备“为教学变革而设计”（Designing for Pedagogical Change）的创新设计思维。教师专业发展要以此为导向，成为富有创新力的教学设计师。设计思维同时还是数字化转型时代人才的十大关键能力之一，是21世纪知识维度的专题素养，是对教育教学变革产生重大影响的十大教学法之一。可见，培养教师和学生的设计思维是智能时代对教育的急切诉求。为更好地理解和把握设计思维在教育数字化转型中的作用与应用路径，本研究运用可视化工具，辅之以文献研究，为国内外教育领域设计思维研究样貌提供学术画像。
一、研究设计
（一）数据来源
1.中文文献。我们选取中国知网作为国内文献数据库，以“设计思维”或“设计思考”或“设计素养”为关键词进行高级检索，文献分类选定为“社会科学Ⅱ辑”，文献语言为中文文献，时间限定为2000—2022年（截至11月），初步检索到474篇文献。经过详细阅读文献题目和摘要，我们剔除与教育领域不相关的文献，最终得到有效文献319篇。
2.外文文献。我们又以Web of Science核心合集的数据作为国际范围的文献进行检索，文献类型设置为“论文”或“综述论文”，语种限定为“英语”，检索主题词为“design thinking”或“design thinker”或“design thinking literacy”或“design thinking characteristics”，时间限定为2000年1月至2022年11月，将研究方向限定为Education 或 Educational Research或Education Scientific Disciplines，检索结果得到487篇文献。经过详细阅读文献题目和摘要，我们剔除关联不大的文献，最终得到有效文献415篇。
（二）研究工具与研究方法
我们主要运用可视化分析软件Cite Space进行文献分析与研究。首先，对已有研究进行统计和可视化分析，梳理国内外教育领域设计思维研究的发展脉络。其次，通过关键词聚类可视化图谱挖掘国内外教育领域的设计思维研究热点。最后，基于关键词时区图（time zone）描摹设计思维研究的前沿动态。
二、基于已有研究的发展脉络探析
通过统计相关论文，我们可看到国内外教育领域的设计思维研究成果产出情况。其发文量变化趋势如图1所示。
图1 教育领域设计思维研究发文趋势图
从文献发表数量来看，国内外教育领域的设计思维研究大致经历了以下两个阶段。
第一阶段为2005—2014年，教育领域开始出现设计思维相关研究，但发文量较少。这一时期为初步探索阶段。设计思维概念是西蒙在《人工科学》一书中正式提出的。它最先产生于设计领域对设计师独特认知方式的思考，适用于解决定义不明确、无明显解决方案的劣构问题 。随后，设计思维作为一种普遍的方法逐渐应用到医学、建筑、艺术等领域。尼格尔·克罗斯（Nigel Cross）提出，设计与科学、人文学科同等重要，呼吁设计教育应成为普通教育的一部分。就教育领域而言，先是克莱夫·戴姆（Clive L. Dym）于2005年总结了设计思维的六大特征，并概述学生如何学习设计思维技能。紧接着，美国斯坦福大学成立了哈索·普拉特纳设计研究院，并开展设计思维教育。后来，设计思维逐渐融入教育教学，如陈娟等论述了设计与设计思维并将设计思维的移情、全脑思维、乐观等八大要素映射到教学设计；拉祖克（Razzouk）试图将设计思维引入教育系统，培养学生的问题解决能力；IDEO在2013年发布了面向教育工作者的设计思维工具包，进一步推动了设计思维在教育领域的发展。
第二阶段为2015年到现在，发文数量上升势头迅猛。这一时期处于快速发展阶段，设计思维作为一种促进21世纪技能和核心素养发展的方法论，在课程设计与开发、教学理论与实践、创新等方面的研究发展迅速。设计思维关注从学习者视角设计、开发课程，将课程内容与复杂问题解决、创造力有机结合起来，从基于内容的课程转变为基于问题的课程。设计思维还为教育工作者提供了一个可利用的框架或结构，培养教师创造性地处理教育问题的思维习惯。我国对设计思维的高关注度与2015年创客教育研究的快速增长有关。在交流合作、创新设计、问题解决等方面，设计思维与创客教育所倡导的理念高度一致，是培养学生创新思维的有效方法，也是开展创客教育的有效途径。2016年，国务院印发的《国家创新驱动发展战略纲要》推动了国内创客教育和设计思维研究的热度飙升。总的来说，教育领域设计思维的发展经历了一个从设计师式的认知方式演变为一种用于解决问题的创新方法论、从设计思维理论研究扩展至应用研究的发展历程。
三、基于关键词聚类的热点描述
在绘制关键词共现图谱的基础上对关键词进行聚类（如图2），并统计词频和中心性（见表1），可揭示学者们共同关注的研究热点。由表1可知，国外教育领域设计思维研究的高频关键词包含design thinking、education、student、science、design education、innovation、higher education、framework等。国内研究的高频关键词包括设计思维、设计教育、创客教育、创新能力、教学模式、教学设计、教学改革、课程设计等。通过对高频词的聚类和文献的具体内容分析，我们可将设计思维的研究热点归为“知己、知彼、知如何”三类，即设计思维的本体研究、价值研究和应用研究。
图2 国内关键词聚类图谱
表1 国内外top20高频关键词统计表
（一）本体研究
从本体研究角度看，设计思维定义、本质特征和过程模型等成为研究热点。
一是设计思维的多维度定义探索（见表2）。
表2 设计思维定义的多维度理解
二是对设计思维特征和能力的研究。如一项针对美国大学生的全国性调查结果表明，设计思维具有合作、乐观、试验、寻求反馈、综合性思考五大特征。国内学者提出了设计思维的“二心四力”模型，“二心”即好奇心、同理心，对应如何做对的事情，是探索和发现真实世界中创新点的法宝；“四力”即洞察力、全局思考力、创想力、敏捷执行力，对应最有效地将事情做对，是创想解决方案并付诸实际行动的保证。
三是对设计思维过程模型的研究。部分机构和学者开发了典型的设计思维过程模型，如蒂姆（Brown Tim）将设计思维过程概括为启发、构思、实施三个空间系统；最为经典的设计思维过程模型当属斯坦福大学设计学院的EDIPT模型，包含同理心、定义、创想、原型和测试五个过程；洛德（Katia Caetano Lord）等人将设计思维过程细化为非线性的八个步骤，即发现、研究、定义、创想、选择、实施、评估、改进，各个步骤可按需跳过或重复。
各种设计思维过程模型繁简程度不一，过程包含三到八个步骤不等，但实质上各个过程模型的区别在于细化程度不同，大致包含了解问题、观察用户、分析信息、创想、原型、改进六个步骤，且整个设计思维的过程是非线性的，可按需重复某个步骤。
（二）价值研究
设计思维作为一种方法论，以设计思维赋能课程设计者思维转型、教师专业发展和创新人才培养，具有深刻的现实意义。
首先，设计思维作为一种课程设计与开发的策略，课程设计者利用同理心体会学生的需求，调整课程内容和评估重点，以使用者设计理念，推动关注学生成长、学生学习和学习效果的教育理念落地。
其次，设计思维作为一种创新教学法，有利于发展教师为变革教学而设计的能力。教师利用设计思维，能创造性地解决教育实践问题，是智能时代教师的必备素养，也是教师具备高阶能力的体现。
最后，由于创意时代右脑思维的崛起，设计思维作为科学思维的补充，它在培养全新思维型人才方面的潜力愈发受到重视，具有培养学生核心素养或高阶思维的教育价值。同理心、协作、原型设计和测试等设计思维原则在教育中的融合，可以培养学生的创造力，为他们将来从事任何行业提供良好的基础。
（三）应用研究
关键词聚类也反映了设计思维在国内外教育领域应用研究的热点。
首先，设计思维通常用于学生创新、协作等多元技能的培养。基础教育中，设计思维常作为一种基于项目的学习方法，与STEM、创客教育相联系。有时，它也作为一个新的概念教授，以发展学生的创新思维。设计思维应用于数学和科学，并将其作为STEM学习的理论和教学基础。高等教育中将特定学科内容与设计思维过程或基本思维方式联系，可为培养学生同理心、多学科合作、创造力和实验思维等技能服务。
其次，从教师专业发展的视角看，设计思维融入师范生课程和教师培训、教学设计、课程整合等方面，以扩展和提升教师专业能力。为培养教师的设计思维，美国密歇根大学教育学院将设计思维纳入教师教育培训课程中。TD4Ed（Teachers design for education）作为一个培养教师设计思维的在线平台，通过设计思维课程和教师团队协作，培养教师的创新和问题解决能力。国内，温州大学王佑镁教授于2017年在中国大学MOOC开设“设计思维：改进你的教学”课程，旨在让设计思维成为教师改进教学的利器，促进教师对设计思维的整合与应用。
四、基于时区图谱的走势描摹
关键词时区图可以分析前沿主题，了解国内外教育领域的设计思维研究动态。居于关键词时区图右上角的关键词，表示近年来某一研究领域的新兴主题。
（一）国内研究走势
通过调整相关参数，我们可得到国内研究的关键词时区图（如图3）。近年来，国内教育领域设计思维研究的新兴主题主要包括创新方法、教学研究、同理心、STEM、教师、教师教育、在线教学、智慧教学、协同设计等。深入阅读和梳理上述关键词所对应的文献，我们发现未来我国教育领域的设计思维研究将集中在以下方面。
图3 国内教育领域设计思维研究关键词时区图谱
一是设计思维促进教育变革方面的研究，包括设计思维增强在线教学体验、促进教学方式转变或教学创新等主题。设计是创造解决方案的过程。这种创造的“副产品”即创造力自信和自我效能感，使得教师相信自身有能力变革教学并产生积极影响，为应对创造性挑战提供了必要的支持。疫情以来，各级各类学校开展大规模的在线教学，设计思维作为一种指导性的方法和工具应用于在线教学，有利于教师应对在线教学自信力不强等挑战。
二是设计思维与教师教育和专业发展的相关研究，包括教师、教师教育、智慧教学、教学模型等关键词。教师作为设计思维教学的主要实施者，其设计思维能力直接影响课堂教学与改革。将设计思维纳入高校课程和教师培训，有助于教师提高运用设计思维诊断、分析和解决教学问题的能力，提升教师的综合素养。
三是设计思维的培养与评价研究成为未来的研究重点。设计思维的复杂性和过程性要求其评价、工具和方法更为综合与多元，因而未来研究倾向于关注设计思维的评价模型建构以及量表类、图示类、测试任务类设计思维评价工具的开发，并利用技术工具多维度地采集教学全过程数据，尽可能做到评价的连续性和全面性。
（二）国外研究走势
分析国外教育领域设计思维研究的前沿主题后我们发现，建构主义、计算机科学、21世纪技能、教学法、教师专业发展、协作学习等成为近年来新兴的研究主题。其研究走势集中在以下方面。
一是数据赋能的设计思维、设计思维促进教育数字化转型最优化等成为研究趋势。当前，教育数字化转型已是大势所趋。成功的转型是“设计”出来的。教育数字化转型的典型特点之一就是“设计性”，即创建面向未来的、理想的教育发展范式。教育数字化转型的理念引领、目标定位、作用领域、动能聚合和赛道选择，以及系统再造的策略和方法等，都需要通过设计思维来实现。教育数字化转型是演化式、渐进式和迭代式的，它没有固定的程序和路径，并非依靠固定蓝本实施就可以完美落地。设计思维可以帮助人们梳理和构建教育数字化转型策略，成为推动教育变革和探索未来转型战略的重要方法。教育数字化转型战略包含以人为本、即兴共创和快速迭代三个关键词，这也是设计思维的核心价值。以人为本，可规避转型过程中“只见技术不见人”，一味追求技术发展而漠视教育人文使命的风险。即兴共创即参与式设计，善于借助各方力量，将数字化创新战略和落地实施合二为一。快速变化的数字时代强调产品的快速迭代以寻求反馈，将创意想法落地实施，转化为成果。作为与数字技术相辅相成的软实力，以设计思维促进教、学、管、测、评等教育全过程的设计，创建以设计思维为核心的转型文化是数字化转型发展的应然选择。
二是建构主义强调学习者的主动性、互动性和协作性，是教育领域设计思维研究的重要理论基础。设计思维的人本性挑战了以教师为中心的传统观念，对教学设计有重大指导价值。设计思维对培养协作、问题解决等21世纪技能的影响机制研究成为新兴研究方向。
三是设计思维教学法作为一种创新能力的培养方法，有利于设计思维与学科内容的融合，设计思维教学法、教师专业发展等成为研究主题。教育工作者发现，设计思维的测试比教育领域的测试更注重学习，成效更显著。设计思维测试强调通过失败进一步学习和改进，有利于教师转变结果导向的学习评价理念，在学习活动中提供及时的反馈和指导，激励学生不断迭代精进，从而开展持续的过程性评价。
五、结语
随着数字化时代到来，设计思维日益被各类机构和企业所重视。设计思维与教育数字化转型密切相关，是转型主体的必备思维素养或数字主体性（digital agency）的重要表征。设计思维是教育数字化转型过程中支撑创新发展的关键要素，与价值思维、用户思维、服务思维、敏捷思维、赛道思维的融合应用，有利于实现数字化转型创新的最大化，促进教育生态系统的敏捷进化。数据赋能的设计思维有助于开拓实现敏捷决策和创造新知识涌现的空间。在数字达尔文主义的进化观看来，教育数字化转型是人为的进化过程（transformation），是对教育系统施加干预的设计，即“教育设计研究”（EDR），EDR的核心正是设计思维。从一定意义上来说，教育技术的“王道”是设计思维，因为它是一种运用技术实施革新或创新的思维框架。成功的数字化转型是创新性“人为干预”的进化过程，也是设计思维的思考、工作和实践过程。
今天，设计思维已成为数字化转型时代的关键能力之一。它注重通过观察用户行为并明确用户诉求，将同理心、创造力和理性分析结合起来，以满足用户需求；注重采用以设计为中心的工作方法。随着大数据与设计思维研究的日益结合，未来国内外教育领域的设计思维研究将更加重视技术赋能设计思维的高效应用、设计思维素养（包括核心价值、关键能力和必备品质）的培养、评估以及设计思维与教育教学的深度整合等主题探索；更加重视设计思维教学法、数据赋能的设计思维、教师与学习者设计思维素养等主题研究。
注：本文系江西省“2011协同创新中心”【赣教高字〔2014〕60号】自主专项“智能技术赋能教师发展的机制研究”、江西省高校人文社会科学重点研究基地招标项目“改革开放40年我国中小学教师政策特征演进研究”（JD19060）的阶段性研究成果。
（作者张义系江西师范大学教师教育高等研究院硕士研究生；钟志贤系江西教育数字化转型研究中心教授、博士生导师，本文通信作者）
转自：“中小学数字化教学”微信公众号
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