STEM與設計思維

第一章 背景 / 1

STEM、STEAM 和 STEDM/ 3

1. 國際形勢驅動 / 3
2. 我國 STEM 教育迎頭趕上 / 6
3. 設計思維引領 STEDM 教育 / 8

設計與藝術 / 9

1. 藝術的概念 / 9
2. STEAM 中的藝術 / 10
3. 藝術教育 / 10
4. 設計的概念 / 12
5. 設計教育 / 14

設計與設計思維 / 16

1. 什么是設計思維 / 16
2. 設計思維的發(fā)展 / 16
3. 設計思維的關鍵點 / 18
4. Fab Lab 數(shù)字制造 / 20

其他相關概念闡述 / 22

1. 創(chuàng)客和創(chuàng)客教育 / 22
2. 項目和項目式學習 / 24

第二章 設計思維過程 / 27

步驟一 發(fā)現(xiàn) / 29

1. 定義“設計挑戰(zhàn)”/ 29
2. “期望”與“失望”/ 30
3. 團隊協(xié)作 / 31
4. 初學者思維 / 32
5. 研究“設計挑戰(zhàn)”/ 34
6. 以人為本的設計 / 36
7. 同理心 / 37
8. 設計采訪 / 38

步驟二 闡釋 / 39

1. 記事板 / 39
2. 找到意義 / 40
3. 信息分類 / 41
4. 故事敘事 / 42

步驟三 構思 / 45

1. “發(fā)散”的對比 / 45
2. “我 們 怎 樣 才 能（HMW） ……” 問題 / 48
3. 頭腦風暴 / 50
4. 回顧 / 51

步驟四 實驗 / 52

1. 直覺檢查 / 53
2. 起草一個概念 / 54
3. 構思原型 / 55
4. 做中學 / 57
5. 快速原型設計 / 58
6. 獲得反饋 / 60

步驟五 發(fā)展 / 61

1. 文檔化 / 62
2. 宣講 / 63
3. 螺旋式發(fā)展 / 65

第三章 設計思維案例 / 67

步驟一案例 設計挑戰(zhàn) / 69

1. 如何發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的設計挑戰(zhàn) / 69
2. 設計挑戰(zhàn)的開放性 / 72
3. 通過故事來發(fā)起設計挑戰(zhàn) / 74
4. 發(fā)現(xiàn)生活中的設計挑戰(zhàn) / 83
5. 團隊協(xié)作：破冰游戲 / 87
6. 團隊協(xié)作：角色扮演 / 88

步驟二案例 信息研究和故事敘事 / 90

1. 信息收集和研究框架 / 90
2. 互動游戲式故事敘事 / 94
3. 將研究轉化為角色設計的故事敘事 / 95

步驟三案例 頭腦風暴 / 98

1. 提出問題 : 頭腦風暴的起點 / 98
2. 從問題到驅動性問題 / 99
3. 頭腦風暴的規(guī)則 / 100
4. 頭腦風暴的流程 / 102
5. 回顧想法 : 頭腦風暴的結束 / 103
6. 頭腦風暴的課堂要素 / 103
7. 頭腦風暴的反思 / 105

步驟四案例 從想法到模型 / 106

1. 快速原型制作 / 106
2. 從快速原型制作到原型制作 / 106
3. 從物理知識出發(fā)的原型制作 / 107
4. 從繪畫出發(fā)的原型制作 / 115
5. 從構圖出發(fā)的原型制作 / 118

步驟五案例 展示展覽 / 120

1. 案例研究：折頁式手風琴書作為展示交流工具 / 120
2. 點評 / 123

第四章 數(shù)字技術賦能設計思維 / 125

數(shù)字時代 / 127

1. 如何智造萬物 / 129
2. 案例一：走讀魔都 / 132
3. 案例二：物流機器人 / 134
4. 案例三：卡丁車制造計劃 / 136

STEM 與設計思維開源共享 / 140

1. 個人網(wǎng)頁 / 140
2. 過程記錄 / 141
3. 項目共享和迭代 / 143

數(shù)字制造 / 144

1. 2D 設計和激光切割 / 144
2. 3D 設計和打印 / 148

電子電路 / 153

1. 開源硬件 Arduino/ 154
2. 小上海（Shanghaino）/ 155
3. 案例：動畫 / 156

邏輯編程 / 158

1. 邏輯游戲 / 158
2. Mixly 編程 / 160

第五章 設計思維和 STEDM 系統(tǒng)設計 / 161

STEDM 系統(tǒng)設計 / 163

設計思維建構橫向人才培養(yǎng)系統(tǒng) / 164

1. 智造學術 X / 166

2.“疫情期間的生活”項目式學習案例 / 171

自上而下的 STEDM 系統(tǒng)設計 / 176

1. 國際視角 / 176
2. 中學和大學的伙伴合作關系 / 177
3. 10 個可持續(xù)發(fā)展主題的項目式學習課程設計 / 179

4.“綠道”空間設計概念 / 185

5.“豆莢屋”項目式學習案例 / 186

自下而上的 STEDM 系統(tǒng)設計 / 189

1. 云屋 森舍 / 189
2. 太空魔方 / 191
3. FABO X / 193

模塊化 STEDM 系統(tǒng)設計 / 195

1. N / 196
2. 環(huán)盒 / 197

3.“數(shù)制”魔方 / 198

后記 / 201

參與者介紹 / 204

推存閱讀 / 208

參考文獻 / 209