摘要：本文以小学信息科技校本课程为载体，探索基于设计思维的创新能力培养路径。通过分析设计思维的核心要素与校本课程融合的可行性，结合《智能机器人》及《创意编程》课程实践，构建“问题发现—方案设计—实践验证”三阶培养模型。研究发现，设计思维能有效激发小学生的创新意识，通过“以生为本”的课程设计，引导学生在真实问题情境中开展协作探究，培养“观察—思考—创造”的思维习惯。研究提出“情境浸润—思维启蒙—能力进阶”的实施路径，强调课程应聚焦学生主体性，避免技术导向，注重思维过程的可视化与可迁移性，为小学信息科技课程创新提供理论参考与实践范例。

关键词：小学信息科技；校本课程；设计思维；创新能力

一、设计思维与小学信息科技课程的契合性

（一）设计思维的核心特征与教育价值

设计思维强调“以人为中心”的解决问题方式，其核心特征包括同理心培养、问题重构、创意发散与迭代验证。在小学信息科技课程中，这种思维模式能引导学生从“被动接受”转向“主动创造”。例如，在《创意编程》课程中，学生通过观察生活场景中的问题，如“如何让教室的窗帘自动开关”，运用设计思维中的“同理心”步骤，理解用户需求，进而定义问题并生成解决方案。这种过程不仅培养技术能力，更发展创新所需的思维品质。

（二）校本课程中设计思维的融入逻辑

校本课程的灵活性为设计思维提供了实践土壤。以《智能机器人》课程为例，课程设计可围绕“问题—方案—实践”展开：首先，通过真实情境引导学生发现问题，如“如何让机器人完成特定任务”；其次，运用设计思维中的“头脑风暴”生成多种方案；最后，通过原型制作与测试验证方案的可行性。这一过程避免了传统课程中“教师示范—学生模仿”的被动模式，转而构建“学生主导—教师引导”的主动学习生态。

（三）小学阶段设计思维培养的特殊性

小学生处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段，设计思维的培养需符合其认知特点。例如，在《创意编程》课程中，可通过“图形化编程”工具降低技术门槛，让学生专注于思维过程而非代码编写。同时，设计任务需贴近学生生活，如“设计一个帮助同学整理书包的机器人”，使问题情境具象化，增强学生的代入感与参与度。

二、基于设计思维的创新能力培养路径

（一）问题导向的课程活动设计

问题导向是设计思维的核心驱动力。在《智能机器人》课程中，教师可设计“城市交通优化”主题任务，引导学生观察交通拥堵现象，运用设计思维中的“用户画像”工具分析不同群体需求，如行人、司机、交警等。学生通过角色扮演与情境模拟，深入理解问题本质，进而生成“智能红绿灯”“行人优先通道”等创新方案。这种活动设计避免了传统课程中“为技术而技术”的倾向，转而聚焦真实问题的解决。

（二）跨学科知识整合的实践策略

设计思维强调跨学科知识的综合运用。在《创意编程》课程中，可结合数学中的“逻辑运算”、科学中的“机械原理”以及艺术中的“美学设计”，引导学生设计“会画画的机器人”。例如，学生需运用数学计算确定机器人移动路径，结合科学知识设计机械臂结构，并通过艺术审美优化外观。这种跨学科整合不仅拓展了知识的应用场景，更培养了学生的综合创新能力。

（三）学生自主探究的激励机制

自主探究是创新能力培养的关键。在课程实施中，可通过“项目制学习”模式，让学生以小组为单位完成创新项目。例如，在《智能机器人》课程中，学生可自主选择“家庭服务机器人”或“校园安全机器人”作为研究方向，通过查阅资料、设计方案、制作原型、测试改进等环节，完成从“问题发现”

到“产品迭代”的全过程。教师在此过程中扮演“引导者”角色，通过提问、反馈等方式激发学生思考，而非直接提供答案。

三、课程实践中的创新能力培养案例

（一）《智能机器人》课程中的设计思维应用

在《智能机器人》课程中，教师可设计“校园导览机器人”项目。学生首先通过实地考察校园环境，运用设计思维中的“同理心”步骤，理解师生对导览机器人的需求，如“路径规划”“语音交互”等。随后，学生运用“头脑风暴”生成多种设计方案，如“轮式机器人”“履带式机器人”等，并通过原型制作与测试验证方案的可行性。最终，学生根据测试反馈优化设计，形成可运行的机器人原型。这一过程不仅培养了学生的技术能力，更发展了其创新所需的思维品质。

（二）《创意编程》课程中的创新能力培养

在《创意编程》课程中，教师可设计“智能温室控制系统”项目。学生首先通过观察植物生长需求，运用设计思维中的“用户需求分析”工具，确定系统功能，如“温度控制”“湿度监测”等。随后，学生通过图形化编程工具设计控制逻辑，并通过模拟环境测试系统性能。在测试过程中，学生需不断调整参数，优化系统性能。这种“设计—测试—优化”的迭代过程，正是设计思维的核心体现，也是创新能力培养的关键环节。

（三）课程实施中的挑战与应对策略

在课程实践中，可能面临“学生参与度不均”“技术难度过高”等挑战。例如，部分学生可能因技术基础薄弱而参与度不足。对此，教师可采用“分层任务”策略，为不同能力的学生设计不同难度的任务，如“基础任务—进阶任务—挑战任务”，确保每个学生都能在原有基础上获得发展。同时，教师需注重“思维过程的可视化”，通过思维导图、设计日志等工具，帮助学生梳理思维过程，培养“反思—改进”的习惯。

结论

本研究通过《智能机器人》与《创意编程》课程的实践探索，验证了基于设计思维的创新能力培养路径的有效性。研究结果表明，设计思维能有效激发小学生的创新意识，培养“问题发现—方案设计—实践验证”的思维习惯。课程实施中，需注重“以生为本”的设计理念，避免技术导向，聚焦思维过程的培养。未来研究可进一步探索设计思维与其他学科课程的融合路径，构建更完善的小学信息科技创新教育体系。本研究为小学信息科技校本课程提供了可复制、可推广的实施框架，对推动基础教育课程改革具有重要意义。

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