科學(xué)發(fā)展和藝術(shù)創(chuàng)造息息相關(guān)，繪畫中的透視、色彩搭配，雕塑中的結(jié)構(gòu)力學(xué)等都涉及科學(xué)知識(shí)，而藝術(shù)的想象力和創(chuàng)造力對(duì)科學(xué)具有啟示作用。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是通過科學(xué)家的直覺和靈感獲得的，這些直覺和靈感往往具有藝術(shù)特質(zhì)。如，屈原的《天問》是基于幾何學(xué)的分析，應(yīng)用精確的推理，以氣勢(shì)磅礴的詩(shī)句寫成的宇宙學(xué)論文，是典型的科學(xué)與藝術(shù)融合的案例，它深刻體現(xiàn)了科學(xué)與藝術(shù)的統(tǒng)一。

在教育領(lǐng)域，尤其是美術(shù)教學(xué)中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用正在引發(fā)一場(chǎng)深刻的變革?！读x務(wù)教育藝術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》突出課程綜合，強(qiáng)調(diào)藝術(shù)與科技的關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化數(shù)字媒體藝術(shù)學(xué)習(xí)，如提出在第二學(xué)段美術(shù)教學(xué)中融入跨學(xué)科學(xué)習(xí)，通過美術(shù)與編程的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)“美術(shù)與其他學(xué)科相融合可以富有創(chuàng)意地解決問題”；在情景素材建議中強(qiáng)調(diào)“以編程改進(jìn)物品與居室環(huán)境”等。在科學(xué)和藝術(shù)交融的時(shí)代背景和政策要求下，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)在美術(shù)教學(xué)中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力是教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。

一、數(shù)字技術(shù)在美術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用分析

數(shù)字技術(shù)在中小學(xué)美術(shù)教育中的運(yùn)用極大地豐富了教學(xué)手段和創(chuàng)作方式。

Photoshop、Corel Painter、Procreate等數(shù)字繪畫軟件為我們提供了豐富的繪畫工具和素材庫(kù)，它不但為學(xué)生創(chuàng)作和修改畫作提供了方便，而且拓展了美術(shù)創(chuàng)作的空間。袁本超在2021年發(fā)表于《中國(guó)美術(shù)教育》的《以藝傳情 根植紅色基因——〈莊行暴動(dòng)英雄故事〉刻紙繪本創(chuàng)作教學(xué)活動(dòng)紀(jì)略》中，描述了學(xué)校開發(fā)本地資源，設(shè)計(jì)關(guān)于莊行暴動(dòng)烈士英雄故事的藝術(shù)與科技融合美術(shù)課程的情況。學(xué)校用剪紙與動(dòng)畫相結(jié)合的形式，表現(xiàn)由中共奉賢縣委組織，由杭果人、陳云、嚴(yán)樸、茅學(xué)勤、劉曉等率領(lǐng)的莊行鎮(zhèn)農(nóng)民武裝暴動(dòng)的細(xì)節(jié)。創(chuàng)作中學(xué)生先繪制故事細(xì)節(jié)手繪圖，再運(yùn)用P2A剪紙軟件掃描手繪設(shè)計(jì)稿，將其轉(zhuǎn)換成圖像后進(jìn)行優(yōu)化處理。軟件處理具有精細(xì)化、多樣化與綜合化的特性，能使筆觸更細(xì)膩，刀痕更逼真，使作品兼具創(chuàng)造性和藝術(shù)性（如圖1-1）。一部分學(xué)生使用圖像處理軟件將收集到的優(yōu)秀剪紙作品進(jìn)行修改、融合，加入“烈士紀(jì)念碑”字樣、柵欄、遠(yuǎn)山、樹木及倒影等元素，以模仿與創(chuàng)造相結(jié)合的方式形成新的創(chuàng)意表現(xiàn)作品（如圖1-2）。

VR和AR技術(shù)為美術(shù)教育提供了全新的體驗(yàn)方式。通過VR，學(xué)生可以進(jìn)入虛擬的藝術(shù)展覽館，近距離欣賞名家作品，甚至在通過藝術(shù)作品創(chuàng)設(shè)的情境中互動(dòng)學(xué)習(xí)；AR技術(shù)則可以將數(shù)字內(nèi)容疊加在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)作。如李燕南2022年發(fā)表于《中國(guó)美術(shù)教育》的《妙筆千山 亦真亦幻》教學(xué)案例中，學(xué)生在教師帶領(lǐng)下運(yùn)用VR技術(shù)觀賞王希孟的《千里江山圖》全卷，利用AR技術(shù)演繹傳統(tǒng)經(jīng)典繪畫作品、“再創(chuàng)”妙筆千山，在虛擬空間的繪畫體驗(yàn)中感受山水畫情景交融的意境之美。

3D打印技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用，使學(xué)生能夠?qū)⒍S的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為三維的實(shí)物。學(xué)生通過計(jì)算機(jī)建模軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后使用3D打印機(jī)將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品打印出來，實(shí)現(xiàn)從創(chuàng)意到實(shí)物的轉(zhuǎn)換。此外，在線教學(xué)平臺(tái)和數(shù)字資源庫(kù)的普及，使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地獲取豐富的學(xué)習(xí)資源和創(chuàng)作靈感。

總之，數(shù)字技術(shù)的合理應(yīng)用能有效提升美術(shù)課堂教學(xué)的效果，不斷更迭的技術(shù)手段能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意表現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和藝術(shù)創(chuàng)造力。

二、美術(shù)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字技術(shù)提升學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

1.構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境，激發(fā)創(chuàng)新潛能

構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境是提升美術(shù)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。學(xué)校要建設(shè)現(xiàn)代化的數(shù)字美術(shù)教室，配備高性能的計(jì)算機(jī)、平板電腦、數(shù)位板等設(shè)備，為學(xué)生提供豐富的創(chuàng)作工具，使他們嘗試各種數(shù)字藝術(shù)形式，從而激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能。如一些學(xué)校在研學(xué)或社團(tuán)活動(dòng)中開展3D打印技術(shù)學(xué)習(xí)，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，不僅在藝術(shù)創(chuàng)作中突破平面表現(xiàn)的局限，將腦海中的玩偶、房子創(chuàng)作成立體的實(shí)物模型，還自主創(chuàng)作“自畫像”玩偶。

2.以解決問題為導(dǎo)向的自主探究，讓創(chuàng)意落地

以解決問題為導(dǎo)向的自主探究能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意表現(xiàn)和創(chuàng)新思維，讓創(chuàng)意落地。在美術(shù)教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一些開放性的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主選擇和運(yùn)用數(shù)字工具進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造力。例如，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)城市規(guī)劃項(xiàng)目，讓學(xué)生使用3D建模軟件設(shè)計(jì)一座未來城市。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中需要考慮城市的功能布局、建筑風(fēng)格和環(huán)境保護(hù)等因素，并通過不斷嘗試和調(diào)整，最終完成作品。這種自主探究的方式不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意，還能培養(yǎng)他們解決問題的能力。

3.開發(fā)跨學(xué)科課程內(nèi)容，打破思維定式

開發(fā)多樣化的跨學(xué)科課程內(nèi)容，是打破學(xué)生思維定式、提升學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。美術(shù)教學(xué)不應(yīng)局限于傳統(tǒng)的繪畫和雕塑，而應(yīng)引入更多元的藝術(shù)形式和跨學(xué)科內(nèi)容，使學(xué)生在廣闊的知識(shí)背景下進(jìn)行創(chuàng)作。教師可以將美術(shù)與科學(xué)、數(shù)學(xué)、體育等學(xué)科結(jié)合，設(shè)計(jì)跨學(xué)科的STEAM課程。比如在創(chuàng)客和美術(shù)結(jié)合的課程中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)光學(xué)原理，并使用這些原理創(chuàng)作一幅光影效果獨(dú)特的數(shù)字藝術(shù)作品。實(shí)際操作中，學(xué)生運(yùn)用投影原理制作了對(duì)稱的蝴蝶翅膀，在光的變化下蝴蝶可“翩翩起舞”。目前一些高校開設(shè)了人工智能與藝術(shù)結(jié)合的課程，學(xué)生通過學(xué)習(xí)這門課程，能熟練使用各種人工智能工具，經(jīng)過“劇本生成”“圖像生成”“視頻生成”等步驟，在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)作一部比較完整的影視作品。這些課程不僅可以拓展學(xué)生的知識(shí)面，還能通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，提高他們的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

4.構(gòu)建“多元化+智能化”評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)

多元化評(píng)價(jià)是提升學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。傳統(tǒng)的美術(shù)教學(xué)評(píng)價(jià)往往注重結(jié)果，忽視學(xué)生的創(chuàng)作過程。建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系對(duì)于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意表現(xiàn)和創(chuàng)新精神至關(guān)重要。多元化評(píng)價(jià)應(yīng)包括學(xué)生的創(chuàng)作過程、作品的創(chuàng)新性和藝術(shù)表現(xiàn)力等維度。教師可以通過觀察學(xué)生的創(chuàng)作過程，比如學(xué)生在創(chuàng)作過程中能否積極思考、主動(dòng)解決問題和探求更有創(chuàng)意的表現(xiàn)形式，是否具有團(tuán)結(jié)合作精神等，分析他們的創(chuàng)作思路和方法；通過觀察學(xué)生選擇的藝術(shù)表現(xiàn)手法能否更好地表現(xiàn)創(chuàng)意、能否有效解決問題、是否體現(xiàn)了學(xué)科融合，評(píng)價(jià)他們的最終作品；從創(chuàng)新、精美、實(shí)用等方面全面了解學(xué)生的創(chuàng)新能力和進(jìn)步情況。比如空氣凈化器設(shè)計(jì)中，除了考慮美觀的因素，還要考慮調(diào)研數(shù)據(jù)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性、科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用情況、成本計(jì)算的合理性、應(yīng)用場(chǎng)景的適配度等，這些都應(yīng)當(dāng)成為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

智能化評(píng)價(jià)指引入智能工具，搭建數(shù)據(jù)平臺(tái)，將基礎(chǔ)指標(biāo)、學(xué)業(yè)指標(biāo)、發(fā)展指標(biāo)統(tǒng)一起來，全方位記錄過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)的結(jié)果，為教師提供可視化數(shù)據(jù)，并給出教學(xué)分析及建議。如武漢市光谷喻家山學(xué)校利用Monkey模型，開發(fā)出一套藝術(shù)作品評(píng)價(jià)規(guī)則，從構(gòu)圖、色彩、線條、涂色、細(xì)節(jié)、豐富性、趣味性、創(chuàng)意等維度給出不同的水平描述，由AI根據(jù)關(guān)鍵詞對(duì)作品給予點(diǎn)評(píng)。這種評(píng)價(jià)為教師觀測(cè)和調(diào)整教學(xué)提供了依據(jù)，能有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

（作者單位：湖北省教育科學(xué)研究院）