内容正文:
教学设计
案例名称
昨天、今天和明天
提供者
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教材分析
(1)本节课的主要教学内容是通过赏析艺术与科学结合的经典美术作品,学习分析艺术作品中科学原理的应用,并尝试创作体现科学幻想的艺术作品。学生需要重点关注古根海姆博物馆、原子球博物馆等实例,理解建筑材料、技术与艺术造型的关联,如青铜器铸造技术对编钟造型的影响、高温烧制对唐三彩色彩的作用等。
(2)本节课主要介绍了 "艺术与科学相辅相成" 的核心知识点:从建筑(如原子球博物馆参考原子结构)、工艺(如唐三彩烧制温度)、音乐(如编钟声学原理)等多领域实例,帮助学生理解科学技术如何为艺术创作提供物质基础,艺术又如何赋予科技成果审美价值。同时学习用美术语言(造型、材料、色彩等)分析作品的方法。
(3)通过本节课,学生能够:①直观感受到艺术与科学结合的魅力,如发现古根海姆博物馆的曲线造型与石材力学特性的关系;②掌握 "从科学原理到艺术表现" 的分析思路,如能分析《三彩骆驼载舞俑》的釉色配方与唐代制瓷技术的联系;③激发想象力,完成 "22 世纪的..." 主题创作,将理想中的科技与艺术场景融合,提升审美表达与创新思维能力。
教学目标
(1)审美感知:通过欣赏中外艺术与科学融合的美术作品,感知作品中科学元素与艺术表现的结合方式,初步理解不同时代艺术作品的审美特征与价值。
(2)艺术表现:能够运用线条、色彩、造型等美术语言,分析并描述自己喜欢的艺术作品中科学元素的体现形式,提升艺术表达与分析能力。
(3)创意实践:围绕 “昨天、今天和明天” 的主题,结合科学幻想与艺术想象,运用绘画工具独立完成一幅创意设计作品,展现艺术与科学结合的创意构想。
(4)文化理解:了解艺术与科学融合在人类文明发展中的意义,认识二者相辅相成对社会进步的推动作用,增强对多元文化艺术的理解与欣赏。
教学重难点
(1)教学重点:通过分析 “艺术与科学结合” 的典型美术作品(如古代工艺、现代建筑),理解技术手段对艺术表现的影响及艺术思维对科学创新的启发,运用美术语言(造型、色彩等)描述知识内在联系,发展图像识读与审美判断素养。
(2)教学难点:以 “昨天 - 今天 - 明天” 为时间线索,在真实情境中综合艺术表现与科学思维完成创意组画设计,解决 “创意构思与跨学科知识整合” 的矛盾,体现艺术与科学融合的主题,发展创意实践素养。
教学方法
案例分析法、小组协作法、提问引导法、作品创作法、观察法
教学环境及资源准备
(1)《昨天、今天和明天》主题艺术与科学结合作品图片集(含《三彩骆驼载舞俑》《古根海姆博物馆》《原子球博物馆》等经典案例高清图)。
(2)艺术与科学知识点分类资料卡(含 “青铜器铸造技术对雕塑造型的影响”“高温烧制与陶瓷色彩的关系”“原子结构与建筑形态的关联” 等案例解析)。
(3)“22 世纪未来场景” 实物道具包(含悬浮车辆模型、智能机器人简笔画模板、全息投影参考图等辅助创作工具)。
教学过程
一、导入:艺术与科学的初识
(师:) 同学们,我们先来玩一个 “艺术科学连连看” 游戏!请大家快速观察老师手中的四件物品(依次展示古根海姆博物馆模型、编钟实物复制品、唐三彩骆驼载舞俑图片、原子球博物馆模型),在草稿纸上写下它们分别属于 “艺术” 还是 “科学” 的范畴 —— 比如古根海姆博物馆,有的同学会觉得是建筑艺术,有的可能联想到现代材料技术,对吗?(学生快速记录,教师巡视观察)
(师:) 现在请举手分享你的答案!(生:古根海姆是建筑艺术!编钟是古代乐器,属于艺术!唐三彩是雕塑,也是艺术!原子球是建筑,但它的结构像原子模型,应该和科学有关!)
(师:) 非常好!这四件作品确实横跨艺术与科学两个领域,但它们不是孤立的 —— 古根海姆为什么用 “融化的螺旋” 造型?编钟的铃铛为什么大小不一?这些 “特别设计” 背后,艺术与科学是如何 “合作” 的呢?今天我们就来解开这个 “跨界密码”!
二、讲授新课:艺术与科学的 “结合密码”
(一)古根海姆博物馆:曲线中的力学与想象
(师:) 请大家观察屏幕上的古根海姆博物馆剖面图(展示剖面图),试着用手比划它的外形:从地面到顶部,是不是像一条连续的螺旋线?(生:是的!像一条拧起来的弹簧!)
(师:) 如果把它想象成一个 “巨大的问号”,你觉得它为什么要这么设计?(停顿,学生举手)
(生 1:这样看起来更现代 !)
(生 2:可能让建筑内部空间 更开阔,参观路线更有趣!)
(师:) 两位同学说到了 “艺术感”,但有没有同学从 “科学角度” 分析?比如它的结构是怎么支撑的?(引导学生思考,展示钢筋混凝土结构图)
(师:) 我们来做一个小实验:用吸管折成直线和曲线,哪种结构能撑起一本书的重量?(学生分组动手操作,汇报结果)
(生: 曲线 的吸管更不容易塌!)
(师:) 没错!曲线造型的 “结构稳定性” 需要依靠现代材料科学(钢筋混凝土)和结构力学(分散重量的原理),而艺术想象力(流动的曲线)让它突破了传统建筑的 “方正” 模式。这就像 “用数学公式写诗”—— 科学提供了 “写诗的语法”(力学规则),艺术赋予了 “诗的灵魂”(曲线美感)。
(二)编钟:青铜铸造与听觉美学的共鸣
(师:) 接下来我们触摸这件编钟复制品(分发小型编钟模型),试着用小锤敲击不同大小的钟体,听听声音有什么变化?(学生动手体验,教师巡视)
(生:大的钟声音低 ,小的钟声音高!)
(师:) 这就是 “钟体大小与音高的关系”—— 如果钟体过小,声音会像鸟鸣;过大,可能变成沉闷的轰鸣。但为什么古代工匠会把编钟设计成 “叠起来的铃铛” 造型呢?(展示青铜铸造工艺流程图)
(师:) 我们看青铜器铸造的关键步骤:首先需要用 “范铸法” 制作模具(科学:陶范的透气性让铜液均匀填充),然后通过不同模具的尺寸(钟体大小)控制音高(艺术:旋律的高低起伏)。如果没有对 “青铜熔点” 的掌握(科学:1083℃左右才能让铜液流动成型),编钟就会 “裂成碎片”;如果没有 “钟体弧度” 的艺术设计(比如每个钟的倾斜角度),声音就无法 “清脆悦耳”。这就是 “科学的精准” 和 “艺术的灵动” 在乐器上的完美结合。
(三)唐三彩骆驼载舞俑:高温釉色与丝路文明的对话
(师:) 现在请同学们打开课本第 23 页,观察唐三彩的局部细节图(展示釉色流动的微观图),注意它的色彩是如何在陶胎上 “流淌” 的?(生:像彩虹的颜色!有的地方黄,有的地方绿!)
(师:) 这是因为唐三彩采用了 “二次烧制法”:先以1000℃高温烧制陶胎(科学:让陶土硬化),再以800℃低温施釉(科学:釉料中的铅成分降低熔点,让颜色自然融合)。如果没有对 “釉料配方” 的科学控制(比如氧化钴和氧化铜的比例),颜色就会 “混在一起变成脏灰色”;如果没有 “骆驼载舞” 的艺术构思(比如舞俑的手势、骆驼的站姿),就无法展现 “丝路贸易的热闹场景”。
(四)原子球博物馆:微观世界的建筑转译
(师:) 比利时原子球博物馆为什么要把建筑设计成 “放大的铁原子结构”?(展示原子结构示意图与博物馆对比图)
(生:因为原子是构成世界的基本单位 !)
(师:) 这就是 “科学原理的艺术转译”—— 科学家发现原子由原子核和电子云构成(科学:量子物理的微观模型),艺术家将其 “放大” 并赋予它 “透明球体” 的外观(艺术:让抽象的科学概念变得可触摸)。更巧妙的是,每个球体内部都是观景台,游客可以站在 “电子云” 里俯瞰布鲁塞尔全景(互动设计),这既满足了 “建筑的实用性”(科学:观景台的结构支撑),又实现了 “科学的科普性”(艺术:让科学知识“活” 起来)。
(五)小组共创:更多跨界实例分享
(师:) 现在请大家结合刚才的案例,小组合作完成 “艺术 - 科学跨界清单”:每组列出 3 个实例,并标注 “艺术元素” 和 “科学原理”,比如 “达芬奇飞行器(艺术:人体比例设计;科学:空气动力学)”。(学生讨论,教师巡视指导)
(生 1:我们组想到了3D 打印雕塑 !艺术:立体造型设计;科学:材料层积制造技术!)
(生 2:还有达芬奇的《维特鲁威人》,艺术:人体比例美学;科学:黄金分割率!)
(师:) 非常好!这些例子让我们看到:艺术是 “科学的灵感来源”(比如生物仿生学),科学是 “艺术的实现工具”(比如新材料让雕塑更精细)。
(三)作品分析与创作引导
(一)双轨分析:从大师作品看跨界密码
(师:) 请大家以 “唐三彩骆驼载舞俑” 和 “古根海姆博物馆” 为例,填写 “艺术 - 科学分析表”(分发表格),在 “艺术表现” 列写下造型、色彩、情感等,在 “科学支撑” 列写下材料、工艺、技术等。(学生分组填写,教师选取 1-2 组展示)
(二)创作实践:22 世纪的跨界设计
(师:) 现在我们进入 “未来设计师” 环节!请以 “22 世纪的____” 为题,创作一幅 “艺术与科学融合” 的设计图,主题可以是交通工具、医疗设备、生态建筑等。给大家三个创作提示:
1. 仿生设计:比如参考蝴蝶翅膀的结构 (科学:纳米涂层防水;艺术:色彩渐变);
2. 材料革命:比如用石墨烯 (科学:超轻超强)设计 “会飞的书包”(艺术:透明羽翼造型);
3. 技术融合:比如用AI 算法 (科学:图像识别)设计 “智能花瓶”(艺术:花朵随音乐变色)。
(学生分组讨论,教师提供 “设计草图模板”:左侧画艺术造型 ,右侧写科学原理)
(四)展示与小结
(一)多维评价:从 “美” 与 “用” 看作品价值
(师:) 现在我们采用 “双维度评价法”:请用红色笔给作品的 “艺术美感” 打分(1-5 分),用蓝色笔标注 “科学应用”(比如 “用3D 打印技术实现了镂空结构”)。(学生互评,教师选取典型作品点评)
(二)升华总结:科学与艺术的双向赋能
(师:) 请同学们用一句话总结今天的收获,比如 “我发现____”。(生 1:艺术是科学的‘翅膀’,让技术有温度;生 2:科学是艺术的‘骨架’,让想象能落地!)
(师:) 非常棒!就像我们今天看到的:唐三彩的色彩(艺术)让铅釉技术(科学)变得 “诗意”,原子球博物馆的结构(科学)让原子理论(科学)变得 “可视”。未来,我们每个人都可以成为 “跨界设计师”—— 用科学的严谨 “打地基”,用艺术的浪漫 “盖高楼”,让想象力真正照亮未来!
(下课铃响,学生带走自己的设计图,课后可继续完善并提交)
作业布置
(1)收集至少 2 个艺术与科学结合的实例(如编钟、原子球博物馆等,或自行查找案例),用简短文字说明其艺术表现与科学原理的结合点。
(2)以 “22 世纪的……” 为题(可补充具体主题,如 “22 世纪的城市 / 交通工具”),创作一幅绘画设计图,体现艺术造型与科学元素的结合。
学科网(北京)股份有限公司
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