義務(wù)教育階段美術(shù)編程課程資源開發(fā)研究

《義務(wù)教育藝術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對跨學(xué)科教學(xué)提出明確要求，第二學(xué)段（三至五年級）學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)容要求為：嘗試通過圖形化工具，運(yùn)用簡單的程序語言，設(shè)計(jì)日常物品與居室環(huán)境，體驗(yàn)編程與設(shè)計(jì)的關(guān)系。結(jié)合美術(shù)學(xué)科與編程知識，本文以“萬家燈火”單元課程為例，以設(shè)計(jì)制作一盞運(yùn)用編程語言控制燈光的智能燈為任務(wù)情境，讓學(xué)生繪制設(shè)計(jì)圖紙及流程圖，并結(jié)合圖形化編程軟件及LED燈泡等硬件設(shè)備完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

一、美術(shù)編程課程資源開發(fā)理論基礎(chǔ)

（一）跨學(xué)科學(xué)習(xí)理念

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生的自由人格、跨學(xué)科意識和創(chuàng)造性解決問題的能力為目的，整合兩種或兩種以上的學(xué)科觀念、方法與思維方式，以解決真實(shí)問題、產(chǎn)生跨學(xué)科理解的課程與教學(xué)取向[1。跨學(xué)科學(xué)習(xí)指向?qū)W生直接的、真實(shí)的生活，針對某一明確自標(biāo)或真實(shí)問題，通過學(xué)科間知識與內(nèi)容的整合，提升學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力。

開發(fā)美術(shù)編程課程資源，主要是以美術(shù)學(xué)科為中心，運(yùn)用信息科技、科學(xué)學(xué)科等知識，對所指向的共同題目進(jìn)行加工和設(shè)計(jì)的活動。它包括確定核心素養(yǎng)、選擇具體學(xué)科、設(shè)計(jì)主要問題、著手解決問題、開展評價(jià)反思五個環(huán)節(jié)，層層遞進(jìn)、相互滲透，最終形成循環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

（二）藝科融合理念

隨著科技發(fā)展，藝術(shù)作品的創(chuàng)作、展示和傳播方式也開始依賴數(shù)字技術(shù)。在把計(jì)算機(jī)作為教學(xué)媒介，以及支持教學(xué)的技術(shù)環(huán)境中，教師可以更富創(chuàng)造力地表現(xiàn)美術(shù)學(xué)科知識。如使用流程圖、圖表，知識呈現(xiàn)更為直觀、清晰。在美術(shù)教學(xué)中融人編程內(nèi)容，也為美術(shù)教學(xué)提供了多元空間：學(xué)生具備跨學(xué)科研究和思辨的空間，同時關(guān)注歷史和文化的影響。

二、美術(shù)編程課程資源開發(fā)思路

（一）聚焦核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)是課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。美術(shù)編程課程資源開發(fā)須通過任務(wù)驅(qū)動設(shè)計(jì)課程，促進(jìn)學(xué)生審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實(shí)踐、文化理解等的培養(yǎng)。

教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行編程創(chuàng)作實(shí)踐時，可提供古今中外經(jīng)典藝術(shù)作品案例，展示藝術(shù)家的創(chuàng)作思路與過程，幫助學(xué)生像藝術(shù)家一樣思考，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美、感知美。與編程結(jié)合的美術(shù)課程，為學(xué)生藝術(shù)創(chuàng)作提供了多樣化的表現(xiàn)途徑；信息化平臺則為美術(shù)教學(xué)提供了藝術(shù)創(chuàng)作與表現(xiàn)的新方式，促進(jìn)學(xué)生藝術(shù)表現(xiàn)能力的提升。通過豐富的、綜合性的、探究性的教學(xué)活動，教師要充分體現(xiàn)創(chuàng)造的超越性、想象的豐富性和思維的融合性，并使用信息技術(shù)解決問題，提升學(xué)生的創(chuàng)意實(shí)踐能力，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。

（二）培養(yǎng)計(jì)算思維與能力

開發(fā)美術(shù)編程課程資源，需要教師在美術(shù)課程中融入信息科技學(xué)科內(nèi)容，注重學(xué)生計(jì)算思維與能力的培養(yǎng)。對于義務(wù)教育階段學(xué)生來說，開發(fā)美術(shù)編程課程資源不是要求學(xué)生熟練掌握編程語言的編寫與運(yùn)用，而是在遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律和學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，促進(jìn)其計(jì)算思維的形成。教師還需考慮不同地區(qū)教學(xué)設(shè)施的配備情況。對于偏遠(yuǎn)地區(qū)或不具備使用編程軟硬件條件的學(xué)校學(xué)生，他們也可以通過單元課程的學(xué)習(xí)掌握算法，發(fā)現(xiàn)解決問題的不同角度，找到獨(dú)特的解決辦法，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力的提升。

（三）利用藝術(shù)與科技融合的優(yōu)勢

開發(fā)美術(shù)編程課程資源時，教師不僅要深度開發(fā)藝術(shù)與科技融合的可能性，還要拓展學(xué)生思考的維度。從現(xiàn)階段藝術(shù)與科技融合較好的建筑、機(jī)械、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的發(fā)展情況著，教師對美術(shù)編程資源進(jìn)行深度開發(fā)，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。圖形化編程語言的應(yīng)用，為學(xué)生提供了多樣化的藝術(shù)表現(xiàn)途徑，促進(jìn)其思想火花進(jìn)發(fā)與創(chuàng)作靈感顯現(xiàn)。在它的有力支持下，學(xué)生可以快速創(chuàng)造出使用新興技術(shù)制作的實(shí)體藝術(shù)與虛擬藝術(shù)作品，借助網(wǎng)絡(luò)平臺與相關(guān)專家溝通交流，使得藝術(shù)表現(xiàn)更為多樣、開放且有個性。

三、美術(shù)編程課程資源開發(fā)一般步驟

（一）精準(zhǔn)進(jìn)行學(xué)情分析

C、Java、Python等編程語言，為專業(yè)人士提供了與計(jì)算機(jī)交流的便利途徑，但義務(wù)教育階段學(xué)生邏輯思維能力、動手操作能力處于發(fā)展階段，學(xué)習(xí)掌握專業(yè)的編程語言較為困難。圖形化編程語言軟件不需要拼寫代碼，而是通過模塊拖曳、連接、修改參數(shù)，即可完成程序編寫，實(shí)現(xiàn)人類與機(jī)器的交流。行動研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生有在信息科技學(xué)科學(xué)習(xí)使用相似編程語言的經(jīng)歷，可以熟練使用圖形化編程語言完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

目前，圖形化編程軟件已被廣泛運(yùn)用于義務(wù)教育階段信息科技學(xué)科教學(xué)中。其軟件界面簡潔，功能豐富，通過拼圖連接模塊化編程語言，易于學(xué)生操作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生興趣，為學(xué)生發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力、增強(qiáng)動手操作實(shí)踐能力提供了便利工具（如圖1）。

為滿足教學(xué)需要，教師還針對單元內(nèi)容使用了其他圖形化編程軟件。例如，學(xué)習(xí)室內(nèi)設(shè)計(jì)時，可使用SketchUp設(shè)計(jì)軟件。此軟件界面簡潔，但專業(yè)性較強(qiáng)，適合學(xué)生短時間掌握、體驗(yàn)專業(yè)設(shè)計(jì)師進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)的流程。

（二）進(jìn)行編程課程資源的轉(zhuǎn)化

1.選擇合適的編程語言

不同類型的編程軟件適用于不同學(xué)段、不同內(nèi)容的教學(xué)。教師開發(fā)此類課程時，可與信息科技課程中的編程內(nèi)容結(jié)合，選擇與課程內(nèi)容、學(xué)校條件適配的圖形化編程軟件，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，深入理解教學(xué)內(nèi)容。

2.開發(fā)藝術(shù)價(jià)值分析

開發(fā)美術(shù)學(xué)科編程資源時，教師需關(guān)注不同類型的圖形化編程軟件對學(xué)生藝術(shù)學(xué)習(xí)的價(jià)值問題。

使用圖形化編程軟件開發(fā)美術(shù)編程課程，教師需基于美術(shù)學(xué)科教學(xué)和核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，融入信息科技學(xué)科中與編程相關(guān)的內(nèi)容。此類課程多為跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容，是在美術(shù)學(xué)科內(nèi)容基礎(chǔ)上增加信息科技學(xué)科編程知識，強(qiáng)調(diào)美術(shù)學(xué)科本體知識，注重藝術(shù)在單元課程中的引領(lǐng)作用，將圖形化編程軟件作為學(xué)生創(chuàng)作藝術(shù)作品的重要工具。例如，使用綜合材料制作燈的作品時增加編程元素，使學(xué)生運(yùn)用編程的方式點(diǎn)亮、控制自己制作的燈具。

教師使用圖形化編程軟件開發(fā)的美術(shù)編程課程，打破了不同藝術(shù)門類的壁壘，富有創(chuàng)意地融合不同元素完成藝術(shù)作品。此類編程語言基于藝術(shù)設(shè)計(jì)，不僅可以連接硬件設(shè)備，使美術(shù)與舞蹈相聯(lián)系；還可通過傳感器捕捉人物動態(tài)，完成藝術(shù)作品創(chuàng)作；更可與音樂相聯(lián)系，制作音畫互動的藝術(shù)作品。使用此類編程軟件時，教師需考慮地區(qū)與學(xué)生情況，因材施教。學(xué)生未曾在信息科技課程中學(xué)習(xí)使用相關(guān)軟件，初次接觸新軟件是否有能力獨(dú)自完成藝術(shù)作品創(chuàng)作，需要教師在課程開發(fā)時周密考慮。設(shè)計(jì)課程時，教師可借助現(xiàn)成案例創(chuàng)編，引導(dǎo)學(xué)生用臨摹、添加、改造等手法，模仿、改變原作，思考其與其他作品的區(qū)別。

3.明確教育功能

開發(fā)美術(shù)編程課程資源的目的之一，是探究美術(shù)與編程深度融合的教育功能。在資料收集、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程實(shí)施、反思評價(jià)等課程資源設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師均需考慮其教育功能。

從學(xué)生發(fā)展角度看，開發(fā)美術(shù)編程課程資源需關(guān)注核心素養(yǎng)，以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。教師在設(shè)計(jì)美術(shù)編程課程資源時，不僅需考慮本學(xué)科要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，還需考慮課程涉及的跨學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，“萬家燈火”單元課程中，除涉及美術(shù)學(xué)科審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實(shí)踐、文化理解等核心素養(yǎng)外，還涉及信息科技學(xué)科的計(jì)算思維，以及科學(xué)學(xué)科中的科學(xué)觀念等。

從教師課程設(shè)計(jì)角度看，教師需對照各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)課程。例如，信息科技課標(biāo)第三學(xué)段（五至六年級）對身邊的算法內(nèi)容提出明確要求，“萬家燈火”單元課程還涉及算法、流程圖相關(guān)知識。同時，教師還需關(guān)注國內(nèi)外相關(guān)教學(xué)期刊，了解美術(shù)教學(xué)中新技術(shù)的融入及應(yīng)用情況。

從學(xué)校及社會角度看，開發(fā)美術(shù)編程課程資源挖掘了技術(shù)賦能美術(shù)教學(xué)的多種可能性。學(xué)校可結(jié)合美術(shù)與編程內(nèi)容開展一系列活動，并將其作為教學(xué)特色，增加美術(shù)教學(xué)的廣度與深度，促進(jìn)智慧校園建設(shè)。教師開發(fā)此類課程資源，也在一定程度上推動了藝術(shù)教育以及新媒體相關(guān)活動的開展。

（三）課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.任務(wù)驅(qū)動的單元設(shè)計(jì)

從學(xué)科融合角度看，教師需設(shè)計(jì)與學(xué)生生活密切相關(guān)的單元任務(wù)，創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生學(xué)習(xí)生活的問題情境，引發(fā)學(xué)生思考，并通過拆解單元任務(wù)，形成逐層遞進(jìn)的任務(wù)鏈。單元目標(biāo)設(shè)計(jì)指向?qū)W生多核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，美術(shù)編程課程資源開發(fā)需從美術(shù)與信息科技兩個學(xué)科角度考慮，在著重培養(yǎng)學(xué)生審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實(shí)踐、文化理解核心素養(yǎng)的同時，考慮信息科技學(xué)科對于學(xué)生信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任的培養(yǎng)，同時強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)知能力與非認(rèn)知能力方面的發(fā)展，結(jié)合主題化、生活化、情境化、項(xiàng)目式的方式組織課程內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)探索和遷移的能力，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)從學(xué)科本位、知識本位到素養(yǎng)本位的轉(zhuǎn)型。

與編程結(jié)合的美術(shù)單元課程資源開發(fā)需同時注重美術(shù)學(xué)科與信息科技學(xué)科兩方面的任務(wù)安排。以“萬家燈火”單元為例，在美術(shù)學(xué)科方面，學(xué)生須繪制設(shè)計(jì)圖紙，思考制作步驟，準(zhǔn)備材料，最后完成燈的制作（如圖2）；在信息科技學(xué)科方面，學(xué)生在繪制設(shè)計(jì)圖紙時需了解算法，學(xué)習(xí)用流程圖的形式描述算法，最后用編程實(shí)現(xiàn)算法，體驗(yàn)“輸人一計(jì)算一輸出”的計(jì)算模式。雖然學(xué)生需要學(xué)習(xí)編程語言，但教學(xué)重點(diǎn)仍是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、邏輯能力。

與編程結(jié)合的美術(shù)單元課程資源開發(fā)更需注重教學(xué)評一致性。教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)要圍繞教學(xué)自標(biāo)，課程學(xué)習(xí)內(nèi)容要有助于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)針對課程知識和學(xué)生認(rèn)知能力、非認(rèn)知能力的評價(jià)維度及標(biāo)準(zhǔn)，同時邀請其他學(xué)科教師對此量規(guī)提出建議并修改。不僅如此，在注重學(xué)生最終作品的同時，教師還要關(guān)注學(xué)生單元學(xué)習(xí)情況，如運(yùn)用學(xué)習(xí)檔案袋（如圖3）保留學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)材料，如設(shè)計(jì)圖紙、思維導(dǎo)圖、評價(jià)量規(guī)等。結(jié)合最終作品，教師可邀請學(xué)習(xí)伙伴、家長、美術(shù)教師及其他學(xué)科教師進(jìn)行多元評價(jià)；也可通過家校合作，制作電子學(xué)習(xí)檔案袋，搭建電子作品展示平臺，以便學(xué)生之間、學(xué)生與家長、家長與教師溝通與交流，全方位了解學(xué)生情況，促進(jìn)其全面發(fā)展。

2.探索、優(yōu)化、驗(yàn)證一體化的課程實(shí)施

基于任務(wù)驅(qū)動的單元課程資源開發(fā)，要注重從研究者、教師、學(xué)生、家長等多角度出發(fā)，驗(yàn)證課程方案的可行性、教育性和有效性。義務(wù)教育美術(shù)編程課程相關(guān)單元案例較少，教師在進(jìn)行課程資源開發(fā)時，需進(jìn)行多輪教學(xué)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證課程的可行性。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時，須經(jīng)過探索、優(yōu)化以及驗(yàn)證多階段的課程實(shí)施、觀察與反思，從學(xué)生的評價(jià)量規(guī)、學(xué)生及家長的訪談?wù){(diào)查等方面驗(yàn)證單元課程的教育性、有效性。同時，還可設(shè)計(jì)針對跨學(xué)科單元課程內(nèi)容的測試題或訪談內(nèi)容，對學(xué)生核心素養(yǎng)提升、知識點(diǎn)掌握情況進(jìn)行客觀判斷，以便更好地調(diào)整教學(xué)方案。

在課程實(shí)施中，教師要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、自身專業(yè)發(fā)展和研究能力提升。學(xué)生對于結(jié)合編程的美術(shù)課程抱有很大興趣，相關(guān)課程的實(shí)施能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)美術(shù)以及信息科技核心素養(yǎng)，同時提升綜合探究能力、遷移應(yīng)用能力。在美術(shù)編程課程實(shí)施過程中，美術(shù)教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)能力得到提高，專業(yè)學(xué)科知識得以拓展，教學(xué)方式不斷更新。不僅如此，基于跨學(xué)科的單元教學(xué)中，不同學(xué)科間的教師交流活動增加，教師學(xué)習(xí)共同體形成與發(fā)展，單元課程設(shè)計(jì)不斷完善。對于研究者來說，進(jìn)行探索、優(yōu)化、驗(yàn)證的一體化課程實(shí)施，能夠更深入地了解學(xué)生、家長、一線教師對該類課程的直觀感受，獲得相對準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。基于探索、優(yōu)化、驗(yàn)證一體化的美術(shù)編程課程實(shí)施，也能夠豐富和完善深度學(xué)習(xí)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、藝科融合等理論。

在課程設(shè)計(jì)層面，開發(fā)美術(shù)編程課程資源是藝術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，也是數(shù)字時代教育教學(xué)的要求。單元課程設(shè)計(jì)需遵循素養(yǎng)導(dǎo)向，設(shè)計(jì)引領(lǐng)性的學(xué)習(xí)主題、貼近學(xué)生生活的問題情境，明確課程價(jià)值取向，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)深度學(xué)習(xí)。對此，教師可基于指向大觀念的基本問題，設(shè)計(jì)具有一定挑戰(zhàn)性的單元學(xué)習(xí)任務(wù)，以邏輯嚴(yán)密的任務(wù)鏈引導(dǎo)，基于具體案例進(jìn)行深度探究，幫助學(xué)生掌握問題解決方法。

在教學(xué)層面，學(xué)生展現(xiàn)出對美術(shù)編程課程的巨大興趣，有效促進(jìn)了教學(xué)相長。美術(shù)編程課程開發(fā)需要美術(shù)教師與信息科技教師積極溝通，協(xié)調(diào)課程內(nèi)容、進(jìn)度以及時間，在多學(xué)科教師的共同探索下不斷完善。

在美術(shù)教育未來發(fā)展方面，與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合是美術(shù)教育發(fā)展的必然趨勢。因此，教師應(yīng)充分發(fā)揮美術(shù)教育的育人功能，積極開展與現(xiàn)代信息技術(shù)相關(guān)的教育教學(xué)活動，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)在美術(shù)教育中的積極作用，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺探索藝術(shù)表現(xiàn)的多種途徑、展示學(xué)生作品的多種渠道，促進(jìn)思想交流。

參考文獻(xiàn)

[1]張華.論理解本位跨學(xué)科學(xué)習(xí)[J].基礎(chǔ)教育課程，2018（22）：7-13.

（作者系上海教育出版社編輯）

責(zé)任編輯：孫建輝