【培训课件】北京市科技教师培训《科技与艺术》课程：达芬奇与米开朗基罗的对话

科技与艺术达芬奇与米开朗基罗的对话欢迎参加北京市科技教师培训课程本课程将带领各位教师探索科技与艺术的交融之美，通过两位文艺复兴时期伟大的艺术家与科学家的对话，启发我们对科技艺术教育的思考达芬奇与米开朗基罗作为同时代的天才，他们的作品和思想跨越了科学与艺术的边界，为当今我们的教育提供了宝贵的启示在接下来的课程中，我们将深入探讨他们的创作理念、技术创新以及对现代教育的启示培训导语课程宗旨学习目标本课程旨在探索科技与艺术的通过达芬奇与米开朗基罗的案交汇点，启发教师们在教学中例，理解科技与艺术的内在联融合多学科知识，培养学生的系，掌握跨学科教学方法，提综合素养与创新能力升科技教育的艺术表达力教学理念强调在科技教育中融入艺术思维，通过历史伟人的启示，构建创新型、融合型的教学模式，为学生提供更全面的成长空间北京市科技与艺术课程背景北京现代媒体艺术课程融合发展方向北京市积极推进现代媒体艺术教育，通过数字技术与传统艺术的科技课程与艺术教育的融合是北京市教育创新的重要方向，符合结合，培养具有创新思维的新一代人才该课程体系涵盖数字绘双减政策下素质教育的核心要求通过项目式学习、主题探究画、交互设计、新媒体艺术等多个领域，已在全市百余所学校开等方式，打破学科壁垒，实现知识的立体化建构展试点这一融合趋势已在北京市中小学科技创新教育提升计划中得到明确支持，并成为教师专业发展的新要求新时代教师角色变革创新引领者融合科技与艺术思维，开拓教学新境界知识整合者连接多学科知识，构建综合学习体系学习促进者引导学生探索，培养创造性思维在人工智能与数字技术快速发展的时代，教师角色正经历前所未有的变革新时代教师需具备科技与艺术的双重素养，不仅要掌握先进教学技术，还要具备审美能力和创新思维北京市教师培训正着力培养这种复合型人才，通过AI与创新教学的结合，突破传统教学模式的局限，为学生提供更丰富的学习体验什么是科技与艺术融合技术支撑美学引导科技为艺术表达提供新媒介与工具艺术为科技发展提供人文视角教育转型创新驱动培养具备综合素养的创新型人才跨界思维催生突破性发现科技与艺术融合是指将科学技术与艺术创作相互渗透、相互促进的跨学科实践国际教育趋势已将STEAM教育（科学、技术、工程、艺术、数学）作为培养创新人才的重要途径如美国麻省理工学院的媒体实验室，就是这种融合理念的杰出代表本课程聚焦于通过达芬奇与米开朗基罗的案例，探讨科技与艺术融合的历史根源、理论基础以及现代教育实践，帮助教师理解这一理念并应用于教学世界著名的科技与艺术实践者达芬奇的跨界天才米开朗基罗的跨界尝试列奥纳多·达芬奇被誉为人类米开朗基罗·博那罗蒂虽然主历史上最全能的天才之一他要以雕塑和绘画著称，但他在不仅是一位杰出的画家，创作建筑领域同样有卓越成就他了《蒙娜丽莎》等永恒杰作，设计的圣彼得大教堂圆顶是工还是一位前瞻性的科学家、发程学的杰作，展示了他对结构明家他的手稿中包含了飞行力学的深刻理解他的艺术创器、军事装备、水利工程等众作中蕴含着对人体解剖学和材多领域的创新设计，体现了艺料力学的精准把握，体现了艺术与科学的完美结合术与科学的紧密联系课程结构预览历史与人物篇探索达芬奇与米开朗基罗的生平与时代背景作品与技术篇解析大师作品中的科学原理与艺术表达理念与精神篇理解两位大师的创新思想与工作方法教育与实践篇应用大师启示于现代科技艺术教育本课程分为四大学习模块，通过系统性的内容安排，帮助教师全面理解达芬奇与米开朗基罗的艺术与科技成就，并将其思想精髓转化为现代教育实践每个模块既相对独立又相互联系，共同构成完整的学习体系文艺复兴时期的历史背景世纪世纪1416人文主义思想兴起，古典学术复兴，标志着中世纪向近代的过渡文艺复兴达到顶峰，科学革命开始，哥白尼提出日心说123世纪15美第奇家族崛起，佛罗伦萨成为艺术中心，印刷术传入欧洲文艺复兴时期是欧洲历史上的重要转折点，标志着中世纪的结束和近代文明的开始这一时期的核心特征是人文思想的觉醒，人们重新关注古希腊罗马的人文传统，强调个人价值和理性精神与此同时，科学技术也取得了显著进步透视法的发明改变了绘画艺术，解剖学研究深化了对人体的理解，新航路的开辟扩展了世界视野这种科技与艺术的双重繁荣为达芬奇和米开朗基罗等天才提供了前所未有的创造空间达芬奇与米开朗基罗简介达芬奇（）米开朗基罗（）1452-15191475-1564列奥纳多·达芬奇出生于意大利佛罗伦萨附近的芬奇镇，是文艺米开朗基罗·博那罗蒂出生于意大利卡普雷塞，是文艺复兴时期复兴时期最具代表性的全能天才他在绘画、雕塑、建筑、音最伟大的艺术家之一他主要以雕塑家、画家和建筑师的身份闻乐、数学、工程、发明、解剖学、地质学、植物学等领域均有杰名于世，被称为神的手出成就米开朗基罗的代表作品包括雕塑《大卫》、《哀悼基督》，绘画达芬奇一生创作了数十幅绘画作品，其中最著名的包括《蒙娜丽作品《创世纪》《最后的审判》，以及建筑作品圣彼得大教堂穹莎》和《最后的晚餐》他留下的数千页手稿记录了他广泛的科顶设计等他的作品充满力量感和精神深度，对后世艺术产生了学探索，包括飞行器、坦克、太阳能等领域的创新构想深远影响达芬奇全才典范绘画大师《蒙娜丽莎》《最后的晚餐》展现独特的明暗法（sfumato）和空间构造，开创绘画新境界其精微的观察与表现手法，将人物心理刻画推向前所未有的深度科学家进行广泛的科学研究，包括解剖学、光学、地质学等解剖超过30具尸体，详细记录人体内部结构；研究水流运动、鸟类飞行原理等自然现象，形成系统性理论发明家设计飞行器、水力机械、军事装备等多种创新装置手稿中包含直升机、降落伞、潜水装备、自动织布机等多种超前设计，反映出他对力学原理的深刻理解思想家提出知识的统一性理念，强调艺术与科学的内在联系认为精确的观察与理性的分析是理解世界的基础，艺术家应同时也是科学家，通过视觉表达科学真理米开朗基罗雕塑巨匠雕塑大师米开朗基罗最著名的雕塑作品包括《大卫》《哀悼基督》和《摩西》他能从冰冷的大理石中释放出充满生命力的人物形象，展现出非凡的技艺他常说雕塑就是去除石块中多余的部分，解放被困在石中的形象绘画大师西斯廷教堂天顶画《创世纪》和祭坛壁画《最后的审判》是他最重要的绘画作品这些作品展现了他对人体解剖的深刻理解和卓越的空间构造能力特别是天顶画的创作，他需要长期仰卧在脚手架上工作，展现了非凡的毅力建筑大师米开朗基罗在晚年担任圣彼得大教堂的总建筑师，他设计的宏伟穹顶结构至今仍是建筑奇迹此外，他还设计了佛罗伦萨劳伦佐图书馆和卡皮托利欧广场等重要建筑，展现了他对空间与结构的精确把握童年与成长经历对比达芬奇的童年米开朗基罗的童年达芬奇是一位公证人和一位农家女子的非婚生子他在父亲家中米开朗基罗出身于小贵族家庭，父亲是政府官员尽管家族已没长大，但从未得到正式的继承权童年时期生活在芬奇乡村，与落，但仍保持贵族身份他的母亲在他年幼时去世，由保姆在石大自然亲密接触，培养了他对自然现象的敏锐观察力匠聚集的地区抚养，从小受到雕刻环境的熏陶尽管没有接受正规的古典教育，无法学习拉丁文和希腊文，但这父亲原本希望他接受传统教育并从事体面职业，但米开朗基罗对反而使他更依赖直接观察和实践经验，形成了独特的实证研究方艺术的热情使他13岁便进入多米尼克·基兰达奥的工作室当学法他从小表现出非凡的绘画才能和广泛的求知欲徒不久后，他获得了进入美第奇家族花园学院学习的机会，接触到了大量古典雕塑，奠定了他的艺术基础学习与成才路径早期启蒙达芬奇在韦罗基奥工作室学习多种技艺，包括绘画、雕塑、化学和金属加工米开朗基罗在基兰达奥工作室学习绘画基本功，后在美第奇家族花园接触古典雕塑技艺精进达芬奇加入佛罗伦萨画家行会，独立接受委托，研究解剖学和透视法米开朗基罗在罗马研究古罗马雕塑，发展出个人风格，完成早期代表作《酒神巴克斯》成名时期达芬奇创作《岩间圣母》《最后的晚餐》等作品，同时进行科学研究米开朗基罗完成《大卫》雕像，成为佛罗伦萨的骄傲，声名大噪巅峰成就达芬奇在米兰和法国宫廷担任工程师和艺术家，完成《蒙娜丽莎》等杰作米开朗基罗完成西斯廷教堂天顶画，设计圣彼得大教堂穹顶，成为时代巨匠师承与学派达芬奇14岁时进入安德烈·德尔·韦罗基奥的工作室，在这里他不仅学习了绘画、雕塑，还掌握了金属加工、化学、机械制作等多种技艺韦罗基奥鼓励学生直接观察自然，这对达芬奇的科学方法产生了深远影响工作室的多学科环境培养了他的全面才能米开朗基罗最初在多米尼克·基兰达奥工作室学习绘画，后被洛伦佐·美第奇邀请到家族的雕塑花园，在这里他受到人文主义学者的熏陶，并接触到许多古典雕塑作品他还曾向雕塑家贝托尔多学习，这段经历奠定了他的艺术风格基础两位大师的不同师承背景，形成了他们各自独特的艺术道路达芬奇的科学探索解剖学研究力学与工程研究达芬奇进行了深入的人体解剖研他对力学原理有深刻理解，研究究，解剖了30多具尸体，绘制了了杠杆、滑轮、齿轮等机械元大量精确的解剖图他是首位正素，设计了飞行器、自行车、潜确描绘心脏瓣膜的科学家，对骨水装备等超前发明他的工程设骼、肌肉、神经系统都有详细记计包括桥梁、运河和防御工事，录他的解剖图不仅具有科学价展现了卓越的工程天赋值，还具有艺术美感流体力学与地质学达芬奇对水流运动进行了系统研究，记录了漩涡、波浪等现象，提出了水流连续性原理他还研究山脉形成、化石成因等地质现象，认识到地球历史的长时间尺度，远超当时普遍认知米开朗基罗对结构的理解解剖学知识米开朗基罗通过解剖研究掌握人体肌肉与骨骼系统，为雕塑提供科学基础材料力学深入理解大理石等材料的物理特性，巧妙利用应力分布原理创作雕塑建筑结构创新设计圣彼得大教堂穹顶，解决巨型圆顶重量与稳定性难题米开朗基罗对结构的理解融合了艺术直觉与科学分析在雕塑创作中，他能准确把握人体的解剖结构，理解肌肉在不同姿态下的变化，使作品既符合科学规律又具有艺术张力他的《大卫》雕像在结构上解决了大理石材料承重的技术难题，通过精心计算和设计，使巨大的雕像保持平衡与稳定在建筑领域，米开朗基罗的圣彼得大教堂穹顶设计是工程学的杰作他采用双层穹顶结构，内外壳之间形成空间，既减轻重量又增强稳定性穹顶底部设计的16根肋骨不仅具有装饰效果，更承担了分散应力的结构功能，展现了他对力学原理的深刻理解科技影响下的艺术表达达芬奇科学指导下的绘画米开朗基罗解剖学支撑的雕塑达芬奇深信艺术应建立在科学基础上，他将光学研究应用于明暗米开朗基罗通过解剖学研究，掌握了人体内部结构，使他能准确处理，创造出烟雾效果（sfumato）技法，使《蒙娜丽莎》的表现人体在不同姿态下的肌肉变化和力量感他的雕塑不仅形面部表情呈现出微妙变化似，更传达出内在的生命力他将解剖学知识用于人物造型，精确描绘肌肉骨骼结构；应用几在《大卫》中，他精确计算了重心分布，使巨大雕像保持稳定；何学原理设计精确的透视构图；甚至研究植物生长规律，使画中在《创世纪》中，他根据人体力学原理，创造出各种复杂而真实植物符合自然法则每一笔都以科学观察为基础，体现了艺术与的姿态他的作品强调精神表达，但这种表达恰恰建立在对自然科学的完美融合规律深刻理解的基础上人体美学与结构分析达芬奇的《维特鲁威人》米开朗基罗的《大卫》这幅著名手稿展示了达芬奇对人体比例的精确研究他根据古罗马建筑这座高达

5.17米的大理石雕像体现了米开朗基罗对人体解剖的深刻理师维特鲁威的理论，结合自己的解剖观察，确立了理想人体比例关系解他精确地表现了人体肌肉在紧张状态下的变化，使静止的石头传达图中人体同时呈现在正方形和圆形中，表明人体各部分尺寸间存在数学出蓄势待发的力量感大卫的姿态虽然平静，但肌肉的微妙张力暗示着关系，反映了达芬奇对美的数学化理解即将行动的瞬间，这种动态美感建立在对人体结构的科学把握之上光影与三维视角达芬奇的明暗法革新透视法的科学应用达芬奇基于光学研究，创造了达芬奇将数学透视法与大气透烟雾效果sfumato技法，通视法相结合，创造出前所未有过极薄的透明颜料层次，使轮的空间深度他理解光线传播廓边缘模糊过渡，创造出柔和规律，准确计算物体在不同距的光影效果这一技法在《蒙离下的明暗变化，使画面呈现娜丽莎》中达到巅峰，使人物真实的三维效果《最后的晚面部呈现出生动的表情变化，餐》中的室内空间设计展示了仿佛随观看角度而变化他对线性透视的精确运用米开朗基罗的空间营造米开朗基罗在西斯廷教堂天顶画中创造了复杂的三维空间错觉他通过精心设计的建筑框架，将平面穹顶变为立体空间，使人物似乎存在于现实空间中他对光影的处理强调戏剧性对比，营造出强烈的视觉冲击力和精神张力绘画与雕塑的跨界分析达芬奇的油画技巧米开朗基罗的雕塑与壁画语言达芬奇开创了多层次上色法，通过多达30层极薄的透明颜料米开朗基罗将雕塑思维带入绘画领域，在西斯廷教堂天顶画中，层，创造出丰富的色彩深度和微妙的光影效果他发明了新型油人物形象具有明显的雕塑感，立体感强，轮廓清晰，肌肉表现极彩配方，使颜料更持久；改良了画布处理方法，减少开裂；实验为突出他在雕塑中追求非完成non-finito技法，有意让部了各种涂抹工具，包括手指和布块，以获取特殊效果分区域保持粗糙状态，形成与精细区域的对比他的创新绘画技术建立在对颜料化学性质、光学反射原理的科学在壁画中，他不像传统画家那样使用小稿放大，而是直接在巨大研究基础上，体现了技术创新对艺术表达的推动作用这些方法的墙面上构图作画，这种大胆的创作方式与他雕塑时直接从石大大扩展了绘画的表现力，影响了整个欧洲绘画发展块中释放形象的理念一致他的绘画和雕塑都强调内在的精神张力，通过扭曲的姿态表达强烈的情感代表作赏析达芬奇《蒙娜丽莎》明暗法神秘微笑Sfumato通过极薄的颜料层次渐变，创造出柔和结合面部肌肉解剖学知识，精确描绘微的光影过渡，使轮廓模糊，形成烟雾效妙表情，形成看与不看时表情不同的果视觉效果颜料创新大气透视使用自制颜料配方与多层上色技术，呈背景风景运用蓝色调表现远近层次，符现丰富色彩效果，保证作品五百年不褪合光线在大气中散射的科学规律色《蒙娜丽莎》创作于1503-1517年间，是达芬奇运用科学方法指导艺术创作的典范之作这幅肖像画通过科学分析人眼视觉原理，巧妙利用周边视觉比中央视觉对灰度更敏感的特点，使微笑在直视时不明显，而用眼角余光看时却能感受到，产生神秘变幻的效果代表作赏析米开朗基罗《大卫》材料挑战《大卫》雕像采用一块被认为有缺陷的巨大大理石块，这块石料已被其他雕塑家放弃米开朗基罗接受挑战，通过对材料特性的深入研究，设计出符合石料形状的构图，将潜在缺陷转化为作品的优势比例与平衡雕像高达

5.17米，米开朗基罗根据视觉效果科学地调整了比例，上半身略大于下半身，头部和手部也稍大于自然比例，使远观时比例感更协调他精确计算了重心分布，解决了如此高大雕像的平衡问题解剖精准米开朗基罗对人体解剖学的深入研究使他能够精确表现人体肌肉、骨骼、血管的细节《大卫》的每块肌肉、每根血管都符合解剖学原理，而且准确表现了肌肉在紧张状态下的变化，传达出即将行动的力量感重大工程实践达芬奇的飞行器设计米开朗基罗的圣彼得大教堂穹顶达芬奇对飞行有着持久的热情，他详细研究了鸟类和蝙蝠的翅膀圣彼得大教堂穹顶是米开朗基罗晚年最重要的建筑工程他接手结构，分析了空气动力学原理在手稿中，他设计了多种飞行装这一工程时已经71岁，面临的难题是如何在如此巨大的跨度上建置，包括类似直升机的空中螺旋桨、带有翅膀的滑翔机、降落造稳固的穹顶结构他研究了古罗马万神殿和佛罗伦萨大教堂的伞等穹顶设计，提出了创新的双壳穹顶结构他的飞行器设计考虑了材料轻量化、结构强度、人力驱动等关键内外壳之间的空间减轻了重量，同时增强了稳定性他设计了16因素虽然受限于当时的材料和动力技术，这些设计无法实际建根向上收窄的肋骨，不仅具有装饰性，还分散了穹顶的压力整造，但其中许多原理被证明是正确的，为现代航空学奠定了概念个设计将美学与工程学完美结合，至今仍是建筑史上的杰作，证基础达芬奇的设计展示了他将科学理论应用于工程实践的能明了米开朗基罗的工程才能与他的艺术才能同样卓越力他们对彼此的看法与交锋历史记载表明，达芬奇与米开朗基罗之间存在着一种复杂的竞争关系1504年，两人在佛罗伦萨共和国宫的壁画竞赛中直接对抗，达芬奇创作《安吉亚里战役》，米开朗基罗绘制《卡西纳战役》虽然这两幅作品最终都未完成，但它们的构思草图对后世艺术产生了深远影响据传，米开朗基罗对年长的达芬奇有某种敌意，他批评达芬奇先开始再放弃的工作方式；而达芬奇则认为年轻的米开朗基罗才华横溢但过于直接尽管如此，两人之间的竞争促使他们不断超越自我，创造出更伟大的作品他们的艺术理念分歧恰恰成为文艺复兴艺术繁荣的动力之一艺术理念的异同艺术面向达芬奇米开朗基罗创作方法科学分析、反复研直觉创作、情感驱究、多次修改动、快速完成表现重点自然真实、精微细情感力量、精神张节、心理深度力、形体夸张色彩运用柔和过渡、微妙变强烈对比、大胆用化、统一和谐色、情感表达形式语言流畅曲线、平衡构扭曲姿态、动感构图、严谨逻辑图、戏剧效果共同点对人体的深入研究、对传统的突破创新、对完美的不懈追求他们的教学观念达芬奇的教学理念米开朗基罗的教学跨学科互动教学方法达芬奇强调观察的重要两位大师都认识到跨学性，鼓励学生首先通过米开朗基罗相信天赋和科学习的价值，他们的直接观察来理解自然规勤奋的结合，他强调手工作坊不仅有艺术学律，而后用数学和几何工技艺的精进和对材料徒，还有工匠、科学家原理来验证观察结果特性的深入理解他的和人文学者互相交流他主张学习应具有广泛教学更强调做中学，这种环境培养了全面发性，认为艺术家应同时通过直接参与作品创作展的人才，使艺术创作了解解剖学、光学、地来培养学生他要求学得到多方面的滋养他质学等多种学科知识，生必须掌握素描基本们的教学实践体现了文以丰富创作他的工作功，将其视为一切艺术艺复兴时期全人教育坊采用学徒制结合实的基础，同时鼓励学生的理念，对现代教育仍验室的方式，鼓励学生研究古典作品，寻找个有启示意义参与实践与探索人表达方式达芬奇的创新精神改良艺术材料发明艺术工具达芬奇不满足于使用现成的艺他设计了多种绘画辅助工具，术材料，他通过化学实验改良如可调节的画架、精确的比例颜料配方，研发了新型的油彩测量器、特殊的画笔等这些混合剂，提高了颜料的稳定性工具使创作过程更高效，也使和表现力他还改进了画布处艺术家能够实现更精确的表理方法，使画面更耐久，这些现特别是他发明的透视绘图技术创新直接提升了艺术表现装置，大大简化了复杂透视的的可能性绘制过程科学方法应用达芬奇将实验观察方法引入艺术创作，他会系统记录不同光线条件下物体的明暗变化，研究水流如何影响布料褶皱，分析人物表情与情绪的关系这种基于证据的创作方法使他的艺术作品具有前所未有的真实感和深度米开朗基罗的工匠精神精益求精极致追求艺术表达的完美亲力亲为从选材到制作全程参与匠心独运技艺与灵感的完美结合不懈追求面对困难永不放弃的精神米开朗基罗的工匠精神体现在他对创作全过程的严格把控他经常亲自前往卡拉拉大理石矿场，花费数月时间选择最适合的石材，对石料纹理、质地、颜色都有极高要求选定石材后，他会精心设计如何从原石中释放出雕像，确保最大程度发挥材料潜力在雕刻过程中，他几乎不依赖助手，常常不分昼夜地工作，以保证作品的统一性和精确度据传，当他创作《大卫》时，能在一天内凿去相当于其他雕塑家一周工作量的石料，同时保持极高的精准度这种对细节与宏伟构想同等重视的精神，使他的作品既具震撼力又经得起近距离欣赏两位大师对北京科技艺术教育的启示达芬奇与米开朗基罗的创作理念为北京科技艺术教育提供了宝贵启示基于此，北京市教育部门开发了一系列跨学科课程，如解构与重构项目，学生先学习人体解剖知识，再利用3D打印技术创作人体雕塑；光影探究课程，学生研究光学原理，然后应用于数字摄影和灯光装置创作这些课程打破了传统学科界限，使科学知识与艺术表达相互促进实践证明，这种融合教学模式不仅提高了学生的学习兴趣，还培养了他们的创新思维和实践能力北京多所中小学已将此类课程纳入校本课程体系，取得了显著的教育效果通过回顾两位大师的创作历程，我们为现代教育找到了历史的印证和智慧的源泉与现代科技艺术的连接艺术创作AI人工智能绘画工具如Midjourney、DALL-E已成为新型创作媒介，能根据文本描述生成复杂图像这些工具融合了计算机视觉、深度学习和艺术理论，创造出独特的视觉风格，引发了关于创作本质的新思考虚拟现实艺术VR技术为艺术创作提供了沉浸式体验空间，艺术家可以创造全新的交互式艺术形式观众不再是被动欣赏者，而成为艺术作品的参与者，这种转变呼应了达芬奇对多感官体验的追求数字制造3D打印、激光切割等数字制造技术使艺术家能够实现传统工艺难以完成的复杂结构这些技术融合了计算机设计与材料科学，拓展了雕塑艺术的可能性，体现了米开朗基罗对材料与形式关系的探索精神生物艺术生物技术与艺术的融合创造了新的表达形式，如活体雕塑、基因艺术等艺术家与科学家合作，探索生命本身作为艺术媒介的可能性，延续了达芬奇跨学科研究生命奥秘的传统北京市中小学科技与艺术融合案例光的交响曲项目数字建筑师课程生物艺术实验室北京市第八中学的学生团队将物理光学知海淀区某小学开设的数字建筑师课程让朝阳区一所实验学校建立了生物艺术实验识与视觉艺术相结合，创造了反应音乐节学生们学习基本结构力学知识，使用3D建室，学生在这里学习植物生长原理，利用奏的动态光影装置学生们学习了光的反模软件设计建筑模型，并通过3D打印技术藻类、真菌等生物材料创作活体画作射、折射原理，编程控制LED灯阵列，最将设计变为实物学生们的作品融合了中这一项目不仅培养了学生的生物学知识，终在学校艺术节上展示了这一互动装置，国传统建筑元素与现代设计理念，展现了还引导他们思考人与自然的关系，探索可吸引了众多观众参与体验对建筑空间的独特理解持续发展的艺术表达方式校园科技艺术节剪影跨学科项目竞赛数字艺术工作坊竞赛环节是科技艺术节的高潮，学生团队需要创意机器人展示区工作坊内设有平板电脑、VR设备和数位板，学在规定时间内解决一个融合科学与艺术的实际学生们设计的艺术机器人在此展示，有能自动生们可以在专业教师指导下，尝试数字绘画、问题，如设计能反映生态系统变化的互动装绘画的机械臂，会随音乐舞动的光影装置，还虚拟现实创作和交互式设计这一区域特别受置，或创作展现数学美学的视觉作品评委由有能与观众互动的表情机器人每个作品都融到学生欢迎，他们能够在短时间内学习新技术科学教师和艺术教师共同组成，从创新性、科合了编程技术与艺术设计，展现了学生们的创并创作出自己的数字艺术作品成果通过大屏学原理应用和艺术表达三个维度进行评判造力与技术能力参观者可以亲自操作这些装幕实时展示，形成了一场动态的艺术展置，体验科技与艺术的互动魅力科技赋能艺术创新打印艺术激光雕刻应用3D3D打印技术为学生提供了实现复杂激光雕刻机允许学生在多种材料上形态的新途径北京某中学的创新创作精细图案学校艺术课程中整实验室配备了多台3D打印机，学生合了矢量图设计教学，学生设计完们先学习三维建模软件，然后将设成后，可以在木材、亚克力甚至织计转化为实体作品这项技术特别物上进行激光雕刻这一技术使传适合创作具有复杂内部结构的雕统手工艺与数字设计相结合，创造塑，使学生能够探索传统制作方法出精确度高、可复制的艺术作品难以实现的形态编程艺术北京多所学校开设了创意编程课程，学生使用Processing、p

5.js等工具创作生成式艺术作品通过编写代码，他们可以创造出随机变化的视觉效果、对声音做出反应的动态图像，或基于数学原理的图形模式这种方式特别吸引了对逻辑思维和视觉艺术同时感兴趣的学生教师如何引导科技与艺术融合问题驱动协作学习设计开放性问题激发跨学科思考组建多元背景团队促进知识融合反思总结工具探索分析创作过程中的跨域连接引导学生尝试各种技术手段成功的科技艺术融合教学始于精心设计的项目驱动式学习教师应创设真实情境，提出有意义的问题，如如何设计一个能反映城市空气质量的公共艺术装置？这类问题需要学生综合运用环境科学、数据分析和艺术设计知识课堂组织上，可采用专家小组模式，让不同特长的学生组成团队，相互学习教师在这一过程中扮演指导者角色，帮助学生搭建知识桥梁，引导他们发现科学原理与艺术表达之间的联系重要的是，教师应鼓励实验精神，允许失败，强调过程中的学习价值，这种方法能培养学生的创新思维和跨界解决问题的能力达米对话第一幕解读人体·教学活动设计实施案例本模块以人体的科学与艺术为主题，分为三个阶段进行首北京市某中学八年级的科学艺术综合课程中，教师先邀请医学院先，学生学习基础人体解剖学知识，了解骨骼、肌肉结构及其运学生讲解人体骨骼和肌肉系统，学生使用骨骼模型和AR应用程动规律其次，学习达芬奇的解剖素描方法，观察并绘制人体各序深入观察随后，艺术教师引导学生临摹达芬奇的解剖草图，部位，强调结构精确性最后，运用米开朗基罗的雕塑思维，用分析其中的科学精确性粘土创作小型人体雕塑，注重表现力量感与动态创作环节中，学生尝试用粘土塑造运动中的人体，特别关注肌通过对比两位大师的方法，学生理解科学观察与艺术表达的关肉在动作中的变化最终成果展示时，学生需要解释作品中应用系，体验从解剖学知识到艺术创作的转化过程的解剖学原理有学生创作了篮球运动员投篮瞬间的雕塑，准确表现了肌肉张力，展示了科学知识向艺术表达的成功转化达米对话第二幕工程与作品·问题提出教师设置问题情境设计一座既坚固又美观的桥梁模型，引入达芬奇的桥梁设计和米开朗基罗的建筑美学分组设计学生组成4-5人小组，分配角色结构工程师、材料专家、造型设计师等，开始协作设计方案创作小组研究桥梁力学原理，绘制设计图，结合达芬奇的工程思想和米开朗基罗的造型美感模型制作使用木材、纸板等材料制作模型，测试承重能力，不断优化设计方案成果展示举行桥梁博览会，各组展示作品并进行性能测试，分享设计理念和创作过程达米对话第三幕美与科学·光的科学与艺术流体与动态艺术本主题基于达芬奇对光学的研本主题受达芬奇对水流研究的究和米开朗基罗对光影的运启发，引导学生观察分析流体用，引导学生探索光与色彩的运动规律，然后创作表现流动科学原理及其艺术表现学生感的艺术作品实践活动包括先学习光的反射、折射、散射制作液态动画、流体画以及水等物理现象，然后尝试通过不流雕塑等，让学生体验科学现同媒介创造视觉效果，如制作象与艺术表达的动态结合万花筒、设计光影装置等声音与视觉交融本主题探索声音与视觉的关联，学生学习声波原理和音乐结构，尝试创作声音可视化作品活动包括制作声音感应装置，根据音乐变化生成图案；设计音乐喷泉，将声波转化为水的运动等，体现科技与艺术的创意融合评价与展示学生作品点评多元评价标准成果展示方法科技艺术融合课程的评价应突破传统单跨学科作品展示应注重过程与结果并一学科标准，建立多维度评价体系评重可采用科技艺术博览会形式，学价内容应包括科学原理运用的准确生不仅展示最终作品，还需准备创作思性、艺术表达的创新性、技术实现的完路说明、技术难点解决方案、团队分工成度、跨学科思维的融合度、团队协作记录等材料这种全面展示使观众能够的有效性等这种评价方式更全面地反理解作品背后的思考过程和知识应用映学生在项目中的综合表现，避免了单展示可采用线上线下结合方式，如实体纯以美观或技术难度评判的局限展览配合数字画册、VR展厅等，扩大影响范围专家点评与互评邀请不同领域专家组成评委团，如科学教师、艺术教师、行业专业人士等，从不同角度点评作品同时，组织学生间的互评活动，促进相互学习和多角度思考可设计评价表格，包含具体维度和等级描述，使评价更加客观规范点评应强调建设性意见，引导学生思考作品的改进空间和发展方向培养创新型人才的关键要素创新思维打破常规，跨界融合，创造新价值科学素养掌握科学方法，理解自然规律艺术素养3培养审美能力，表达创意灵感实践能力动手解决问题，将想法转化为现实协作精神跨学科团队合作，取长补短培养创新型人才需要科学素养与艺术素养的深度融合科学素养提供理性思考和分析问题的方法论，艺术素养则培养审美感知和创造性表达能力两者结合，使学生既能发现问题、分析问题，又能从多角度思考，提出创新解决方案国际前沿课程体系STEAM媒体实验室模式新加坡教育实践芬兰现象式学习MIT STEAM麻省理工学院媒体实验室是全球STEAM教育新加坡的科技艺术学校School ofScience芬兰教育改革中的现象式学习的典范，他们倡导做中学的理念，创造了许and Technology建立了完整的STEAM课程Phenomenon-based Learning取消了传多跨学科的创新项目如可编程物质研究将体系，学生在应用学习项目中解决现实问统学科界限，围绕真实现象组织教学如北计算机科学与材料学结合；情感计算项目融题如可持续城市设计项目，学生需要应用极光项目，学生从物理、地理、艺术等多角合心理学与人工智能这种打破传统学科边界物理、生物、数学知识，结合美学和人体工程度探索北极光现象，最终创作数字互动装置表的做法，体现了达芬奇知识统一性的思想，学原理，设计环保且宜居的城市方案这种整现北极光这种方法强调知识的整体性和联系启发学生从多维度理解与创造合式学习模式培养了学生的系统思维能力性，与达芬奇的全面探索精神相呼应北京相关师资培训体系基础理论学习掌握科技艺术融合的理念与方法实践技能提升体验跨学科教学的工具与技术课程设计能力学习开发整合性教学单元协作与共创4建立跨学科教师合作机制北京市教委已建立了系统的科技艺术教师培训体系，帮助教师实现专业成长培训分为线上理论学习和线下实践工作坊相结合的模式线上课程包括科技艺术教育理念、国际前沿案例分析、跨学科教学方法等内容；线下工作坊则提供动手实践机会，如数字媒体创作、创客教育技能等培训体系特别强调科学教师与艺术教师的协同发展，通过双师共创项目，鼓励不同学科教师组成团队，共同设计和实施跨学科课程此外，还建立了科技艺术教育实验校网络，选拔优秀教师担任区域指导者，形成梯队式的师资培养机制教师还有机会参与国际交流项目，学习国外先进经验，提升全球视野未来课堂艺术AI+人工智能正在重塑艺术教育的边界在北京多所实验学校，教师已开始引导学生探索AI绘画工具如Midjourney、DALL-E等在艺术创作中的应用学生不仅学习如何使用这些工具，更重要的是理解AI与人类创造力的互补关系他们通过设计精确的提示词prompts，引导AI生成图像，然后进行选择、组合和再创作，形成独特的表达一些前沿项目已经出现，如人机协同创作课程，学生与AI系统协作完成数字艺术品；生成艺术编程，学生学习简单的机器学习算法，创建自己的小型AI模型；智能互动装置，结合传感器与AI识别技术，创造能与观众互动的艺术作品这些实践既培养学生的技术素养，又激发他们思考艺术创作的本质和人工智能时代艺术家的角色定位大师对话引发的深度反思14521564达芬奇诞生年米开朗基罗逝世年距今跨越五个多世纪的知识探索艺术巨匠影响延续至今7000+2023达芬奇手稿页数当代教育变革年跨学科研究的丰硕成果科技与艺术再次深度融合达芬奇与米开朗基罗的对话跨越了五百多年历史，却仍然为当代教育提供了深刻启示他们的成就证明，真正的创新往往产生于不同领域的交叉点科技与艺术并非对立，而是相互塑造、相互启发的关系达芬奇的科学研究为其艺术创作提供了方法和工具，而艺术直觉又引导他发现科学问题教学资源推荐影视资料《达芬奇传》《米开朗基罗无尽》等优质纪录片虚拟展览卢浮宫、乌菲兹美术馆VR导览，西斯廷教堂360°全景教学套件达芬奇机械模型、米开朗基罗雕塑复制品数字资源达芬奇手稿数字化档案、3D建模教学平台为支持科技艺术融合教学，推荐以下精选资源纪录片《达芬奇传》全面展现达芬奇的科学与艺术成就；《米开朗基罗无尽》深入探讨其雕塑与建筑作品背后的技术革新数字资源方面，大英图书馆的达芬奇手稿在线馆提供高清手稿浏览；梵蒂冈博物馆的虚拟导览让学生身临其境感受西斯廷教堂的宏伟实物教具包括达芬奇机械套件，学生可组装其设计的飞行器、桥梁等模型；米开朗基罗解剖素描集配有详细解析，帮助理解人体结构中文资源如《科学的艺术家达芬奇的一生》适合中学生阅读；北京科技馆开发的文艺复兴创新工坊提供互动体验这些资源能有效支持教师开展多元化、沉浸式的科技艺术教学活动课后实践建议1科技艺术作品集2跨学科竞赛指导鼓励学生建立个人或小组的达辅导学生参加青少年科技创新芬奇笔记本，记录观察、实验大赛、中小学生艺术展演等和创作过程笔记本应包含科活动，特别关注那些鼓励科技学探究记录、设计草图、材料与艺术结合的项目教师应帮测试和最终作品这一做法培助学生确定有创新性的研究方养学生的观察力、记录习惯和向，提供适当的技术支持，培反思能力，同时积累个人成长养项目管理能力，并指导学生档案撰写研究报告3社区服务项目组织学生运用科技艺术知识服务社区，如设计环保宣传装置、为社区空间创作互动艺术品等这类项目让学生将学习与社会需求结合，体验创造的社会价值，培养责任感和应用能力可与社区中心、养老院等机构合作，扩大项目影响培训教师互动讨论小组汇报与思维碰撞小学案例声音的艺术海淀区某小学教师分享了一个整合音乐、物理和视觉艺术的课例学生先学习声波原理，用简易装置可视化不同音调的波形；然后用彩色沙粒在金属板上创作声音图案（克拉尼图形）；最后创作反映个人情绪的声音与图像作品这一案例展示了如何将抽象的科学概念转化为具体的艺术体验中学案例生物艺术实验朝阳区某中学教师展示了微观世界的艺术项目学生使用显微镜观察细胞、微生物，学习生物形态学；然后将观察所得转化为艺术创作，包括微生物灯饰、细胞结构首饰等项目融合了生物学、设计学和材料工艺，培养了学生对生命科学的审美视角和创造性思维高中案例虚拟现实创作西城区某高中团队介绍了VR中的科学与艺术选修课学生学习基础物理（光学、力学）和计算机图形学知识，使用开源软件创建虚拟环境最终作品包括可漫游的太阳系模型、展示分子结构的互动装置等这一案例展示了如何利用新技术平台整合多学科知识，拓展学习边界总结与提升观察与分析创意与设计培养精确观察能力，分析自然规律与艺术表达关激发跨界创新思维，设计融合科学原理的艺术方系案2反思与改进实践与创作评价创作过程与成果，思考科技与艺术的更深层掌握科技与艺术工具，将创意转化为现实作品联系通过本次培训，我们梳理了跨学科整合教学的核心要点首先，科技艺术融合教育不是简单的学科拼凑，而是寻找学科间的本质联系，挖掘共通的思维方式其次，有效的整合教学应以真实问题或现象为中心，设计开放性的探究任务，引导学生主动建构知识网络在实施层面，教师需要创设支持性环境，提供足够的探索时间和适当的技术支持，同时保持对学生创造力的尊重评价方面，应关注过程性表现和多元成果，避免单一标准最重要的是，教师自身要保持学习者心态，不断拓展知识边界，才能引导学生在科技与艺术的交汇处发现新的可能性展望与教师自我成长构建知识地图教师需要不断拓展自己的知识结构，建立跨学科知识地图这不要求教师成为所有领域的专家，而是要了解不同学科的核心概念和思维方式，识别它们之间的连接点可以通过阅读跨界书籍、参加多元工作坊、与不同学科同事交流等方式实现尤其重要的是，要学会像达芬奇那样保持好奇心，主动探索未知领域实践与创新教师自身也应成为科技艺术的实践者和创造者尝试参与创作项目，体验跨界思维的过程，从中获得一手经验可以从小型个人项目开始，如数字艺术创作、简单机械装置设计等，逐渐拓展到更复杂的融合实践这种亲身体验将使教师更能理解学生在探索过程中的挑战和需求协作与分享建立专业学习共同体，与同行合作开发课程和教学资源可以组织跨学科教师团队，共同研究教学难点，设计整合性单元积极分享教学经验和反思，通过教研活动、网络平台或专业期刊等渠道扩大影响协作不应限于学校内部，还可延伸至高校、科研机构、艺术团体等外部资源结语与感谢以达芬奇和米开朗基罗为鉴，开启新时代科技艺术教育本次培训探索了达芬奇与米开朗基罗的科技艺术成就及其对当代教育的启示我们看到，五百年前这两位大师已经展示了科学与艺术融合的无限可能，他们的精神仍在指引我们突破学科壁垒，培养创新型人才感谢各位教师的积极参与和分享希望大家能将培训所得带回各自学校，成为科技与艺术融合教育的实践者和推动者北京市教委将继续提供资源支持和平台交流，助力科技艺术教育的深入发展让我们携手努力，培养兼具科学素养与艺术修养的新时代创新人才，为中国教育事业贡献力量培训虽然结束，但探索之旅才刚刚开始愿每位教师都能在教育实践中找到属于自己的达芬奇时刻！。