黃春萍
摘要:5G商用,預(yù)示“5G+全息”為教育立了標(biāo)桿。文章就虛擬成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合素描教學(xué)融入虛擬成像技術(shù)制作物體空間透視的影像,運(yùn)用于結(jié)構(gòu)教學(xué)的案例。通過(guò)調(diào)查法和訪談法了解素描教與學(xué)中存在的問(wèn)題,以案例研究法實(shí)施虛擬成像突破素描理論教學(xué)瓶頸,合理運(yùn)用調(diào)查法分析案例實(shí)施的效果,有效構(gòu)建素描信息化高效課堂。
關(guān)鍵詞:虛擬成像技術(shù);全息投影技術(shù);素描;教學(xué)案例
一、全球虛擬成像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
數(shù)字媒體技術(shù)日新月異,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等現(xiàn)代化信息技術(shù)快速發(fā)展,虛擬成像技術(shù)更是未來(lái)視覺(jué)領(lǐng)域的重點(diǎn)。虛擬成像技術(shù),也稱(chēng)全息投影技術(shù),是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。美國(guó)麻省理工學(xué)院研究生Chad·Dyne借鑒海市蜃樓原理,發(fā)明了空氣投影成像。澳大利亞Euclideon研發(fā)的全息投影桌可實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的全息展示共享游戲桌。全息投影一直處于視覺(jué)感知領(lǐng)域,日本東京大學(xué)研究者突破性地研發(fā)了一臺(tái)全息投影機(jī)“觸覺(jué)克隆”,改變了全息的屬性,讓人類(lèi)對(duì)它的物象產(chǎn)生了真實(shí)的觸感。目前,可實(shí)現(xiàn)的全息投影技術(shù)包括:空氣投影技術(shù)、激光束投影技術(shù)、霧幕立體成像系統(tǒng)以及360度全息投影技術(shù)等等。
二、虛擬成像技術(shù)在國(guó)內(nèi)教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年,虛擬成像技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)呈上升狀態(tài)。如:西南科技大學(xué)城市學(xué)院和廣州南方測(cè)繪公司聯(lián)手打造首個(gè)“3D全息投影虛擬仿真”教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)室,華南師范大學(xué)首次利用“5D+全息互動(dòng)課堂”技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)。該大學(xué)將與廣東聯(lián)通探索共建“5G智慧課室”,全息影像技術(shù)讓教師分身跨校區(qū)同時(shí)授課成為現(xiàn)實(shí)。
虛擬成像技術(shù)除了在校企合作方面,在教學(xué)課堂實(shí)施環(huán)節(jié)也層出不窮。例如:上海市松江區(qū)新橋中學(xué)引入全息教學(xué)系統(tǒng)的生物公開(kāi)課,借助全息影像技術(shù)把各種器官真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)生面前,實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)體驗(yàn)。
三、美術(shù)課程“素描”教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查分析
素描教學(xué)現(xiàn)狀以網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法開(kāi)展,采用抽樣調(diào)查的模式,調(diào)查方式通過(guò)“問(wèn)卷星”無(wú)記名方式的形式,調(diào)查對(duì)象為平面專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。調(diào)查內(nèi)容包含學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)困惑、學(xué)習(xí)效率以及教學(xué)設(shè)備等方面。調(diào)查發(fā)放問(wèn)卷共120份,回收有效問(wèn)卷數(shù)據(jù)120份。
從數(shù)據(jù)分析得知,調(diào)查對(duì)象中87.5%的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正,喜歡學(xué)習(xí)素描,素描學(xué)習(xí)階段停留在初級(jí)到中級(jí)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),55.83%的學(xué)生認(rèn)為素描理論知識(shí)難掌握,由此得知,學(xué)生對(duì)于素描的理論知識(shí)掌握還有一定的差距。素描理論知識(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)依次是空間虛實(shí)68.33%、物體質(zhì)感63.33%、透視規(guī)律和比例關(guān)系58.33%以及立體結(jié)構(gòu)和明暗調(diào)子52.5%。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在素描教學(xué)設(shè)備上,展示臺(tái)占43.33%和計(jì)算機(jī)占56.67%,其他技術(shù)設(shè)備未曾使用。
結(jié)合問(wèn)卷內(nèi)容,對(duì)部分教師、學(xué)生進(jìn)行了訪談,進(jìn)一步了解素描課堂教與學(xué)存在的問(wèn)題和原因:1. 素描學(xué)習(xí)普遍存在的問(wèn)題是理論知識(shí)難掌握。難掌握的基礎(chǔ)理論知識(shí)包括透視規(guī)律、物象結(jié)構(gòu)、比例關(guān)系和空間虛實(shí)等等。2. 素描教學(xué)設(shè)備及功能不健全,影響課堂效率。課堂教學(xué)停留在實(shí)物展臺(tái)和計(jì)算機(jī)的使用,功能設(shè)備弱。3. 教學(xué)手段單一無(wú)法實(shí)現(xiàn)多元知識(shí)的構(gòu)建。面對(duì)單一的、長(zhǎng)期的、枯燥的教學(xué)循環(huán)模式,會(huì)讓學(xué)生形成抵觸的、疲倦的學(xué)習(xí)心態(tài)。
四、虛擬成像技術(shù)在素描課堂實(shí)施的教學(xué)案例
本章節(jié)知識(shí)是靜物素描單體陶罐課程。結(jié)合虛擬成像技術(shù),將三維圖像和視頻滲透課堂教學(xué),設(shè)計(jì)靜物陶罐“橢圓結(jié)構(gòu)透視規(guī)律”的教學(xué)案例。通過(guò)該教學(xué)案例的實(shí)施,引導(dǎo)學(xué)生深入地突破素描課堂理論難點(diǎn)。采用具體的影像和數(shù)理邏輯關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí),提高課堂效率,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查的方式,對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估。
(一)教學(xué)背景分析
1. 教學(xué)內(nèi)容分析
“陶罐畫(huà)法”節(jié)選自清華大學(xué)出版社的教材《素描基礎(chǔ)教程——素描靜物》第二章第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)教材內(nèi)容在于講授陶罐的結(jié)構(gòu)、透視規(guī)律和繪畫(huà)技法。陶罐是靜物素描中至關(guān)重要的知識(shí)點(diǎn),起到承上啟下的關(guān)鍵作用,所以在此環(huán)節(jié)需結(jié)合前期的石膏幾何體知識(shí),還需要突破橢圓運(yùn)動(dòng)的透視規(guī)律,這是建立今后靜物組合素描繪畫(huà)基本功最關(guān)鍵的理論知識(shí)。
2. 學(xué)情分析
中等職業(yè)學(xué)校一年級(jí)下學(xué)期開(kāi)始進(jìn)入靜物素描單體學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期對(duì)石膏幾何體的學(xué)習(xí),基本上能夠把握幾何體的造型,能夠結(jié)合石膏幾何體的結(jié)構(gòu)和明暗進(jìn)行處理。進(jìn)入靜物單體訓(xùn)練的時(shí)候,學(xué)生容易受靜物復(fù)雜外形結(jié)構(gòu)干擾,無(wú)法正確地把握靜物的結(jié)構(gòu),特別是明暗關(guān)系更加難以處理。
3. 教學(xué)目標(biāo)分析
根據(jù)新課標(biāo)的教學(xué)要求,結(jié)合三維教學(xué)目標(biāo)而確定本課的認(rèn)知目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生了解中國(guó)古今的器皿文化以及簡(jiǎn)單的制陶程序;技能目標(biāo)是掌握陶罐的結(jié)構(gòu)和透視規(guī)律,結(jié)合素描技法創(chuàng)作陶罐;情感目標(biāo)為提高對(duì)稱(chēng)審美修養(yǎng),增強(qiáng)熱愛(ài)民族的情感熏陶。
4. 教學(xué)重難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)全息投影技術(shù)結(jié)合石膏幾何體和靜物陶罐的結(jié)構(gòu)知識(shí)的講授,引導(dǎo)學(xué)生掌握陶罐的結(jié)構(gòu)和透視規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)全息投影技術(shù)展示,自主探究幾何體圓形與陶罐圓形的運(yùn)動(dòng)透視規(guī)律。
(二)教學(xué)設(shè)計(jì)
課前翻轉(zhuǎn)課堂。在雨課堂平臺(tái)上發(fā)布小組課前預(yù)習(xí),了解對(duì)稱(chēng)之美。提供素材供學(xué)生了解對(duì)稱(chēng),并讓其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源找到自己認(rèn)為對(duì)稱(chēng)美的物體,然后分析該物體美的原因。
環(huán)節(jié)一:傳統(tǒng)文化導(dǎo)課堂。邀請(qǐng)一個(gè)小組分享對(duì)稱(chēng)之美的課前預(yù)習(xí)情況。接著視頻展播,播放我國(guó)古今器皿文化的發(fā)展史,重點(diǎn)介紹中國(guó)傳統(tǒng)的制陶工藝。引導(dǎo)學(xué)生了解器皿文化,欣賞陶藝的藝術(shù)美,導(dǎo)入新課素描陶罐的學(xué)習(xí)。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:課前創(chuàng)設(shè)情境。將中國(guó)傳統(tǒng)文化導(dǎo)入課堂,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)中國(guó)傳統(tǒng)文化。
環(huán)節(jié)二:全息技術(shù)融課堂(重點(diǎn)環(huán)節(jié))。實(shí)物展示。將陶罐展示給學(xué)生欣賞,了解陶罐的造型和特征。提出疑問(wèn):如何把握陶罐的結(jié)構(gòu)和透視規(guī)律?請(qǐng)學(xué)生結(jié)合全息設(shè)備播放的“陶罐軸對(duì)稱(chēng)演示”,了解陶罐圍繞中軸線(xiàn)自轉(zhuǎn)的原理,并掌握陶罐的橢圓透視規(guī)律,從而掌握陶罐的結(jié)構(gòu)(如圖1)。讓學(xué)生初步了解軸對(duì)稱(chēng)物體的特征。陶罐中軸線(xiàn)兩邊外形輪廓一致,它由無(wú)數(shù)個(gè)橢圓圍繞中軸線(xiàn)而成,所以,中軸線(xiàn)為陶罐輔助線(xiàn)的重要作用,能精準(zhǔn)地捕捉陶罐的造型,這就是軸對(duì)稱(chēng)的運(yùn)用。再展示具體的陶罐單體繪畫(huà)步驟圖,強(qiáng)調(diào)中軸線(xiàn)的重要性和意義,是本次課的重點(diǎn)知識(shí)。了解中軸線(xiàn),難點(diǎn)問(wèn)題在于橢圓的透視。教師請(qǐng)學(xué)生觀看下一個(gè)虛擬影像“圓形運(yùn)動(dòng)規(guī)律”,圓形分別圍繞兩條軸前后和左右運(yùn)動(dòng),每轉(zhuǎn)動(dòng)15度橢圓暫停,引導(dǎo)學(xué)生觀察,并思考正圓到橢圓的運(yùn)動(dòng)后的變化。接著,根據(jù)圖例展示的橢圓對(duì)稱(chēng)軸分割面的比例數(shù)據(jù)(如圖2)。通過(guò)具體的數(shù)值判斷畫(huà)面的大小,對(duì)接上之前所學(xué)的物體近大遠(yuǎn)小的透視規(guī)律,驗(yàn)證素描理論知識(shí)間是相互滲透的。經(jīng)過(guò)上述內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生了解陶罐物體內(nèi)部的橢圓結(jié)構(gòu)關(guān)系。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:此環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的核心,整堂課借助信息化技術(shù)突破教學(xué)重難點(diǎn)。重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生了解陶罐中軸線(xiàn)的重要性和意義,難點(diǎn)是突破橢圓運(yùn)動(dòng)過(guò)程的透視規(guī)律,兩者借助虛擬成像技術(shù)展現(xiàn)陶罐空間透視的影像。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí),把握好理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方式。
環(huán)節(jié)三:范畫(huà)演示供觀看。經(jīng)過(guò)對(duì)理論知識(shí)的講授,了解和掌握了陶罐的軸對(duì)稱(chēng)和圓形的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。接下來(lái),教師借助多媒體數(shù)位板設(shè)備,結(jié)合本次課的素描陶罐理論知識(shí),應(yīng)用到具體的作畫(huà)過(guò)程。教師演示陶罐中軸線(xiàn)繪制外形的作畫(huà)步驟,學(xué)生邊觀察邊了解中軸線(xiàn)的使用技巧。在塑造陶罐結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,教師重復(fù)橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律并運(yùn)用其理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)陶罐結(jié)構(gòu)的塑造技法,讓學(xué)生認(rèn)真觀看。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:本環(huán)節(jié)重點(diǎn)在于將課堂的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為繪畫(huà)的技能,讓理論知識(shí)在繪畫(huà)實(shí)踐之后進(jìn)行鞏固。借助數(shù)位板在大屏幕上進(jìn)行,還可以錄制成微課的形式,上傳至教學(xué)平臺(tái),供學(xué)生反復(fù)觀看。
環(huán)節(jié)四:教師指導(dǎo)學(xué)生畫(huà)。教師在指導(dǎo)的過(guò)程中,再次了解學(xué)生對(duì)本次課堂理論知識(shí)的掌握情況。根據(jù)每位學(xué)生畫(huà)面的存在問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:本環(huán)節(jié)是學(xué)生學(xué)習(xí)理論轉(zhuǎn)化為技能的過(guò)程,在課堂上檢驗(yàn),通過(guò)作品了解掌握情況,是課堂教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式之一。
環(huán)節(jié)五:文化引領(lǐng)藝術(shù)美。源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的中國(guó)傳統(tǒng)文化,除了陶藝,還有更多的形式。通過(guò)視頻的形式展播中國(guó)傳統(tǒng)工藝大師作品,引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)中國(guó)傳統(tǒng)工藝,尊重傳統(tǒng)文化,要善于創(chuàng)造具有文化底蘊(yùn)的藝術(shù)作品。
設(shè)計(jì)說(shuō)明:課后總結(jié)提升環(huán)節(jié),在于驗(yàn)證藝術(shù)的靈魂是文化。通過(guò)中國(guó)傳統(tǒng)工藝文化引導(dǎo)學(xué)生愛(ài)國(guó)、愛(ài)文化、愛(ài)創(chuàng)作。
(三)教學(xué)評(píng)估
在教學(xué)評(píng)估環(huán)節(jié),首先采取經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法,對(duì)學(xué)生課堂作品進(jìn)行分析,了解學(xué)生掌握課堂理論知識(shí)的情況。接著用調(diào)查法,了解學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋。調(diào)查對(duì)象為案例教學(xué)班2019級(jí)平面1班,調(diào)查方式是問(wèn)卷調(diào)查的形式,問(wèn)卷星APP無(wú)記名回答問(wèn)題的形式。班級(jí)人數(shù)35人,發(fā)放問(wèn)卷35份,回收35份。
根據(jù)調(diào)查反饋數(shù)據(jù),94.29%的學(xué)生喜歡該案例的教學(xué)模式。教學(xué)環(huán)節(jié)的喜歡程度方面,環(huán)節(jié)二、環(huán)節(jié)三和環(huán)節(jié)四比較受歡迎,其中97.14%的學(xué)生喜歡環(huán)節(jié)二融入全息投影的環(huán)節(jié)。對(duì)掌握知識(shí)的情況分析,數(shù)值較高的是中軸線(xiàn)的作用和意義以及橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律97.14%,陶罐結(jié)構(gòu)技法94.29%。調(diào)查數(shù)據(jù)反映,學(xué)生經(jīng)過(guò)案例的學(xué)習(xí),能夠較有效地完成知識(shí)的掌握。學(xué)生對(duì)案例中使用設(shè)備的喜歡程度,全息投影設(shè)備獲得較高認(rèn)可。
為了更精準(zhǔn)地了解學(xué)生的掌握情況,邀請(qǐng)五位美術(shù)教師,對(duì)四個(gè)平行班的作業(yè)進(jìn)行獨(dú)立打分,再取平均分。案例教學(xué)班陶罐作業(yè)平均分成績(jī)?yōu)?6.5,明顯高于其他三個(gè)班級(jí)。在課堂作業(yè)上發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生基本上能夠把握陶罐的中軸線(xiàn)輔助作畫(huà)的步驟。同時(shí),也重點(diǎn)分析了陶罐的結(jié)構(gòu),了解學(xué)生對(duì)橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律的掌握情況,也看到學(xué)生較好的橢圓結(jié)構(gòu)表現(xiàn)。
在本次課的教學(xué)設(shè)計(jì)中,借助全息投影技術(shù)滲透課堂重難點(diǎn)知識(shí),使學(xué)生在創(chuàng)新科技的教學(xué)環(huán)境下,高效地理解理論知識(shí),并直接在課堂上吃透、消化知識(shí)點(diǎn),形成繪畫(huà)技能。
五、全息投影技術(shù)在素描課堂教學(xué)案例的結(jié)論
此案例研究的突破點(diǎn)在于將信息化課堂與傳統(tǒng)課堂有機(jī)融合,將素描靜態(tài)化的學(xué)習(xí)狀態(tài)與動(dòng)態(tài)化的虛擬影像接軌,虛擬物象的空間透視結(jié)構(gòu)關(guān)系,啟發(fā)學(xué)生的自主探究意識(shí)。
(一)開(kāi)發(fā)全息投影教學(xué)資源庫(kù)
根據(jù)學(xué)生在素描教學(xué)理論學(xué)習(xí)的調(diào)查情況分析,透視規(guī)律、立體結(jié)構(gòu)、比例關(guān)系等方面存在的問(wèn)題,結(jié)合教材教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析,開(kāi)發(fā)出符合學(xué)生理解素描理論知識(shí)的全息投影教學(xué)資源,同時(shí),可以借助教學(xué)平臺(tái)把該教學(xué)資源上傳,成為線(xiàn)上資源。
(二)在素描課堂教學(xué)中運(yùn)用全息教學(xué)資源
借助全息設(shè)備,將素描全息投影數(shù)字化教學(xué)資源在課堂上展示。根據(jù)講授內(nèi)容所涉及的理論重難點(diǎn)知識(shí),選擇相應(yīng)的全息資源,讓學(xué)生觀察,獲得本次課的知識(shí)。
(三)驗(yàn)證全息教學(xué)資源在素描課堂的價(jià)值
結(jié)合線(xiàn)上線(xiàn)下全息教學(xué)資源的學(xué)習(xí),通過(guò)多次長(zhǎng)期循環(huán)的教學(xué)實(shí)踐,根據(jù)學(xué)生繪畫(huà)技能和問(wèn)卷調(diào)查的方式分析成效,獲得該資源滲透課堂教學(xué)的價(jià)值。亦可采用作品鑒賞、展覽和競(jìng)賽等方式,驗(yàn)證教學(xué)成效,體現(xiàn)資源的價(jià)值。
(四)全息教學(xué)資源在素描課堂的教學(xué)推廣
作為教學(xué)資源,它的推廣才是存在的意義,所以,根據(jù)全息投影技術(shù)運(yùn)動(dòng)素描課堂教學(xué)的模式,做好推廣的規(guī)劃。
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