臧澄 桑圓圓

STEAM教育注重實踐和應用，幫助學生將跨學科的知識和技能應用到實際問題中。本STEAM課例是美術與信息技術為主的跨學科課程，以主題式教學任務為主，借助先進的AI文生圖模型Stable Diffusion加強學生創(chuàng)意思維能力訓練，助力學生實現美術名校校考目標。

一、跨學科合作的起因

《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》強調課程內容與學生經驗、社會生活的聯系，注重學科內知識整合，要求統籌設計綜合課程和跨學科主題學習。因此，跨學科項目式學習，成為課堂教學的一種新形態(tài)。近年來，伴隨著AI技術突飛猛進發(fā)展，教學改革不斷推進。緊跟時代不斷探索是新時代教學的根本使命和擔當，如何在美術學科內融合AI技術，成為課題著力研究的目標。

習近平總書記在清華大學考察時指出，美術、藝術、科學、技術相輔相成、相互促進、相得益彰。我校在課題引領下開創(chuàng)的“美術與科技”跨學科課群（如圖1），輻射多個專業(yè)課程及美術領域活動。本STEAM課例依托AI技術，用命題創(chuàng)作引領教學，緊緊圍繞學情設計，將知識和技能應用到真實情境中解決相應的問題，強化對學生個性化、創(chuàng)新思維和綜合實踐能力的培養(yǎng)，助力提升美術名校?？纪ㄟ^率，致力培養(yǎng)學生成為未來的優(yōu)質藝術專業(yè)人才。美術與科技的跨學科課程，更具創(chuàng)新性，符合學校育人定位和發(fā)展方向，在美高課程體系中具有重要地位，體現課程改革趨勢，符合學生身心特點和學習水平。

二、跨學科課程條件分析

1.指導思想理論依據

本STEAM課例設計以《普通高中美術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱課程標準）為指導。課程標準對現代媒體藝術的教學內容要求是運用多媒體設備與技術表達具有思想與情感的新興藝術種類。了解其科技、藝術和人文理念相結合的特征，既需要掌握現代數碼媒體技術，又需要藝術感悟、造型和設計能力，還需要深度的人文思考和社會關注。

課程標準中選擇性必修模塊4對人工智能教學內容的要求是熟悉智能技術應用的基本過程和實現原理，利用開源人工智能應用架構，搭建簡單的人工智能應用模塊，要求了解人工智能的新進展、新應用，并能適當運用在學習和生活中。

2.AI繪畫工具的作用

過去無論是傳統手繪還是CG繪畫，創(chuàng)作者都需要花一定的時間才能完成一張作品。但今年引爆繪畫行業(yè)的AI繪畫工具，只需要輸入一些清晰易懂的文字標簽，即可在很短的時間內得到一張效果不錯的畫作。

AI繪畫的成本低、速度快，讓不少人感受到了危機，覺得美術從業(yè)者會被AI取代，但是大多數AI產出的作品與真正的專業(yè)美術創(chuàng)作相比，有很大差距。真正的美術工作者更加了解不同派別不同風格畫作的特點，同時擁有扎實的繪圖功底和豐富的工具使用經驗，他們可以隨時調用大腦中的美術素材庫，在選題和構圖上有著與眾不同的個人理解和風格，再加上后期的修改調整就有了精妙絕倫的畫作。對創(chuàng)作者而言，AI繪畫是拿來激發(fā)靈感創(chuàng)作草圖的新式工具。由此可見，AI繪畫不能脫離人的智慧，但它給設計者提供了更加廣闊、豐富的創(chuàng)意空間，在設計中運用AI繪畫是設計藝術的需要，也是未來藝術創(chuàng)作的重要工具和手段。

3.我校學情分析

我校是北京市示范校，有美術專業(yè)高中部，學生參加藝術類高考。本課例對應的是校考培養(yǎng)方向，課例對象是美高一整個年級和美高二設計創(chuàng)意選修課程的學生，他們已經有一定的造型基礎能力，但水平參差不齊。有課前調查問卷顯示，他們對校考的創(chuàng)意創(chuàng)作考查，畏難情緒較強，基本無設計基礎。采用AI繪畫工具助力藝術構思，然后確立主題、收集素材、完善構思到繪畫創(chuàng)意的實踐過程，利于學生短時間內快速開闊思維，提高設計能力，突破傳統設計校考教學困境。

據調查問卷結果反饋可知，65%學生對AI在繪畫和美術方面的應用情況有所了解，個別學生近期使用過AI繪畫工具，并認為掌握這項技能十分重要。另外30%的學生雖然對科技在美術上的應用了解不多，但是有興趣學習。

三、跨學科課程實施情況

1.我校教學資源

（1）硬件資源

AI繪畫教具由科技教師使用開源AI軟件搭建而成。特點是多人排隊等候機制，高效利用顯卡資源。我校AI繪畫教學使用Pad平板電腦，Pad比計算機房的臺式機更靈活，適合學生在畫室教學活動中使用，對線上課十分友好。

（2）軟件資源

AI繪畫使用Stable Diffusion，一個足夠開源、簡單、流行的AI文生圖模型，可以在消費級別的顯卡上簡單操作、運行流暢，效果強大。另外，還需要結合平面圖片處理軟件，如Pinterest、Photoshop以及AI文生圖提示詞探索網站Openart等。

2.跨學科課程實施過程

以“未來城市”命題，將課程分解成四個主題遞進完成。命題引導學生關注社會，提升對世界的認識和理解，體驗創(chuàng)作的樂趣。教師根據學生已有的專業(yè)基礎，將繪畫教材最終章節(jié)第三單元進行調整，計劃舉辦學生畫展。課程以終為始，從開始就讓學生明確最終的學習成果——個人策展，展示個人作品，提升綜合實踐能力。

項目設計框架主要圍繞四個主題，每個主題下的核心問題串起項目整體問題串，讓學生通過美術鑒賞、項目式合作學習等活動形式一一探尋問題的答案。教師設計了相應的任務，讓學生以自主、合作、探究的方式投入美術創(chuàng)作學習，掌握每節(jié)課教學重難點。

第一主題：未來城市——表達自我之意，構思草稿。第二主題：AI設計——暢想未來城市，為本單元提供創(chuàng)作素材，完善草稿。第三主題：觸摸創(chuàng)新——材料改變觀念，以“技法升級”完成作品。第四主題：我形我秀——我主場我做主，由學生策展，通過項目式合作學習綜合運用美術學科及其他學科的知識與技能。課前、課中、課后進行自評、師評、互評，多元化評價貫穿始終。

其中第二主題AI設計——暢想未來城市，教學目標是通過AI繪畫工具，助力創(chuàng)意實踐。教學重點為探索AI提示詞，進行繪畫主題表達。教學難點是完善提示詞，優(yōu)化AI畫面出圖效果。整節(jié)課經歷了情景導入、走入AI、融合探索、創(chuàng)意實踐、評價展示、總結提升六個教學環(huán)節(jié)。通過有效的教學活動（如圖2），學生以飽滿的情緒體驗創(chuàng)作樂趣，上機實踐完成了AI作品（如圖3），并將AI作品作為素材進行創(chuàng)作草稿。

四、跨學科課程效果評價

ClassIn課程現場問卷調查顯示，70%的學生認為AI繪畫能非常有效地助力創(chuàng)意構思，無一學生認為AI繪畫在助力創(chuàng)意構思方面效果一般或差。學生現場學習表現和他們的感受回訪，都顯示學生喜歡AI繪畫，覺得很新奇，畫得很開心，感到有所收獲。

AI繪畫對美術的創(chuàng)意和構圖、造型方面有著明顯的提升作用。傳統設計課程在構思創(chuàng)意方面是教學難點，教師需要準備大量教具圖片資料進行引導，學生的參與感不強，效果也不是很明顯，課時需求多?，F在選修課僅用4課時，就能達到學生順利創(chuàng)作出草稿的目標，并且畫面質量明顯提升，更具創(chuàng)意，造型也能由AI采集的大師圖畫要素輔助完成，有著與之前教學無法比擬的優(yōu)勢。

五、跨學科課程特色反思

1.特色效果

科技+藝術融合，構建的智慧課堂有效提高了學生的創(chuàng)意思維能力，增強了學習興趣，使課堂形成了積極互動、生動活潑的學習局面，也創(chuàng)新提升了校考教學的質量。本STEAM課例堅持創(chuàng)新引導，推動新一代信息技術在教學上的使用，如Pad、ClassIn、AI繪畫Stable Diffusion等數字化工具，應用技術涉及人工智能、大數據、云計算、5G移動端設備。

現代教學觀強調以學生為中心，學生主動參與課堂是評價教學效果的重要標準之一。AI繪畫活動不僅給學生提供了親自體驗的機會，讓學生自己發(fā)現、思考、分析、解決問題，使學生自主學習能力得到提高。

2.反思總結

教師在教學探索中深刻感悟到學生只靠科技與繪畫技能并不能創(chuàng)作出好作品，還需要有社會參與和責任擔當的意識，做到善于觀察、善于提出問題、善于研究問題，才能對命題、試題、任務、項目內涵作出正確而深刻的理解，最終能創(chuàng)作出好作品。

當新事物出現，師生都會遇到挑戰(zhàn)，需要不斷調試，尋求解決方案。如，學生最初實踐感到AI查圖時間花費多，效果不是很理想，因此教師在教學中應加大對主題立意分析，將提示詞優(yōu)化，教學成效明顯顯著提高。經反復測試，大師的藝術風格對AI作品質量至關重要（如圖4），因此，大師的畫風與創(chuàng)作主題的契合度需要教師加強研究，深入備課，為學生提供更有效的指導，提高學生AI繪畫的質量與效率。

雙師融合離不開協調合作，因此在教學理念、課程結構、實施方法、評價手段方面需要制訂統一的方案，反復打磨每一個教學環(huán)節(jié)，對已實施的教學行為進行反思改進。目前課時少是制約課程的主要問題。課程需要一定量的專業(yè)教學時間和學生繪制實踐時間（包括課上查圖所需時間）以及教師指導時間，目前課時少，教師為保障課程質量，只能加大課下輔導，已多次在課下使用AI云進行AI繪畫設計輔導。

藝術課程在教學探索中需要突破校內外邊界，整合優(yōu)質資源構建協同發(fā)展。大學美術專業(yè)中有數字媒體專業(yè)，這次跨學科的嘗試也有效銜接了高校教育，是一次理念先進、方向正確、實施有效的探索。以需求為牽引，科技賦能，實施信息科技與美術課堂教學深度融合，優(yōu)化教學方式，創(chuàng)新教學模式，提升AI支持下的課堂教學質量，未來將大有可為。