“美術天光教室的設計與改造探究”跨學科項目實施案例

劉佳

［摘要］ 為解決學校特有的天光教室在實際使用過程中存在的問題：光線問題、缺少置物架、無法成為對外展示交流的場所等。我校特色學科美術、理科數學、物理及英語教師團隊考慮以此作為學生跨學科研究項目的主題，對天光教室進行改造升級。首先優化光線照明，其次對空間也進行改造，同時將其打造成一個更適應現代化的美術教學需求、對外展示交流的場所，在這個過程中，鍛煉學生的跨學科綜合設計能力、空間設計專業能力與英語交流能力。通過創設真實情境，學生對不同領域基于真實問題設計的項目的研究，培養他們的核心素養；通過跨界融合、協同創新，學生們綜合運用知識，形成深刻理解，提升了綜合運用知識的能力；通過深入研討、同伴互助，打破了學科的界限，有助于提升學生解決現實問題的能力。

［關鍵詞］ 跨學科；項目化學習；主題活動；核心素養

一、 案例背景

（一） 項目緣起

我校作為一所以“美創”為特色的普通高中，為學生的美術課程與“美創”項目實踐提供了專業的學習環境，天光教室就是其中之一。天光教室是用來滿足學生進行繪畫、藝術創作的教室。但是在實際使用過程中，美術教師發現天光教室的光線存在問題。眾所周知，繪畫教室最好利用自然采光，天光教室的天窗全部采用與中庭相等的大型三角天窗，不同之處是它取消了斜邊的開窗部分，僅留有垂直部分，這樣就造成了光線過散的問題。另外，學生們反映教室內除了靠邊的一排與窗臺齊高的櫥柜，缺少置物架可供學生擺放繪畫書籍及物品。近年來，學校聲名鵲起，經常有對外交流及承辦藝術比賽的機會，天光教室無疑是對外展示交流的最佳

場所。

基于以上情況，如何更好地發揮天光教室的教學及對外展示的功能成了諸多教師茶余飯后的話題。我校特色學科美術、理科數學、物理及英語教師團隊考慮對天光教室在進行改造升級、優化光線照明的同時，對空間也進行改造，包括教學功能與藝術裝飾，使其更適應現代化的美術教學需求，也是在這個過程中，鍛煉學生的跨學科綜合設計能力、空間設計專業能力與英語交流能力。

（二） 項目意義

從現實中教師和學生共同發現問題：在美術教育中，設計不合理且用途單一的功能型美術專用教室，會影響教師課堂教學的發揮及教學效能合理的體現，通過有效地定位這些問題，設定解決范圍，對于培養學生發現問題、解決問題的能力有極大的幫助。

該項目的整體設計與實施，能幫助學生具備設計師專業思維，提高銜接前后成果內容及精準地把控項目過程的能力，對于學生的專業思維和相關學科的專業能力提升大有裨益。

該項目的實施既要結合很多高中階段的學科基礎知識以及空間設計學、色彩心理學等專業知識，有利于學生強化學科基礎與提升專業知識，同時學生還能在過程中通過自主學習、小組合作，請教專業人士使自己具備更強的學習能力與素養。

二、 案例實施

（一） 整體設計

本項目是一個標準的基于設計的跨學科項目，從問題分析到設計方案到實施落地（見表1），有著一系列規范的流程，需要大量基于學科基礎的專業知識，可以說給未來有這方面發展訴求的學生提供了非常好的實踐平臺；同時整個項目也是一個設計的過程，學生可以動態地調整所需要研究問題的范圍、大小、依托的素材，以及解決方案的范圍、內容等，在這個過程中逐步鍛煉自己的專業能力，達到學習素養的提升。

（二） 項目目標

能夠分析目前美術天光教室使用狀態，挖掘存在的問題，確定對美術天光教室設計與改造的必要性。

通過調研，探討美術天光教室未來發展趨勢，將先進的教學設備與美術天光教室相融合，針對光線、教學空間、平面布局、功能性、色彩心理、裝飾風格等內容進行詳細地剖析，設置要解決的問題范圍，提出建議性方案，改善教學環境，打造布局合理的多功能美術天光

空間。

設計改造美術天光教室過程中，考慮多方面因素，如教室的平面布局、照明采光、環境色彩、展示匯報等問題，做到美術、數學、物理、英語等多學科的融合。

小組協作，團隊攻關，完成天光教室的改造方案，并進行評審，選擇優秀方案進行實施，真正完成對天光教室的改造。

（三） 學科融合

本項目融合四門學科，分別是我校特色學科美術、理科數學、物理及英語學科，指導教師對項目中所涉及的相關教學內容進行梳理，設定相應的教學目標并設計學生要完成的任務。

1. 美術

對應教材：上海高中藝術 選擇性必修1《美術創意實踐》第三單元“與物象對話”。

教學目標：① 運用整體觀察方法，從造型、色彩等形式特征識別環境藝術作品，感受不同造型物品的實用功能和結構特征的關系；② 搜集相關資料，運用適當的工具材料，設計構思獨特的空間環境或產品造型，并與同學交流自己的創作過程和想法；③ 在學習和實踐的過程中，比較不同的設計審美差異，認識不同設計理念的審美價值，加深對環境之美的理解。

學生任務：對各類“畫室”進行調查、研究、賞析等活動，了解空間中的物品在造型、色彩、結構等形式特征與實用功能之間的關系，并與同學合作交流，共同探究如何設計符合自己需求的“畫室”環境。

2. 數學

對應教材：滬教版①必修四第三部分數學建?；顒覤10.高度測量；滬教版②選必第三冊第一部分數學建?；顒影咐桌薜脑O計；③必修三第十一章簡單幾何體11.1.2柱體的體積、11.1.3柱體的表面積。

教學目標：① 掌握數學建模的方法、步驟；感受建立數學模型的逼真性、可行性、漸進性、強健性、可轉移性、非預制性、條理性、技藝性和局限性等特點；培養建模的想象力和洞察力，為美術天光教室的設計與改造做好數學建模鋪墊；② 了解柱體的體積和表面積的計算公式；能夠運用柱體的體積和表面積計算公式解決簡單的實際問題，為美術天光教室的設計與改造做好數據計算準備。

學生任務：① 發現一個實際問題，通過用數學建模的方法，找出解決實際問題的最佳方法；② 設計一個美術天光教室的儲納柜，計算出儲納柜的尺寸和容納體，以及制作這樣一個儲納柜需要的耗材。

3. 物理

對應教材：滬科版必修 1 第三章“相互作用與力的平衡”；滬科版選擇性必修 1第四章“光”。

教學目標：能對物體的受力情況進行準確分析，用能用共點力的平衡條件解釋和分析真實問題。通過對具體的平衡現象的分析，培養建構物理模型的意識和能力，滲透物質及相互作用觀念；知道光的反射、光的折射、薄膜干涉等光學原理；通過力學、光學在生活中應用的案例讓學生體會學習物理的重要性，體會物理學科的實用性和科學性，全面綜合提高學生審美能力，提高學生核心素養；倡導學生積極尋找身邊的物理，主動探索物理，學習物理。

學生任務：尋找力學、光學在生活中應用的案例，并進行具體分析，感受藝術與科學是緊密聯系的。

4. 英語

對應教材：上外版必修第二冊Unit 1 Speaking & writing Describing a scene in spatial order。

教學目標：By the end of this period， students are expected to： ① Learn to describe a scene in a landscape

painting in spatial order in speaking and writing; ② Improve the speaking ability in group discussion and expressing ideas; ③ Appreciate the beauty of the scenery in their life。

學生任務：通過創設了校園藝術展的情境，學生總結風景圖片描繪的具體步驟和要素，并利用教材中的風景圖和范文作為素材，在實際操練中鍛煉利用空間順序口頭描繪風景圖及場館的能力；Writing環節，學生利用空間順序來描繪天光畫室的布局和特色，從而鍛煉學生利用空間順序寫作的能力。

（四） 項目分析

一個項目能給學生提供無限豐富的學習資源和探討空間。紫竹園中學2025屆高一學生，以“如何設計與改造美術天光教室”為驅動問題，通過研究性學習研究，設計和改造了學校美術天光畫室，在問題解決的過程中，項目化驅動、跨學科融合，以這樣的方式開啟了改造和設計美麗校園的探索之旅。

項目開題時，教師帶領大家先認真研討項目的驅動問題和任務目標，再認真制訂計劃—每個階段具體如何執行，需要教師做哪方面準備，需要學生進行哪方面的學習和活動。接著幾位教師通過引導和鼓勵學生通過調研，尋找問題的根本，結合國家必修教材中各相關知識內容，把學生帶入這個任務情境中。

項目初期，教師引導學生進入項目情境并激發他們的思考與探究。學生的任務是調研天光教室在教學使用中存在的光線問題、置物的缺陷、色彩的單調、功能的局限，通過自主思考，大家明白了從哪些方面對天光畫室進行改造；同時結合必修教材中各學科的相關知識，以理論為依據、知識為載體，不斷摸索，設計解決方案，打造符合規律的設計雛形。隨后各學科教師針對項目所需的支撐知識與能力展開了有針對性的教學與活動組織：物理教師引導學生研究關于相互作用與力的平衡的教學內容，結合光源等知識，通過一些活動探究光源的秘密，著重演示光的實驗，完成天窗與窗簾的改造初步設想；數學教師引導學生用數學建模的方法，尋找解決實際問題的最佳方法。通過計算儲納柜的尺寸和容納體，以及制作這樣一個的儲納柜需要的耗材，設計一個造型別致、美觀時尚的有學校特色的天光教室儲納柜；英語教師通過色彩與心理講座，讓學生理解色彩所反映出的不同情緒，繼而選擇適合多種功能的天光教室的色彩布局，同時創設了校園藝術展的情境，學生總結風景圖片或常規描繪的具體步驟和要素，并利用教材中的范文作為素材，在實際操練中鍛煉學生利用空間順序口頭描繪場館的能力，為最后的展示環節，學生能用流利的英語進行Oral presentation做鋪墊。

項目進入中期，學生們開始了有趣的藝術探索。美術教師鼓勵學生運用適當的工具材料，設計構思獨特的空間環境或產品造型，并與同學交流自己的創作過程和想法，把光的知識整合到美術學習中，小組探討了不同的設計審美差異，認識了不同設計理念的審美價值，加深對環境之美的理解，拓展了設計思路，豐富了項目內涵，各學生小組積極主動嘗試一些沒有接觸過的設計，并認真完成了階段成果。

項目后期，各小組自主設計，查閱資料，匯總意見，共同完成。一張張設計手稿，帶著視覺的表達，文字的感悟，各具特色地呈現在教師和同學的面前。

三、 案例反思

跨學科項目的實施是教學實踐的難點?？缃缛诤?、協同創新是培養高階思維和問題解決能力的重要路徑，也是未來社會對人才的要求。

（一） 創設真實情境，培養核心素養

跨學科學習可以超越學科本身的邏輯體系，圍繞一個或幾個中心主題或問題，融合幾門學科的內容，以項目驅動，引導學生對問題展開探究，形成深刻理解，著力培養學生的創新意識、實踐能力、社會擔當等綜合品質。情境學習是一個關于個人如何獲得專業技能的理論，它將學習與所發生的社會情境的關系作為其重點?；谡鎸嵡榫车膶W習能吸引學生的興趣；與問題融合，能增加真實性且有助于促進深度學習。參與項目“美術天光畫室的設計與改造”的學生們均是對該項目感興趣的學生，他們通過對不同領域基于真實問題設計的項目的研究，可以慢慢產生對自己日后職業發展方向的思考，這是題海戰術和死記硬背無法實現的。

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。在本項目中，通過學生們參與基于真實情境的項目研究，在不斷地融合各學科知識解決實際問題的過程中，學生綜合運用了相互作用與力的平衡、光源知識、數學建模、柱體的體積和表面積的計算、英語口頭描繪場館、空間設計等知識，對這些知識有了更深刻的理解，提升了綜合運用這些知識的能力；同時培養了四門相關學科所涉及的科學思維、科學探究、數學建模、審美判斷、語言能力等核心素養，有助于學生做好各學科學習的自我管理，養成良好的學習習慣，多渠道獲取學習資源，自主、高效地開展學習。

（二） 打破學科界限，提升學習能力

跨學科的實質是打破學科已有界限，對學科內容進行整合和情境化設計，進行跨界教學與應用，以培養學生的信息應用、批判思維、問題解決和創造思維能力，促進學生學習的綜合化。“美術天光畫室的設計與改造”項目中所涉及的教學內容其實是圍繞該項目的各種問題所編制的綜合課程。要完成該項目就要求學生通過跨學科、跨領域的學習來解決問題。傳統教學模式將各個學科割裂開來，形成一個個獨立的知識，然而現實中許多問題錯綜復雜，需要聯合多個學科的知識才能解決。因此在項目研究和實施過程中，學生們學會打破學科的界限，有助于培養他們解決現實問題的

能力。

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