多模態交互技術賦能小學美術沉浸式教學場景構建與研究

一、引言

隨著教育信息化的深人發展，傳統小學美術教學模式已難以滿足新時代學生對藝術學習的多元化需求。如何將前沿技術融人美術課堂，激發學生的學習興趣與創造力，成為教育工作者亟待解決的問題[1。多模態交互技術憑借其多感官協同、情境感知智能、自然交互友好等特性，為小學美術教學帶來了新的機遇。其能夠整合視覺、聽覺、觸覺等多種感知通道，構建沉浸式的學習環境，讓學生在生動的體驗中感受藝術魅力，傳承文化精髓。然而，目前，該技術在小學美術教學中的應用仍處于探索階段，其場景構建與實施策略尚缺乏系統研究[。基于此，本文以湘版小學美術教材為依托，深入探究多模態交互技術賦能小學美術沉浸式教學的有效路徑，旨在為推動小學美術教育的創新發展提供理論支撐與實踐指導。

二、多模態交互技術內涵及其教育應用特征

多模態交互技術作為新一代人機交互范式，通過智能整合視覺、聽覺、觸覺及動作等多種感知通道，構建了自然、沉浸式的交互技術體系[3。該技術具有多感官協同性、情境感知智能性和自然交互友好性三大特征，能夠同時調動用戶的多種感官通道。其通過傳感器網絡和人工智能算法，可實時感知并適應用戶需求，并支持手勢、語音、眼動等符合人類本能的行為交互方式。

在小學美術教育領域，多模態交互技術展現出獨特的專業適配價值。其技術架構由多源信息感知層、智能分析處理層和多通道反饋層構成。多源信息感知層依托頭顯設備、觸覺手套和動作捕捉相機等硬件設施，可全方位采集學生的創作行為數據；智能分析處理層則運用計算機視覺和語音識別等AI技術，對學生的繪畫過程進行實時解析；多通道反饋層通過AR可視化和力反饋裝置等技術手段，為學生提供多維度的創作支持。

三、基于多模態交互技術的小學美術沉浸式教學優勢

（一）傳承文化基因，創設主題情境

在小學美術沉浸式教學場景構建中，傳承中華優秀傳統文化是激發學生審美情感和文化認同的重要途徑。通過深入挖掘本土文化資源，如傳統繪畫、民間工藝、節日習俗等，教師可以圍繞特定文化主題設計教學情境，如“水墨江南”“年畫里的中國年”等。同時，通過借助虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、全息投影等多模態交互技術，并將此類靜態的文化內容轉化為動態的沉浸式體驗空間，教師可以使學生置身于真實的歷史或文化場域中，并以此增強學生學習的代人感與情感共鳴。此種基于文化基因的主題情境不僅能夠有效提升學生的藝術感知力，也能夠有效促進學生對中華優秀傳統文化的活態傳承。

（二）緊扣課標要求，整合數字資源

構建小學美術沉浸式教學場景必須嚴格遵循國家課程標準，確保教學內容的科學性與系統性[4。在此基礎上，教師應積極整合數字化美術作品、互動教學軟件、在線美術博物館資源等各類數字教育資源，為學生打造一個集視覺、聽覺、觸覺于一體的多感官學習環境。比如，教師可以利用AI圖像生成工具輔助學生進行創意繪畫，或通過3D建模技術讓學生了解雕塑結構。此類數字資源不僅可以豐富教學內容，還能提升小學美術課堂的趣味性和參與度，能夠滿足不同層次學生的學習需求。教師通過精準實現課程標準與數字資源的有效融合，可實現教學目標與教學手段的有機統一。

（三）立足學生需求，強化體驗互動

小學階段的學生以直觀形象思維為主。教學設計注重體驗感與互動性是提升小學生學習積極性的關鍵。因此，在沉浸式教學場景中，教師應充分考慮學生的認知特點與興趣愛好，為學生設計具有探索性、創造性和合作性的互動環節。比如，教師可通過手勢識別技術讓學生“用手作畫”，或者利用語音交互功能開展美術知識問答游戲。同時，教師還可以設置小組協作任務，如共同完成一幅虛擬壁畫創作，并鼓勵學生在互動中表達觀點、交流想法、解決問題。這種以學生為中心的教學方式，不僅能夠提高學生的動手能力和創造力，也有助于培養學生的團隊意識與溝通能力，從而在教學課堂中真正實現“做中學、玩中學”。

（四）融合虛實場景，拓展現實應用

現代教育技術的發展為美術教學提供了從“虛擬”走向“現實”的無限可能[5。通過將虛擬場景與真實課堂相結合，如使用AR技術在教室中“放置”一座虛擬美術館，或借助混合現實設備讓學生在現實中操作虛擬材料，教師能夠打破時空限制，拓展學生的學習邊界。同時，教師還可以引導學生將所學知識應用于現實生活，如讓學生運用所學美術知識設計教室布置方案或繪制校園文化墻等。此種虛實融合的教學模式，不僅能夠有效增強學生的實踐能力，還讓學生在解決真實問題的過程中感受到美術的價值與意義，進而激發學生持續學習美術的興趣與動力。

四、多模態交互技術在小學美術沉浸式教學中的實施路徑

（一）AR煥活非遺，動態傳承技藝

多模態交互技術中的增強現實（AR）能夠將非物質文化遺產以動態、可視的方式呈現于小學美術課堂。通過AR技術，傳統工藝、民間藝術等靜態文化內容得以實現動態化、交互式展示，使學生在沉浸中感知技藝之美，從而激發其對傳統文化的興趣與認同。

以湘版小學美術四年級下冊“民間玩具”課程教學為例，教師可充分發揮AR技術的獨特優勢，將湖南本王珍貴的民間玩具文化資源帶入課堂。課前，教師可深入挖掘灘頭年畫的歷史淵源與制作工藝，收集寶慶竹刻的雕刻技法、藝術特色等豐富資料，并精心制作成AR教學素材。課堂上，學生需手持平板掃描課本上對應的灘頭年畫圖案。瞬間，一幅動態的3D年畫制作畫卷在眼前徐徐展開。從畫師凝神靜氣地勾勒線條，到刻版師傅專注地雕琢木版，再到上色匠人細致地為年畫添彩，每一個步驟都以栩栩如生的動畫形式呈現，仿佛將真實的制作現場搬到了教室之中。在寶慶竹刻展示環節，學生則可以借助AR特效，360度全方位觀察竹刻作品的精妙細節。學生輕輕點擊屏幕，便可放大察看細膩的雕刻紋理，并通過虛擬操作模擬雕刻動作，切身感受下刀時的力度與技巧，將自己化身為技藝精湛的竹刻匠人。在這一過程中，學生不僅能夠加深對民間玩具文化內涵的理解，還能在趣味互動中提升藝術審美與創新能力，以此實現非遺技藝在小學美術課堂中的動態傳承與創新發展。

（二）利用3D建模，生成數字佳作

借助3D建模工具，學生可以在虛擬空間中自由創作立體藝術作品，拓展美術表達的形式與思維。該技術不僅能夠提升學生的空間想象力和藝術創造力，還能夠培養學生的數字化藝術素養，促使學生在動手實踐中完成從平面到立體的藝術躍遷。

以湘版小學美術五年級上冊“別致的小花瓶”課程教學為例，教師可創新性地引入3D建模軟件，為學生打造充滿科技感與創意性的美術課堂。課前，教師需精心收集并導入傳統青花瓷花瓶的細膩紋理、現代簡約幾何花瓶的流暢線條等3D模型案例，并通過動態旋轉、分層拆解的方式，向學生展示花瓶的結構與裝飾細節。在實操環節，學生可使用平板電腦，利用簡易3D建模App開啟創作之旅。學生需要拉伸塑造瓶身弧度，旋轉調整立體視角，賦予花瓶獨特的肌理與圖案。在創作過程中，教師穿梭于學生之間，借助軟件的實時共享功能，選取典型作品進行點評，引導學生優化比例結構與裝飾布局。在作品完成后，教師引導學生運用AR功能，將虛擬花瓶“投射”到教室的窗臺、課桌等角落。此時，教師可選取部分優秀作品，利用3D打印機將數字模型轉化為實體花瓶。當冰涼的樹脂材料逐漸凝固成精美的藝術品時，學生能夠親手觸摸到自己設計的作品，真切體會到從數字創意到實體創作的奇妙跨越。這一教學過程，不僅能夠讓學生熟悉3D建模基礎操作，更能夠讓學生在立體創作實踐中，深度理解美術造型、比例與裝飾知識，從而有效提升學生的藝術創新能力與數字技術應用能力。

（三）觸覺智能適配，精準指導繪畫

觸覺反饋技術結合人工智能算法，能夠為學生提供個性化的繪畫指導與操作反饋，有助于提升繪畫學習的精準度與趣味性。通過智能設備的力反饋與手勢識別功能，學生能夠在真實的觸感體驗中掌握繪畫技巧，增強手眼協調能力與藝術表現力。

以湘版小學美術三年級上冊“彩墨游戲”課程教學為例，教師可引入配備觸覺反饋功能的數位繪畫板，為傳統彩墨教學注入科技活力。學生可以使用特制畫筆在數位板上繪畫。在繪制荷葉環節，數位板化身“智能導師”。如果學生在繪畫時用力過猛，數位板會立即通過高頻震動模擬毛筆戳破宣紙的觸感，同時屏幕浮現水墨暈染的警示動畫，以提醒學生調整力度；當學生運筆速度過快時，板面的阻力驟減，并為學生模擬毛筆在紙面打滑的真實觸感，配合系統語音提示“慢一點，感受墨韻”。當學生嘗試表現荷葉邊緣的枯澀質感時，數位板通過細微的顆粒感震動，輔助學生用側鋒拖曳出毛糙線條。若運筆力度不均導致線條忽粗忽細，系統會實時分析并彈出動態演示窗，用紅框標注問題所在區域，并推送運筆示范視頻。在荷花創作階段，AI算法還可以依據學生的繪畫進度智能介入。當發現學生反復涂抹卻難以勾勒出荷花的柔美姿態時，系統可立即推送中央美院畫家示范的慢動作視頻。視頻中用金色軌跡線標注中鋒行筆的路線，花瓣轉折處彈出“輕提筆鋒，回轉收勢”的動態提示。學生跟隨示范調整用筆，模擬毛筆在紙面提按的阻力變化，幫助學生找到精準的發力點。最終，在觸覺反饋的深度參與中，學生能夠真正掌握彩墨畫的用筆精髓，實現從游戲體驗到技法提升的跨越。

（四）VR拓展藝術學習場景，延伸藝術課堂

虛擬現實（VR）技術打破了課堂教學的時間與空間限制，使學生在家庭環境中也能進入沉浸式的藝術學習場景。通過VR設備，學生可以“走進”名畫世界、參觀虛擬美術館或參與遠程協作創作，實現美術教育從學校向家庭的有效延伸與持續發展。

以湘版小學美術六年級下冊“美在民間一一中國民間美術”課程教學為例，教師可借助VR技術構建“三維觀察－模擬操作－創意展演”的深度學習閉環，為非遺傳承注入科技活力。課前，教師運用三維掃描技術，將傳統皮影制作的牛皮選材、鏤刻技法、關節組裝等21道工序，轉化為沉浸式VR教學模塊，并細致標注每個工藝的要點，從而為學生搭建起充滿傳統文化韻味的虛擬皮影作坊。課堂上，學生佩戴VR頭顯，“穿越”進古色古香的虛擬皮影工坊。課后，教師開放VR工坊的“創意模式”，使學生在家中佩戴VR設備，就能通過手勢識別功能，自由調整皮影的服飾紋樣。無論是添加精美的云紋圖案，還是設計獨特的色彩搭配，學生的創意作品都會實時同步至班級云端展廳。此種“技藝具身化”的VR拓展教學模式，能夠讓抽象的皮影工藝變得可見、可感、可操作，可有效突破傳統美術課堂“工藝看不見、技法摸不著”的教學瓶頸，讓小學生在課后也能沉浸式地深入理解民間美術的造型規律與審美特征，在動手實踐中獲取藝術創造力，使中華優秀傳統文化在寓教于樂的互動體驗中得到傳承與創新。

五、結束語

隨著核心素養導向的美育改革深入推進，傳統美術教學中的時空限制、教具單一等問題亟待突破。而AR/VR、3D建模等技術在教育領域的應用，為破解各類教學困境提供了創新路徑。通過構建“技術賦能-情境創設-藝術體驗”的教學新范式，教師不僅能有效解決非遺技藝可視化呈現、立體造型空間感知等傳統教學難點，更能顯著提升學生的藝術表現力、文化理解力和數字創造力，使美術課堂真正實現從“知識傳授”到“素養培育”的轉型。

參考文獻

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