三维数字模型支持学生美术深度学习的实践探索

《义务教育艺术课程标准（2022年版）》指出，学校要提供条件帮助教师充分利用计算机、多媒体设备、艺术软件等开发信息化艺术课程资源，从内容和方法上拓展艺术课程的空间，使艺术教学更具有直观性、互动性和时代感，促进学生学习方式的转变。尤其要借助现代信息技术整合艺术课程资源，积极搭建数字化、信息化的艺术课程资源平台，充分利用互联网信息量大、视听结合、互动共享的优势，开发新的教学资源，促进教学方式、方法的转变和创新发展。

基于以上课程建议，本文以“珍爱国宝——古代的青铜艺术”一课为例，主要探索三维数字模型在美术课程教学中支持学生深度学习的实践，助力学生深入了解青铜器的造型、纹饰和铭文，以及历史背景、铸造工艺等知识，从而更好地理解青铜器的艺术价值、文化价值和历史价值，让三维数字模型成为支持学生深度学习的“助推器”，让美术课堂走上数字化教学的“快车道”。

一、三维数字模型应用于青铜艺术教学的考量

运用三维数字模型，教师能够全景采集和呈现青铜器，实现网络虚拟展示，让学生在虚拟环境中近距离欣赏青铜器。这有助于学生全方位地观察青铜器，理解在特定历史情境中青铜艺术的内涵和价值，感受青铜器的美学典范、文物价值和历史意义。究其本质，运用数字化手段，教师开展提高学生审美情趣、审美感受和探究能力的教育活动，帮助学生在审美活动中建构知识体系，发挥审美的感知、体验与领悟在主客体之间的相互作用，构建有逻辑的知识结构，又因学生的不断深入学习，成为循环向上的“螺旋体”。

（一）借助三维数字模型，拓展教学方式

课堂上，教师可以借助三维数字模型，通过触摸屏或遥控器，让学生自主放大、缩小、旋转青铜模型，从多个角度观察青铜器的细节，产生与青铜器互动的学习体验。比如，学习东汉时期的铜奔马作品时，借助三维数字模型，教师能够让学生全视角观察和充分感受铜奔马的造型美、动态美和工艺美（如图1）。此时，教师再设置一些有针对性的问题让学生讨论，增强学习实效性，主动运用数字技术，拓展美术课堂教学方式。

（二）运用三维数字模型，开展任务探究

本课的教学目标是让学生在小组合作中，探究古代青铜器的种类和多样表现形式，赏析青铜器的造型、纹饰和铭文，感受古代青铜器的艺术魅力和历史价值。运用三维数字模型，教师能够很好地展示青铜器的三维形态，使学生更直观地了解青铜器的整体结构和造型特点，增强学习趣味性和专注力，在亲身操作和体验中，与青铜器“亲密接触”，如同身临其境。此时，教师再设计以赏析青铜器艺术、探究其“造型”“纹饰”“铭文”为任务群的学习活动就能达到意想不到的教学效果。教师也可以设计用陶泥、纸、超轻黏土等材料制作青铜器缩小版模型的学习任务，加深学生对青铜文化的理解和认识。

在数字时代，学生的学习方式也随之发生变化，带给美术学习更大的空间。比如，教师可以指导学生将制作好的青铜器三维数字模型上传到在线教育平台或社交媒体，供师生学习和交流。学生还可通过电脑或其他移动设备访问这些资源，与同学或教师互动交流和讨论，突破时空限制，使学习更加灵活、便捷和多元。

二、三维数字模型在青铜艺术教学中的实践应用

美术课堂上，三维数字模型的运用，有助于实现学生视觉、听觉、触觉等多种感官的相互作用，激发学生学习兴趣，引导学生更深入地了解青铜艺术，更充分地理解知识背后的文化内涵。如不同历史时期青铜器的造型艺术特点，它们在当时社会的作用，运用了哪些铸造工艺等。这也为课堂教学活动的开展提供了技术支持，使课堂活动更具思想性、艺术性与创造性。图2是笔者设计的“珍爱国宝——古代的青铜艺术”一课中三维数字模型助力学生深度学习的教学框架。

（一）寓情于景，创设交互式体验

教学中，教师使用三维数字模型，让学生身临其境般参观古代青铜器博物馆或遗址，增强学习沉浸感和真实感，初步了解青铜器在古代社会中的重要地位和作用，引导学生欣赏古代青铜器，感受其艺术美感和历史厚重感。在沉浸式的交互体验中，学生能够从不同角度，在不同距离和光照的条件下观赏青铜器，甚至反复进行缩放、旋转和拆解等操作，从而深入了解青铜器的结构和特点，仔细观察青铜器上的造型、纹饰和铭文，充分感受青铜器的艺术魅力，激发探究欲。同时，教师设计各种有趣的活动，引导学生深入探索青铜器的艺术魅力和历史文化内涵。例如，可以让学生设计自己喜欢的青铜器造型，或者根据青铜器纹饰进行绘画创作。教师还可以设计一些互动游戏，让学生在游戏中学习和掌握青铜器知识，分享自己的情感体验和感受，培养珍视、传承古代文化的情感。

可见，教师在青铜艺术教学中运用三维数字模型，不仅可以丰富教学内容，优化教学方式，让学生拥有交互式体验，还能提高学生的审美能力，培养探究精神。因此，教师应该积极探索和尝试这种新的教学方式，为学生提供更好的学习体验。

（二）多感官联动，设计任务群探究活动

青铜器是中国古代社会重要文化遗产之一，有着丰富的历史价值、艺术价值和文化价值。在三维数字模型的支持下，学生能够更好地欣赏青铜器构思巧妙的造型、富丽精致的纹饰、厚重多样的铭文，多维度探究青铜器背后的历史事件、文化内涵、制作工艺和发展演变，对理解我国古代社会政治、经济、文化有着非常重要的意义。对此，教师可以设计以下任务群探究活动，让学生多种感官联动，培养核心素养。

1.感受造型美

造型美是本节课教学重点之一。课堂上，教师运用三维数字模型，让学生欣赏、感知具有不同用途的古代青铜器，在旋转、缩放和移动的操作中，从各角度观赏青铜器造型，感受其魅力，分析其特点。如造型精美的莲鹤方壶、身姿矫健的铜奔马、工艺别致又实用的长信宫灯（如图3）等。这些青铜器作品各具特色，用途各不相同，体现了古代工艺人的精心和巧思，彰显了古人的生活方式和审美情趣。

对于春秋时期的盛酒器 （或盛水器）“莲鹤方壶”（如图4），借助三维数字模型，学生可以看到它的组合部件，整体器身呈方形，颈部高耸，四边装饰有蕉叶纹、三角夔纹和兽面纹。壶颈两侧附龙形双耳，壶身遍饰龙虎纹样，两侧有回首翼兽，圈足下有两只侧首吐舌的卷尾兽，造型奇特，充满神秘感。壶盖上双层莲瓣中央立着一只展翅欲飞的仙鹤，形态逼真，栩栩如生，具有强烈的动态美。

将三维数字模型运用于青铜器教学中，教师能够很好地引导学生欣赏青铜器作品，感受其造型美，了解不同青铜器在古代社会的用途，知道青铜器的历史价值，产生对中华优秀传统文化的认同感。

2.感知纹样美

古代青铜器的装饰纹样有动物纹、几何纹、人事活动图案，反映了当时人们的社会生活和思想观念，至今仍对我们的生产、生活产生着影响。借助三维数字模型，学生能够从不同角度全面、直观地欣赏青铜器，感受兽面纹、龙纹、凤鸟纹等的纹样美，理解纹样在装饰青铜器方面发挥着重要的作用。

如四羊方尊、宴乐攻战纹图壶、兽面纹方鼎等青铜器是学生重要的学习内容。商代晚期青铜文化中极具代表性的器物四羊方尊就有夔龙纹、凤鸟纹、兽面纹等多种纹饰。学生通过操作三维数字模型，可以看到羊的前胸及颈背部饰有鳞纹，两侧饰有美丽的长冠凤纹，圈足上则是夔纹。这些纹饰精美细致，线条光洁刚劲，与羊的形象相得益彰，共同构成四羊方尊独特的艺术风格。其独特的图案和造型不仅展示了古代工匠的卓越技艺，也蕴含着深刻的文化内涵和历史价值。

借助三维数字模型，学生还可以看到战国时期青铜艺术珍品宴乐攻战纹图壶上将士宴会、打仗、从事生产的场面。颈部分为上、下两层，主要表现采桑、射礼活动：上腹部为两组画面，左面一组为宴享乐舞的场面，右面一组为射猎场景；下腹部是水陆攻战的场面。运用三维数字模型，学生能够全方位了解宴乐攻战纹图壶反映了战国时期的贵族社会生活，也展示了当时工匠精湛的雕塑艺术和发达的铸造工艺。它不仅是一件青铜器艺术品，而且是研究中国古代社会、古代青铜器艺术的有力佐证。

3.感悟书法美

铜器铭文是本节课的教学重点之一。教材中，西周时期的毛公鼎、利簋、大克鼎等青铜器都铸有铭文。当时的工匠根据青铜器的作用、器身造型和所用纹饰，将铭文铸在不同的位置，展现了不同的艺术效果，记录了当时的历史事件。因此，这些珍贵的铭文是研究我国古代历史和汉字发展演变的珍贵资料。借助三维数字模型，学生可以观察到毛公鼎、利簋、大克鼎、铜史墙盘是将铭文铸在内壁，铜皇子壶的铭文是在壶的颈部。三维数字模型很好地支持了学生全方位观察铭文、认识铭文和理解铭文。

如西周时期的青铜器利簋，采用“上圆下方”的形制。在三维数字模型的支持下，学生可见利簋为圆形两耳方座，器内底部铸有铭文4行33字，书写规范，字迹清晰，记载了甲子日清晨武王伐纣这一重大历史事件。利簋铭文澄清了此前关于武王伐纣具体日期的疑惑，证实了古籍中“战一日而破纣之国”的记载。因此，利簋具有极高的艺术价值和历史价值。

毛公鼎是现存青铜器铭文中字数最多的一件，堪称西周青铜器中铭文之最，也是本课重点学习内容。通过欣赏毛公鼎的三维数字模型（如图5），学生可见鼎为直耳，半球腹，三足为兽蹄形，矮短而庄重，鼎的口沿装饰环带状的重环纹，整个造型浑厚凝重，饰纹简洁、古雅、朴素。随着镜头的推移，学生还可以看到鼎的内壁铸有铭文近500字，32行，书法为成熟的西周金文风格，详细记录了毛公忠心向周宣王献策之事，反映了当时的政治制度和权力结构。毛公鼎是当时社会秩序和文化传承的载体，也体现了当时社会的工艺水平和审美观念。

4.探究历史

青铜器是中国古代文化的重要组成部分，让学生了解青铜器的历史和发展也是本课的学习内容。青铜器始于夏，历经商和西周，进入铸造的鼎盛时期，反映了当时社会的文化、工匠的智慧和古代文明的辉煌。为探究本课涉及的15件青铜器作品背后的历史背景和文化内涵，更好地感受每一件极具时代特征、具有不同造型的古代青铜器的艺术之美，了解它们不一样的作用，学生需要查阅相关资料和文献。他们可通过操作三维数字模型、小组讨论、报告分享等方式，追溯青铜器所处时代背景、社会环境和文化要求，理解青铜器在当时和对后世的影响，更好地理解古代青铜器的历史价值和艺术价值。

5.创意表现

在充分了解青铜器艺术特点和制作工艺的基础上，学生可以尝试进行表现青铜器的艺术创作，根据青铜器的造型、纹饰和铭文等艺术特点，大胆创意，发挥想象力和创造力。表现形式可以多样化，如绘画、版画、雕塑、3D打印、手工制作缩小版模型等，并进行展示、交流，通过艺术表现和创意实践表达对青铜器的理解。这有助于培养学生的审美能力、创新思维和实践能力。

6.展示交流

任务群的学习有助于学生从多方面进行探究，充分了解古代青铜艺术，并借助三维数字模型，创作出不同风格和造型的青铜器作品，以多种形式展示和分享。展示形式可以多元化，如实物展示、PPT展示、集成资料展示等。学生可以相互学习和借鉴，初步达成本课教学目标。

7.课后拓展

青铜器作为中国古代文明的重要标志，其独特的艺术魅力和深刻的文化内涵，值得学生继续拓展学习。学生可以利用数字美术馆、数字博物馆等资源探究更多知识，也可走进博物馆，扫码全方位了解作品，或使用手机“摇一摇”与作品互动，利用移动客户端看到静止的作品在虚拟空间“动”起来，实现实体与虚拟的连接、线上与线下的互动。

8.成果评价

本课学习是一次穿越时空、领略中华悠久历史和青铜艺术的文化之旅。对学生的学习成果进行评价，包括对他们的知识获取与理解、认知与审美、文化与传承、思考与探究、互动与交流、实践操作等能力的评价。这有利于教师更好地了解学生学习成果，激励学生继续学习青铜器知识，丰富对青铜器艺术的认知，提升核心素养。

三维数字模型在青铜器教学中的应用，为学生提供了一个全新的、有深度的学习体验，极大地丰富了教学内容，提高了教学效果，帮助学生对古代青铜文化的认识走向深层理解，促进学生深度学习。如本课中学生与数字技术的互动、深度探究青铜器历史、学习任务群设计以及游戏创设等，都指向以青铜器艺术为切入点，开展多角度的观察学习和多层面的探究活动，让学生在体验中完成学习任务，增加学习深度和广度，培养他们的问题解决能力。

三、三维数字模型在美术课堂教学中应用的意义

（一）基于核心素养，建构学科知识体系

将三维数字模型运用于美术课堂上，是新时代教师可以采用的一种新的教学方式，为学生提供更加直观、生动、有趣的学习体验，让学生在交互式操作中，完成对青铜器造型、纹样、文字、工艺、材料等的探究学习，形成对知识点的整体认知，建构学科知识体系，培养审美感知、文化理解、艺术表现和创意实践的能力，支持深度学习（如图6）。

（二）融合多个学科，搭建课程结构

学习古代青铜器艺术，要探究青铜器的艺术特点和历史渊源，必将关联历史、语文、物理、科学、化学等学科。对此，教师要注重融合其他学科设计学习任务群任务。例如，探究东汉青铜器“铜奔马”的力学原理，分析其稳定性要与物理学科融合；赏析西周青铜器“利簋”铭文、“毛公鼎”铭文，是与历史学科融合；西汉时期“长信宫灯”的分铸组装设计与结构，体现了环保理念，是与科学学科融合；青铜是铜和锡、铅适当配比得到的合金，制作工BPZBKc7xlB2qVDrVesEz8bMNcxHH9LLFsL6reUykNCg=艺有多种化学反应，是与化学学科知识的融合。

青铜器艺术作为中国古代文化的重要组成部分，反映了古代人类生活方式、思想观念和社会组织等方面的信息。教师在教学中要注重融合多学科设计课程结构，让学生循序渐进地探究任务，获取知识，更全面地认识青铜器在中国历史文化中的地位和作用，增强文化自信和民族自豪感。

（三）优选数字资源，构建教学模式

教师优选数字资源支持学生深度学习，是互动、触发、浸入、生发的新时代教学模式。教学过程中的情境创设、交互体验、任务探究、创意表现、展示交流、拓展学习等内容，也给学生带来了新时代自主探究的美术课堂体验，让学生站在历史情境中学习古代青铜器艺术，了解当时的社会、政治和文化。这样，学生才能更好地认识青铜器所承载的历史和文化信息，理解青铜器在不同历史时期的变化和发展，以及在整个历史进程中的地位和价值。

未来，数字技术在美术教学中的应用会更加广泛和深入。以数字技术支持中小学美术教学，既是推进教育数字化的重要举措，也是符合新时代学校美术学科发展的应有之义，更是通过数字技术提升学生核心素养的重要方式。

新时代，运用数字三维模型，叠加优质美术教学资源，不仅是数字技术与美术教学的物理叠加，还是主动迎合数字时代艺术发展的需要。教师要结合学情选用三维数字模型，在教学中恰当使用，丰富教学内容；还要借助智慧课堂、自主探究学习等多场景，发挥视觉、听觉、触觉等多感官相互作用，激发学生学习兴趣，有效开展任务群学习活动，支持学生自主探究，构建古代青铜器知识体系，引导学生充分地理解知识背后的文化内涵，使美术课堂更具思想性、文化性与艺术性。

（作者系河南省辉县市教育科学研究中心教研员）

责任编辑：孙建辉