《科学与艺术》教学再设计

“科学与艺术”单元综述

主题概述：英国博物学家赫胥黎曾在《科学与艺术》中形象地比喻说：“科学与艺术是自然这块奖章的正面和反面，它的一面以感情来表达事物的永恒的秩序，另一面，则以思想的形式来表达事物的永恒的秩序。”科学和艺术自古以来就是携手相伴共同前进的，然而随着社会分工的细化，科学与艺术似乎是异途而行。

《科学与艺术》是高一语文教学内容，涉及物理、音乐、数字、美术、信息技术等多学科的知识，教学周期为2学周。本单元教学将采用主题―专题―问题式组织，提示学生要关心当代的重大命题，要求他们借助信息技术工具开展适度的探索学习，在掌握丰富实践资料的基础上，较为理性、系统地认识科学与艺术的关系。《科学与艺术》教学框架如图1所示。

教学目标：学生借助信息技术工具开展学习，在掌握丰富资料的基础上，较为理性、系统地认识科学与艺术的关系；增进师生情谊，促进同学间的团结友爱、合作交流，形成良好融洽的学习氛围，帮助后进学生树立学习的自信心，激发起学习主动者更大的学习热情。

对应课标：“语文教育要注意学生在课堂学习中的‘学得’，也要注重学生在课堂以外的‘习得’，全面提高学生的语文素养。要有效地指导学生在广阔的天地中学习语文，促使学生将学得与习得融为一体，注重学生在各种学习渠道中提高语言的感受能力和运用能力。要充分发挥现代信息技术在语文学习过程中的作用，使学生在语文学习中通过运用信息技术更好地养成收集、处理信息的习惯，提高语文能力。”――上海市中小学语文课程标准(二期课改征求意见稿第20页)

教学准备：阐述学习目的、基本步骤，简要调查学生信息素养及反馈统计：根据学生学习状况及主动性合理分配学习小组，设计学生专题研究的提纲模板，要求学生初步考虑自己对科学和艺术的初步认识。《科学与艺术》教学准备所需资料如图2所示。

信息化教学环境及资源：具备上网和投影功能的多媒体教室或网络教室，数码投影仪，便于学生汇报展示学习成果。

教师为辅助学生学习提供的电子材料，参见教学资源，如图3所示。

专题：“科学家与艺术+艺术与科学家”

时间：4课时。

教学环境：具备上网和投影功能的多媒体教室或网络教室，移动硬盘等移动存储设备。

1．科学家与艺术(爱因斯坦)

学习目标：通过研究音乐、文学、哲学在爱因斯坦科学创造中所起的作用，来理解艺术对科学的影响。

参考教材：《爱因斯坦与艺术》(赵鑫珊文，选自上海二期课改高一语文课本)。学习步骤：

问题思考

你是否了解爱因斯坦的个人经历及其对科学事业的伟大贡献?

音乐、哲学是如何对少年爱因斯坦产生影响的?你幼年是否也有艺术学习的经历，它至今是否潜移默化地影响着你的学习?请谈谈自己的感受。

任务活动

借助Internet找寻三位音乐大师巴赫、莫扎特、贝多芬的代表作品，并选择聆听三位大师的古典音乐。想象音乐是怎样引导爱因斯坦在研究相对论时(尤其是面临困难时)展开纵横驰骋的丰富想象，直达自由、深邃、理性的王国。请用美文对自己的想象进行描述。

问题思考

普朗克何许人也?

为什么爱因斯坦与普朗克共奏贝多芬作品的场景是如此动人?

爱因斯坦对哪些文学家特别推崇?他们各自的代表作品是什么?

如何理解“在爱因斯坦心目中，陀斯妥也夫斯基比高斯更重要”这句话?

综合思考

艺术并不教会你解方程，为什么爱因斯坦等诸多的科学家在科学研究的道路上会如此热衷艺术?这对你自己今后学习的方向有何启示?

任务活动

小组讨论思考题，积极举手发言，将他人有价值的观念、思想以简明扼要的语言记录下来。

2．艺术家与科学(达・芬奇)

学习目标：通过研究达・芬奇艺术家背后的科学家身份及其艺术创造中汲取的科学原理，来理解科学对艺术创造的影响。

参考资料：http：／／bf3．syd．com．cn／bfrx／bxwx／mssy／msl／youhua／dafenqi／001．htm：http：／／online．cri．com．cn／770／2002-8-13／83@79771．htm，电子画作《最后的晚餐》。

学习步骤：

问题思考

你知道达・芬奇的生平及其在文艺复兴中的艺术成就吗?

我们都知道达・芬奇画蛋的故事，难道苦练基本功就能画好画吗?为什么?

请仔细观察达・芬奇的画作《最后的晚餐》，分析美感背后所孕育的科学原理。

达・芬奇被誉为文艺复兴的巨匠，不仅因为他是位杰出的艺术家，还在于他是位杰出的科学研究者。你能否设想如果没有达・芬奇的贡献，会产生什么后果呢?

达・芬奇浓厚的学习、研究兴趣及其杰出的成就对你今后自身的学习有何启迪?

任务活动

上网查寻达・芬奇艺术成就和科学创见的信息，制作简要演示文稿，准备委派小组代表向全班汇报成果。

综合思考

随着现代科技的飞速发展，科技似乎在人类社会中占据着统治地位，现代艺术越来越表现出反科学的倾向，因此有人以为艺术应摆脱科学的束缚，科学是否真的与艺术是截然对立的呢?科学素质的滋养是否对伟大艺术家的成长起着重大影响?为什么?

任务活动

以书面的形式简述自己对综合思考题的认识，然后小组汇报交流，也请将他人有价值的观念思想以简明扼要的语言记录下来。

3．成果展示与评价

学习成果：小组合作将针对问题的分析结果配合信息搜索资料制作成演示文稿。

量规名称：参见“学习效果评价量规”。

专题：“学科与艺术+艺术与学科”

所需时间：4课时。

教学环境：具备上网和投影功能的多媒体教室或网络教室，U盘等移动存储设备。

1．数学与艺术

学习目标：通过研究数学中“数”的一些有趣现象及数学规律在实际生活中的应用，理解科学中蕴涵的艺术美、哲理美。

参考资料：《说数》(沈致远文，选自上海二期课改高一语文课本)，http：／／www．artcn．org／neirongl／02／029．htm；http：／／art．9c9c．com．cn／venus／topic_2099．html,http：／／article．pchome．net／2003／06／23／10356．htm，http：／／mathsteacher．myrice．com／qwsx／qwsx 0001／qwsx0001．htm：http：／／www．mdnkids．com／mathematician／pyth．htm；http：／／www．hubce．edu．cn／cbb／qwjs／lib／16667．html．

学习步骤：

问题思考

《说数》一文中列举了数的哪些有趣现象?

假如是你在说数，从中可引出哪些诗情画意或哲理的思考?

任务活动

进行游戏项目，寻找带有数字的古典诗歌，然后各小组交流。

问题思考

什么是黄金分割?

黄金分割在绘画，雕塑、摄影等各种艺术式样中有什么应用?你觉得黄金分割是条数学原理还是艺术创作的原则，为什么?

毕达哥拉斯学派是怎样从数学出发去认识世界的?

任务活动

借助因特网资料或自己的创作来列举黄金分割的应用。

就黄金分割是条数学原理还是艺术创作的原则展开辩论。

综合思考

你是怎样理解“当你发现科学的真理同时也是打开了艺术的大门”这句话的?科学美中是否必然蕴涵着艺术美?

任务活动

以辩论形式就综合思考题展开讨论。

2．音乐与物理

学习目标：通过研究音乐的物理基本构成元素来理解艺术中蕴涵的科学原理。

参考资料：http：／／www．jdedu．net：8080／Basic／EBookLib／KPTS／TS009015／；http：／／www．ied．edu．hk／has／phys／sound／，the sounds of earth．

学习步骤：

任务活动

感受音乐的美感、无尽的魅力。

请介绍几首你喜欢的歌或者乐曲。

阅读the sounds of earth．

准备几个简单的实验来解释音乐的物理基本构成元素。

问题思考

你能从物理学角度(例如音调、声强和响度、音频、声音的共鸣)来综合解释音乐产生的科学机理吗?

电脑自动谱曲正逐渐兴盛，是为现代艺术，你认为是否可行?为什么?

综合思考

如此复杂而动人的旋律，促使人的精神纵横驰骋于想象的宇宙空间，或喜或悲抒发着人类优美情感的音乐，其基础却是朴素的物理学，对此你有何感受?

3．成果展示与评价

学习成果：小组合作将针对问题的分析结果配合信息搜索资料制作成演示文稿。

量规名称：参见“学习效果评价量规”。

专题：“纯粹理论研究”

学习目标：在前面专题学习基础之上，通过理论文献阅读和小组讨论从理性的角度探讨科学与艺术的关系。

所需时间：2课时。

教学环境：数码投影仪、音响等设备。

参考资料：《科学美质疑》(沈致远文，选自上海二期课改高一语文课本)；《科学与艺术：赫胥黎》，《乔治・萨顿谈“科学与艺术”》，《在科学与艺术之间》，《“科学”与“艺术”思维模式的几点随想》；《未来科学与艺术畅想》，《未来的人才教育》

学习步骤：

问题思考

科学与艺术的本质及其追求的目标是什么?

科学与艺术思维方式的区别与联系何在?

科学与艺术是如何分工的?它们未来的走向如何?

科学与艺术的相辅相成的关系怎样影响着未来的教育?你对个人今后成长的方向有何打算?

任务活动

针对上述问题并结合之前的演示文稿，各小组推选代表来发表看法，小组之间互相交流，并就观点辩论；在过程中教师引导进程、点明亮点，并作总结。

学习成果／综合作业：请写一篇议论文来综合阐述科学和艺术的关系，完善制作的多媒体演示报告。《科学与艺术》学生作品示例如图4所示。

量规名称：参见“学习效果评价量规”(略)。对学生的最终学习效果进行纵向、横向(平行班)比较，并进行反思。

(作者单位：1上海市威海路681号民主中学　2000412华南师范大学教育信息技术学院　510631)