乡镇学校美术学科与AI技术融合的实践研究

摘要：本研究针对乡镇学校美术教学边缘化、师资薄弱等问题，以石首市12所中小学为实验校，探索AI技术支撑下的美术跨学科教学路径。通过构建'三阶四维'实施模型（基础工具层-学科融合层-创新应用层；课程开发-师资培训-资源建设-评价改革），验证了数字绘本创作、古诗AI配图等课例对提升师生数字素养的有效性。研究发现，国产化AI工具（如文心一格）的校本化改造是乡镇学校破局关键，跨学科教研团队建设可提升美术学科地位。研究为县域教育数字化转型提供可复制的实施范式。

关键词：AI美育；乡镇教育；跨学科融合；数字素养；校本实践

一、问题提出

《义务教育艺术课程标准（2022版）》明确将"数字艺术创作"纳入学业要求。教育部等六部门《关于推进教育数字化行动方案》提出"三个课堂"建设要求，其中"专递课堂"需解决乡镇艺术师资短缺问题。湖北省"数字素养提升工程"将AI艺术创作列为教师必修模块，但乡镇学校实施率不足30%（省教育厅，2023）。

二、我市乡镇学校美术课形同虚设，困难是师资缺乏，设备短缺，美术课无法落实。

（1）在考试分数为王的背景下美术课被边缘化。五育并举全面发展无法得到落实。我市乡镇学校有一个好现象就是兼职的“美术专业”美术教师有个特点，能够将美术与多学科融合教学的潜能，为本研究领域：学科融合背景下美术跨学科AI教学探究，具备了参与本教学实验的美术专业教师团队。

（2）学科间缺乏融合。传统教学模式中，各学科往往各自为政，缺乏有效的融合和渗透，缺乏多样化的教学手段，不利于学生综合素质的培养，难以激发学生的学习兴趣。

三、AI技术在多学科融合渗透教学中的应用

为了解决上述问题，在我市教研室的积极倡导下推行五育并举强化美育实践，教研员积极探索AI技术在多学科融合渗透教学应用。

（1）作业形式创新：利用AI技术，教师可以设计更多元化的作业形式，如电子绘图、动画制作等，既能够减少纸质作业的使用量，又能够激发学生的学习兴趣和创造力。

（2）跨学科融合教学：通过AI技术，教师可以轻松地将不同学科的知识进行融合和渗透。例如，在历史课上，教师可以利用AI展示历史地图和事件动画，帮助学生更好地理解历史事件和背景；在语文课上，教师可以利用AI进行电子绘本创作，将文学作品与艺术创作相结合，提升学生的综合素养。

（3）互动式学习体验：AI技术可以为学生提供更加丰富的互动式学习体验。学生可以利用AI技术进行实践操作、模拟实验等活动，加深对知识的理解和掌握。同时，教师还可以通过AI实时反馈学生的学习情况，进行针对性的指导和辅导。

四、育人导向的体现与规范性要求

我们的课程注重培养学生的综合素质和创新能力。同时，也严格遵守教育教学的规范性要求，确保教学内容的科学性和有效性。

（1）AI技术与多学科融合渗透的教学案例典型性体现。在教育领域，AI技术的应用优势主要体现在以下几个方面：①增强学生参与感：AI技术的直观性和互动性能够激发学生的学习兴趣，使学生更加主动地参与到教学过程中。②提高教学效率：AI技术可以快速捕捉和记录学生的书写和绘画过程，方便教师及时给予反馈和指导。③促进创新思维发展：AI技术为学生提供了丰富的创作工具，有助于培养学生的创新思维和审美能力。

（2）多学科整合与交叉是驱动AI技术融入课程实施的关键。随着教育信息化的发展，多学科整合与交叉已成为教育改革的重要方向。AI技术作为一种多功能的辅助教学工具，可以很好地支持多学科整合与交叉的教学需求。

（3）具体案例介绍：使用AI技术开展多学科融合渗透课程教学

以初中数学课程为例，我们尝试使用数位板技术开展几何图形的教学。在该案例中，学生使用数位板绘制几何图形，并通过软件进行测量和计算。这种教学方式具有以下特点：

1、直观性：小学生可以运用Quick Draw + Geogebra AR做图形分类手册（手绘+AR截图），从而更好地理解几何概念。。提示伦理与安全，数据隐私：优先选择无需注册的国产工具（如网络画板替代Geogebra）。版权声明：AI生成的几何艺术图需标注“辅助创作”。

２、互动性：学生可以实时看到自己的绘制结果和计算过程，与教师进行互动交流。

３、创新性：鼓励学生运用AI进行创造性的几何图形设计和计算，培养学生的创新思维。

4.伦理风险规避，制定乡镇学生数据保护方案。

五、我市美术教研团队制定了详细的实施方案和操作指南

（1）教师的数字技能和教学设计能力对学生的数字素养培养具有关键影响。

第一，加强培训体系建设，提供持续性、系统化的数字技能培训，帮助教师掌握最新技术应用。第二，增强实践支持，通过教学资源共享平台和校级合作，帮助教师设计和实施有效的数字化课程。第三，健全激励机制，引入基于数字能力的奖励政策，激励教师主动参与ICT教学改革。

（二）定期举办培训活动：针对教师的不同需求和水平，举办AI技术的培训活动，包括基本操作、教学应用、案例分享等内容。如学习图形软件Photoshop，图形软件CoreIDRAW，处理矢量图（可以无限放大  不会呈现马赛克现象），给老师布置学习任务清单。

（三）实践应用和反思：教师应在实际教学中尝试使用AI技术，不断探索和创新其在教学中的应用方式，并通过实践反思和总结经验，提升教学效果。

（四）交流和分享：教师参与AI技术应用经验交流和分享活动，与同行们共同探讨和解决应用中遇到的问题和困难，共同推动AI技术在教育领域的普及和发展。

（五）乡镇学校教师人手一台电脑设备，教室有班班通电教设施。美术教研团队成员每人担任一个教学软件的教学任务，定期向全市美术教师团队进行线上授课，促进每个教师自学成才，现学现教，每人掌握一门熟悉的智能教学软件。主讲老师提供相应的培训和指导资源，同时也客串学校的信息技术老师担任技术讲座指导美术智能教学，帮助教师和学生更好地掌握和运用AI技术。

（六）建立激励机制：通过搭建全市美术课堂教学比武设立奖项、组织全市师生书画作品展览和现场演示等活动，激励教师积极运用AI技术进行教学创新和实践，提升师生在教学中的数字素养。

六、规范性保障

注重教学过程的规范性和科学性，对教学内容进行严格的把关和审核，确保教学目标的达成和教学效果的提升。同时，美术教研团队建立了完善的教学质量监控和评估机制，对教学效果进行定期评估和反馈，及时调整和优化教学策略。

（1）教学内容筛选与优化。在AI技术与多学科融合渗透的教学过程中，教学内容的筛选与优化至关重要。教师应根据学科特点和教学目标，从众多科目和知识点中挑选适合数位板教学方式的内容。同时，还需对这些内容进行深度整合，使之更符合现代素质拓展的要求。例如，在数学教学中，可以利用AI绘制几何图形、解析函数图像；在语文教学中，可以运用AI展示诗词意境、分析文章结构。这样的整合不仅有助于提高学生的学习兴趣和积极性，还能培养他们的创新思维和实践能力。

（2）规范性与科学性。在使用AI进行授课时，教师应遵循一定的规范性和科学性原则。首先，教师应熟练掌握AI的基本操作技巧，以便在课堂上灵活运用。其次，教师应注重教学设计的合理性，确保教学内容的安排符合学生的认知规律。此外，教师还应关注课堂的互动性和趣味性，注意保护学生的视力和身体健康，合理安排课堂时间，避免长时间使用电子设备对学生造成不良影响。

（3）教学方法与策略创新。AI技术的应用为教学方法与策略的创新提供了广阔的空间。教师可以充分利用AI的交互性和可视化特点，设计丰富多彩的教学活动，如课堂讨论、小组合作、角色扮演等，以提高学生的参与度和学习效果。这些创新性的教学方法和策略将有助于激发学生的潜能，培养他们的创新意识和实践能力。

（4）实践案例分享。以初中数学课为例，教师在教授“图形的变换”这一知识点时，利用Geogebra + Math Solver将几何证明过程以动画的形式呈现出来，使学生们能够直观地理解图形的平移、旋转和缩放等概念。同时，利用AI进行图形创作的实践活动，让他们在动手操作中巩固所学知识，提高解决问题的能力。

（5）持续跟踪评估与优化。为了确保AI技术与多学科融合渗透的教学效果达到预期目标，需要进行持续的跟踪评估和优化。教师可以通过问卷调查、课堂观察、学生作品展示等方式收集反馈信息，了解学生对AI教学的接受程度和满意度，以及教学效果的提升情况。根据评估结果，教师可以及时调整教学策略和优化教学计划，以便更好地发挥AI技术的辅助优势，提高教育教学的质量和效益。教师评价维度设置“双轨评价量表”：数字素养维度（工具使用熟练度/创意表达水平），学科融合维度（美术要素准确性/跨学科知识整合度）。

七、实践创新

在信息化时代背景下，教育技术的创新与应用成为提升教育质量的关键。我市乡镇学校通过AI技术与多学科教学融合的实践创新，实现了教学的数字化、智能化和个性化，有效提升了学生的学习兴趣与效果。

现阐述教研团队在这一实践创新中的管理方案、体系建设、课程内容开发与设置、课程实施工作流程、组织管理与评价等方面的原创性做法，以期在今后的实践活动中不断加以改进直至完善。

（一）管理方案与体系建设

教研团队在推进数位板技术与多学科教学融合的过程中，制定了一系列的管理方案，建立了完善的体系。教研团队成立了专项骨干成员，负责协调各方资源，制定教学计划，监督实施过程。

（二）实施策略

（1）课程设置。①跨学科课程设计：结合AI技术，设计跨学科的综合性课程，将数学、物理、艺术等不同领域的知识进行有机融合。②实践项目驱动：通过设置具有实际意义的项目任务，让学生在实践中运用AI技术进行跨学科的学习与探究。

（2）师资培训。①加强教师对AI技术的培训，提升教师的技术应用能力。②教学理念更新：引导教师树立跨学科教学的理念，掌握多学科融合渗透的教学方法。

（3）技术支持。①硬件建设：完善学校的电教设备，确保教学硬件的充足与先进。②软件资源：开发或引入优质的AI教学软件资源，丰富教学内容与形式。

（4）体系建设。团队构建了AI技术与多学科融合渗透的完整教学体系。针对不同年龄段的学生特点与学科需求，设计个性化的教学方案与评价体系，确保体系的有效性与可操作性。①在课程内容方面，团队结合数位板技术的特点，对多学科进行了整合与创新。根据学科特点和教学目标，开发了一系列适用于AI教学的课件和教学校本教材资源，丰富了教学内容，提高了教学的针对性和实效性。结合跨学科的综合实践活动，让学生在绘画、数学、科学等多个领域进行探索与创作，有效提升了学生的创新能力与实践能力。②在课程实施方面，实验学校采用了全校混班、老师走班等多样化组织形式，充分利用了校内空间和设施设备。学校根据学生参加人数和服务内容，合理安排教学时间和地点，确保了教学的顺利进行。③在组织管理与评价方面，实验学校注重安全管理措施的落实和人员管理机制的完善。同时，学校还建立了课后服务质量评估标准和过程监控机制，对教学质量进行了全面评估和监督。④在服务人员的保障和资源的统筹方面。学校配备了专业的课后服务人员，负责管理和维护教学设备，提供技术支持和咨询服务。确保资源的有效利用和共享。⑤在家校社会合力育人机制方面，学校定期举办家长会、开放日等活动，向家长展示AI技术在教学中的应用成果，增强家长对学校的信任和支持。同时，学校还积极与社会企业、机构合作，引入外部资源，丰富教学内容和形式，提高教学效果。⑥实验学校通过AI技术与多学科教学融合的实践创新，取得了显著的教学成果和社会效益。这一创新做法不仅提升了学生的学习兴趣和综合素质，也推动了学校教育的数字化转型和升级，发挥了各专业教师专长，实现了学科渗透教研，提炼了本学科精髓，为教学的高效创造良好的发展空间与平台，提升了教学效果和质量，促进了各学科的教研发展。未来，我市乡镇实验学校将继续深化这一创新实践，为培养更多优秀人才做出更大贡献，把成功经验向全市推广。

八、挑战与对策

在推广AI技术的过程中，可能会面临资金不足、教师技术应用能力参差不齐等问题。为此，可以采取以下对策：

（1）争取学校支持：积极向学校申请人力物力支持，加强学校信息化建设。

（2）加强教师培训与考核：定期开展教师培训活动，提升教师的技术应用能力；同时，建立教师考核机制，激励教师积极应用新技术进行教学。

九、发展趋势

通过创新管理方案与体系建设，AI技术与多学科融合渗透的教学方式，能够为现代教育的发展带来新的机遇与挑战。未来，随着人工智能、虚拟现实等先进技术的不断发展，AI技术将与这些技术相结合，进一步提升教学效果与学习体验，实现对学生学习进度的智能追踪与个性化培养，通过虚拟现实技术，为学生营造更加逼真的学习环境与场景，相信在未来的教育领域中，AI技术将发挥更加重要的作用，它与多学科融合渗透的教学方式能够为现代教育的发展带来新的机遇与挑战。

参考文献？

（1）《教师数字素养》教育行业标准（JY/T 0646-2022）

（2）《生成式人工智能服务管理暂行办法》（2023）