【摘 要】科学和艺术是不可分割的，它们共同的基础是人类的创造力，而艺术教育重在鼓励人们用创新的手法唤起每个人潜意识中深藏着的珍贵情感。科技与艺术结合产生了诸多新的艺术语言及艺术表现形式，现代脑科学的发展为艺术教育的重要作用提供了理论依据，3G时代被越来越多地采用的网路教学和远距教学等为学校的艺术教育带来了新的挑战及契机。
【关键词】 艺术；艺术教育；科学
随着社会的发展，科技与艺术教育结合产生了诸多新的语言及表现形式，现代脑科学的发展也证实艺术教育对人的发展的重要作用。不仅如此，未来科技在艺术教育上的运用不断拓展新的艺术空间，为艺术教育的明天带来新的愿景。
一、科学与艺术
科学和艺术是不可分割的。“艺术和科学的共同基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。它们事实上是一枚硬币的两面。”它们的关系源自智慧和情感的二元性，源于人类活动最高尚的部分。艺术的美的鉴赏和科学观念的理解都需要智慧，都追求深刻性、普遍性，以及永恒和富有意义。科学家和艺术家的创造力不仅限于运用逻辑思维或形象思维，他们都有着良好的直觉思维能力，并会在直觉思维过程中涌现灵感，并把灵感作为科学创造和艺术创作的“金钥匙”。
许多科学理论都是“超级的美物”，因为科学家常常把自己的每项科学发明都看成是一件艺术品。正如有人曾赞美爱因斯坦的广义相对论是一件伟大的艺术品，是一座伟大的雕塑，从各个距离欣赏，都能显示出美的状貌来。诺贝尔奖获得者、英国著名物理学家狄拉克曾说：如果在两种理论——一种理论更美些，而另一种理论更符合实验——之间进行选择的话，他宁愿选择前者。他认为，科学家往往把美看成是一种信仰，他们也正是凭着这种信仰进行科学发明和科学创造。
爱因斯坦指出“:这个世界可以由音乐的音符组成，也可以由数学的公式组成。”也就是说，科学和艺术都以各自的不同方式，从不同的侧面反映大千世界中无数现象背后的两种秩序:精确的、严格的秩序和混沌的、奔放的秩序，它们共同支配着世界的运动。因此，科学与艺术是人类智慧的两翼，是同一文化母体孕育出的一对“孪生兄妹”。它们有差异，就像天上的云与地上的冰，然而却拥有共同的根基；它们都生长在社会生活的土壤中，都从哲学的枝叶上吸收养分，摄取阳光，它们之间荣枯相依，兴衰与共。从整个社会系统的结构上看，科学与艺术都以不同的方式直接或间接地作用或影响着社会生产。无论科学是作为观念、形态的知识，还是介入物质技术手段之中，都会对艺术的发展产生影响。而艺术除了在观念意识形态上同科学相互渗透之外，还通过许多微观的机制同科学息息相通。
社会越是进步，科学技术越是发展，人类对艺术的追求就越自觉、越强烈。科学与艺术不仅关系如此密切，而且科学往往成为艺术发展的动因，不仅促使艺术形态的多元化，而且为很多艺术家提供灵感来源。历史上，许多伟大的艺术家同时也是伟大的科学家，科学家同时也是大艺术家。例如，达•芬奇不仅是一位画家与雕塑家，还是一位出色的里拉琴演奏家，他擅长自弹自唱，即兴创作旋律与歌词，并曾设计制作过一个精美的马头形里拉竖琴。同时，他又是一位语言学者，谙熟拉丁文和希腊文，并对哲学有所研究。作为一名科学家，他在数学、几何学、光学、声学、植物学、地质学、气象学等方面均有所探索。像达•芬奇这样的全才的出现得益于他科学教育与艺术教育并重的教育背景。达•芬奇少年时代师从佛罗伦萨著名的数学家、物理学家、博物学家和天文学家保罗•托斯堪涅里学习，后来，他又成为著名的雕塑家、画家、音乐家和学者委罗基奥的入室弟子，向他学习绘画、雕刻及机械制作。委罗基奥进一步激发了达•芬奇对数学、天文学等自然科学的探索，并指导他应用几何学、解剖学和透视学等科学理论来处理造型艺术。终于，青出于蓝而胜于蓝，达•芬奇成为“文艺复兴时代最完美的代表”。
意大利文艺复兴时期人才辈出，是和西欧中世纪早期的“七艺”（文法、修辞学、辩证法、算术、几何学、天文和音乐）教育分不开的。但从15、16世纪起，“七艺”各学科开始逐渐分化，而使学校的教育学科越来越单一化。在我国，西周时期学校教育的基本内容为“六艺”，即礼、乐、射、御、书、数。“六艺”一直延续到春秋时期。可见我国古代的教育学科是提倡德、智、体、艺全面发展的，但自汉代以后也走向了各学科分化的局面。中外教育学科分化的历史，表明人类已丧失了能继续培育出达•芬奇式全才的土壤。
二、科学与艺术结合的革命
二十世纪以来，很多艺术家开始关注将科技运用在艺术创作中，从而产生新的艺术形式。Robert Edmond Jones 是美国剧场艺术的先驱。在二十世纪初，他就致力于作为一名剧场艺术工作者，在戏剧中运用当代的工具来表达一种永恒的观点。Robert Edmond Jones希望实现一个将科技与人文结合的愿景，以期透过科学家与艺术家的合作，将人类内在与外在融合为一。正如他在《新剧场》（New Theatre）一书中提到：对我们来说，具有深刻意义的，不是人类的外在生活，也不是人类的内在生活，而是这两者之间的互动。正是在Robert Edmond Jones这些艺术家的不断努力下，许多新艺术在过去的一百年中应运而生，如混合媒体、互动艺术、多媒体，等等。这些艺术在演变的过程中愈来愈依赖科技，也愈来愈强调科技与艺术创作理念之间的互动关系。
由于网路与资讯科技的进步，使得现代科技媒体的发展已超越了单纯的人工智能技术的开发，科技媒体本身慢慢为艺术表现提供了过去所没有的互动式机械性的功能，从而形成“媒体科技艺术”。媒体科技艺术创作不再强调最后的成果，而是所使用的方法。传统的“艺术即是一个物件”的观念已被否定，美感经验从对一件艺术品欣赏所累积的永恒经验，也逐渐转为观众与艺术品之间互动接触所产生的瞬间经验。随着这种新的艺术创作形式的诞生，观众的参与在艺术家与参与者之间所形成的互动合作关系成为艺术作品重要的特征。
科技与艺术互动所迸发出的火花，是不可预期的。可以想象，媒体与通讯在二十一世纪将是主宰人类行为模式的主要操纵者之一。因此，目前世界上几个先进国家纷纷投入与推广媒体科技与艺术的相关整合与研究工作。在美国三大电脑资讯闻名于世的大学：麻省理工学院Media Lab、卡内基美隆大学Studio实验室、加州伯克利大学的Media Arts Center，早在多年前便已主动由科技的研究方向走向科技与艺术的整合，而美国美术院校排名第一的芝加哥艺术学院科技艺术研究所也早在多年前开始从传统艺术创作的形式走向科技艺术的创作形式，并成立了科技艺术研究所。另外，德国、日本、法国、澳大利亚、加拿大等国的一些著名大学也在积极推动艺术与科技的整合。未来社会，即时影像、声音以及虚拟实境传播将使得人类真正体验到科技与艺术的合作经验，艺术家和科学家作为社会上最具创造力的成员，科技间的良好互动、科学与艺术间的真正合作已经开始。
三、现代脑科学与艺术教育
脑科学在左右脑的结构与功能方面获得的许多重要进展，不仅使我们认识到左右脑的协同活动在认知过程中的重要性，而且也为脑功能的开发提供了重要依据。诺贝尔奖获得者 Laureate Roger Sperry博士发现了左脑半球和右脑半球之间的功能差异，认为左半球加工“部分”，右半球加工“整体”。美国伊利诺伊大学Branich通过进一步研究认为：大脑两半球作为两个分离的加工器有各自的能源库，为提高脑的计算效率，它们之间可以相互隔离或联合。在任何任务加工中，大脑两半球间可以进行最佳的加工能源配置，使整体行为出现最有效的表现，即用最少的脑资源实现最快最正确的反应。
现代脑科学检测技术研究证实，文字刺激与图形刺激，激活的脑区域不尽相同：文字刺激较多地激活左半球，图形刺激较多地激活右半球。James Jaccino博士提出，尽管每一个半球确实有着某些清晰的特性，每一个脑半球“仍然要求另一半球协助其整体功能”。因此，综合运用多种类型的教育刺激，注意调动儿童多个感觉通道的参与，并引导儿童进行多种类型的学习，有利于儿童不同脑区域的协调活动，有利于儿童全脑功能的开发。一般而言，顶叶加工空间图形，颞叶加工记忆，枕叶加工颜色、运动、对比、形式和其他关键的视觉因素。额叶既加工注意信息，也控制个体注视艺术作品的时间长短。简言之，视觉艺术创作和看的行为是大脑整体的经验。人的视觉系统共有35个以上的加工区域，在所有的这些神经加工完成之后，才能真正看到一件艺术品。可见，视觉艺术并非是右脑的功能，当人们从事视觉艺术活动时，两侧脑都参与了工作，都得到了锻炼和开发。
在很多时候，大脑左右两个半球可以根据工作的需要，进行自我调节，轮流占据支配位置。教育活动的目的就是帮助受教育者更好地进行自我调节，让左右脑都积极活动起来。在农作物栽培中，我们可以“间作套种”，即对农作物合理的轮作、间作、套作和混种，以便最大限度地利用空气、阳光和土地肥力，从而达到稳定高产的目的。人的大脑就像一片农田，要获得思维的最好收成，就需要充分发挥左右两个半球的功能。
爱因斯坦在思考物理学问题感到累的时候，常常拿起心爱的小提琴演奏莫扎特的奏鸣曲，这难道不是大脑的“间作套种”吗？达尔文也曾在自传中写道：“欣赏大自然景色的能力在我心头觉醒了，它比别的审美欣赏能力在我身上维持得久些。”他偏爱听教堂里的歌声，“每当在这个时候，我常会体验到一种强烈的快感，以至于背上时常会感到麻酥酥的。”可见，当科学家们从事与艺术有关的活动时，往往会激发他们更大的创造力，在大脑“间作套种”的模式下，可以拓展人更多维的思考空间，取得意想不到的收获。
因为，大脑右半球对外界形象刺激作出的反应与左半球分析相结合，非常有利于人的脑功能协同发挥。脑科学研究表明，长时间使大脑某一个半球处于兴奋状态，并不是一件好事，这样做会使大脑产生一种保护性抑制。因此，当学生接受科学教育疲惫的时候，让他们去读诗、画画、演奏乐器或欣赏大自然的美，不仅有利于左右脑的协同发展，而且也有利于提高学生的学习效率。
四、艺术教育与科学教育的融合
科学强调客观理性，重实验、重推理，主要靠理智，以抽象思维为主；而艺术强调主观感受，重想象、重美感，主要靠激情，以形象思维为主。科学揭示宇宙的奥秘，而艺术揭示情感的奥秘；科学解决人类的物质问题，而艺术解决人类的精神问题。因此，唯有艺术教育与科学教育并重，方能成为“完人”教育的基石。
早在1912年，著名教育家蔡元培在《对于教育方针之意见》一文中将“美育”列为国民教育的五项宗旨之一。后来他提出了“行人道主义之教育，必有资于科学及美术”的主张，认为“科学美术，同为新教育之纲领”。1919年，蔡元培提出“文化进步的国民，既然实施科学教育，尤要普及美术教育。”1967年，为提倡科学技术与艺术教育相结合，美国哈佛大学教育研究生院纳尔逊•古德曼教授创立了《零点项目》理论与研究机构，研究人类潜能的本质及其开发。最早参与《零点项目》的少数几个成员之一——美国心理学博士霍华德•加德纳于1983年出版了专著《智能的结构》。《零点项目》和多元智能的理论，开始了美国在课程体系、教育评估和教学方法改革方面的实验。主要是多元智能教育在学龄前儿童、小学和初中教育中的应用，在高中则采取《艺术推进》，如《视觉艺术推进》、《音乐推进》等项目，倡导艺术思维与科学思维同等重要的认知方式，倡导科学与艺术对话，从而克服了过去只注重逻辑思维与科学教育的片面性，并建立以艺术教育为中心的校园生活。当然，哈佛大学在世界高等教育界具有重要影响的一个原因，是因为1945年它在《自由社会中的通识教育》报告中所提倡并实行至今的高等学校的通识教育，成为当今为发达国家大学普遍接受的大学教育的理念。通识教育出现于19世纪初的美国，是指尽可能综合的、古典的文学艺术和科学的教育。哈佛大学第26任校长尼尔•陆登庭在1998年一次演讲中说出了哈佛同时重视科学教育和艺术教育的哲学理念：“对于优秀的教育来说，还有更加重要的、不能用美元衡量的任务。最好的教育不但帮助人们在事业上获得成功，还应使学生更善于思考并具有更强的好奇心、洞察力和创造精神，成为人格和心理更加健全和完美的人。这种教育既有助于科学家鉴赏艺术，又有助于艺术家认识科学。它还帮助我们发现没有这种教育可能无法掌握的不同学科之间的联系；有助于我们无论作为个人还是社区的一名成员来说，度过更加有趣和更有价值的人生。”
当然，科学教育、艺术教育和道德教育是完全不同的教育。德国大哲学家康德写了三大批判，对这三者的关系作了非常深刻的概括。《纯粹理性批判》是科学和认识论，揭示了科学的本质是求真；《实践理性批判》是道德、宗教和社会历史，揭示了道德和社会历史的本质是求善。康德发现这两个世界是完全不能沟通和对话的。在这两者的冲突中，人怎么决定、选择自己的行为呢？正是在这样的矛盾、困惑中，他写了《判断力批判》，深刻地揭示了人还有一种独特的需求——在情感世界中对美的追求。康德的第三个批判是在真、善、美统一的哲学视野中揭示了人的审美判断力之奥秘，成为美学和美育之经典。他揭示出，凡是具有深厚文化教养、具有丰富审美判断力的人，在道德与功利的两难抉择中往往能够牺牲功利而选择道德的行为，而缺乏文化教养和审美判断力的人则相反——他们追逐无穷无尽的物质欲望和眼前利益！康德由此阐发了其美学和美育观，把美作为沟通真与善的桥梁，从人性和教育的广阔视野论证了美育的价值与功能，成为人类思想史上一座永恒的丰碑。
五、科技在艺术教育上的运用
3G时代的来临，对传统教育及训练方式产生了相当大的冲击。由于网络的发展，使得资讯检索和获得已经超越了国界，3G时代的教学形式，包括网络教学和远程教学等越来越被学校教育所采用。这对艺术教育，在图书馆本身的数字化、艺术教育线上学习资料库的建立，以及校内的网络教学和校外的远程教学等方面带来了新的挑战及契机。
如今国内外大专院校的图书馆都已从“传统图书馆”演变成“数字图书馆”，找资料的方式渐渐改变成利用网络，再加上各种辅助媒材，可以为使用者提供丰富的资讯。欧美各国的大博物馆纷纷将博物馆的藏品数字化，发行光盘，甚至以虚拟博物馆的电子形态将馆藏透过网络展现在观众面前。旧金山美术馆的“影像库”是世界首创的公开型美术馆图像资料库，其首页有这样一段话：“在大部分美术馆中，只能见到百分之五的藏品，然而如今在影像库中却可以看到百分之五十的藏品。未来将以百分之百的公开为目标继续努力。”在日本，引领网络公开图像资料库之举的是国立博物馆。东京国立博物馆的网站“资讯检索服务”一项，除了可以检索馆藏中约500件精品外，还可以检索该馆保存的有关藏品文化图像资料约26 000张。以任意关键字、作者名或时代等项目进行检索，只要没有相关版权的问题，相关的图像资料都一并公开。许多美术馆将其收藏品利用图像资料库的方法予以记录、储存，并以此资料库为基础，完成虚拟展示等诸多应用，再藉由网络予以公开，可以让世界上所有网络使用者都能以虚拟体验的方式造访此美术馆，这种所谓“电子美术馆”或“电子博物馆”的概念，已经开始具体成型。
一个能为二十一世纪艺术教育服务的线上艺术课程及教材应有下列三个目的：为课程相关领域提供适当的知识与国内外作品的内容；为学校师生和社会从业人员，以及对该课程有兴趣的一般民众提供即时互动的艺术教育与推广网络学习环境；鼓励学术界以网页为媒介，将他们的学术研究成果大众化。至于教材内容，教师可以用简单的多媒体方式，系统地提供该课程方面的艺术资讯，并配合教材内容设计适当的创作练习。如果能够藉由政府的整合机制，将不同学校的教学课程联合并加以比较，那么，各校的学生都可以在同一个公开区域相互切磋。
除此之外，虚拟实境新科技对互动艺术也带来前所未有的可能性，因为观赏者可以任意选择自己想要的观赏角度，颠覆了传统艺术创作者为观赏者预设的观赏立场，因此，艺术家与观赏者之间也产生了新的互动关系。由于虚拟实境新科技的发展，艺术教育的形态及价值将面临前所未有的新的挑战，无形中也会驱使人类远离自然。因此，我们非常有必要从哲学的高度来预见科技与艺术教育的未来。
六、科技与艺术教育的未来
很多时候，现代物理学的概念与东方宗教哲学所表现出的思想具有惊人的平行之处，一些伟大的物理学家在接触到东方文化时已经注意到这种平行性。奥本海默曾说：“关于人类认识的一般概念……就其本质而言并非我们根本不熟悉、前所未闻或者完全是新的。即使在我们自己的文化中它们也有一定的历史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。我们所要作的发现只是古代智慧的一个例证、一种促进和精细化。”
20世纪物理学的基础——量子理论与相对论——迫使我们观察世界的方式与印度教、佛教或道教信徒观察世界的方式极为相似，最近的努力是要把这两种理论结合起来去描述亚原子世界的现象：组成所有物质的亚原子粒子的相互作用性质。如果说物理学今天把我们引向一种世界观，它引导我们去观察世界的方法与所有古代及传统的神秘主义都很相似。有趣的是，西方科学沿着螺旋式轨道进化。它从早期的希腊的神秘主义哲学出发，通过理性思想的显著发展而上升和展开，不断地离开它那神秘主义的起源，并发展了一种与东方尖锐对立的世界观。而在最近的阶段里，西方科学又最终克服了这种观念而返回到早期希腊与东方哲学上来。这并非仅仅依靠直觉，还依靠高度精确复杂的实验，依靠严格、一致的数学表达方式。和机械的西方观念相反，东方的世界观是有机的、生态的，主要的特点都是强调宇宙的统一。他们所追求的最高目标是认识到所有事物相互联系的统一，是使自己与终极的实在归于统一。
“悟”不仅是一种智慧的艺术，而且是包括整个人内部的经验。当然，我们怎么能在一门用深奥的现代数学语言表达的精密科学与主要以沉思为基础并且坚持这种顿悟不可言传的东方艺术教育思维之间进行什么比较呢？一方面是实验数据、方程式和理论，另一方面则是宗教经文、古代神话或哲学论文，我们要从中选择什么呢？也许，在进行这些比照的时候，我们已经清晰地认识到西方的分析性与东方的感悟性是人类发展史上对峙的两座高峰。科学可以阐释的，东方艺术哲学已然阐释了，科学阐释不了的，还将有赖于东方的智慧。
希腊的苏格拉底说过著名的话：“我知道我什么都不懂”；而中国的老子则说过：“知不知，上”。中国的哲学家总是强调直觉与理性的互补性质，并用阴和阳来表示，这是中国思想的基础。科技助艺术一臂之力，艺术教育则让未来科学插上想象的翅膀。
正如艺术教育的本质：培养能够运用艺术的语言表达丰富美好的情感和进行跨文化交流的健康个性，并由此使整个世界变得更加美好、和谐。简而言之，艺术教育之根本目的是要创造美。现代社会中，人类需求发展最复杂、最丰富的层次莫过于情感。情感是人类文明的凝聚、内化与升华，又是衡量个体与社会文明水准的重要尺度。培养个体情感的手段和途径正是美育或广义的艺术教育。情感教育以其所特有的魅力，成为科学教育之入口和开发科技创造力的重要教育途径，成为道德教育之艺术化形态和孕育美好道德行为的必由之路。
从爱因斯坦等伟大科学家丰富的艺术修养中，人们认识到美育对创造性思维的深刻影响；从文明个体道德自律的崇高境界中，人们体验到美育对个体品德行为和社会道德风尚的陶冶作用。现代美育不仅广泛渗透在智育、德育之中，成为沟通真与善的情感桥梁，而且有自己独立的生存空间与时代使命。最好的学习是个性化的学习，重在培养每个人特立独行的品格，具有个人判断力的真知灼见；最好的教学是对话式的教学，古今中外的大教育家们都倡导对话式的教学，因为这不仅可以因材施教，而且可以因势利导；最好的教育是自我教育，帮助学生获得自我意识与自我超越，这是学习的本质，也是教育的根本目的。正因为如此，科学技术正在帮助我们实现个性化学习情景的达成，创造人机对话的有限空间中无限的交流对话可能，同时给孩子充分的自我教育的机会和场域。
艺术教育既是科学，又是艺术。艺术教育需要综合运用各种艺术形式，其本质的特征在于：它是一种理解的艺术、交流的艺术、沟通的艺术、修身的艺术、静心的艺术、爱的艺术！也许，面对人类有些无法用科学技术解决的难题，我们惶惑。但对于人类艺术的教育，追求人终极的意义将永远清晰且永没有终点。
整理：郑丽君
本文原载于《教育研究》2010年05期
