動聽的音樂從哪里來

摘" 要：本文以“動聽的音樂從哪里來”項目為例，介紹了對“自制樂器”傳統實踐研究活動進行項目式改造的教學設計，圍繞“制作一個能演奏的樂器”這一真實問題，將該問題分解為四個循序漸進的子問題來展開，用音樂的鑒賞、樂器的識別、樂音的特性、樂器的制作和成果的優化等多個教學環節引導學生進行持續的研究并達成跨學科認識，以促進學生學科素養的發展。

關鍵詞：項目化學習；跨學科學習；自制樂器

基金項目：本文系2022年度浙江省教研重點課題“初中科學項目化進階學習的實踐研究”（課題編號：02341）的階段性研究成果。

1" 引言

跨學科項目化學習要求學生能夠匯聚兩個及兩個以上的學科概念來解釋現象、解決問題、創造作品，從而產生新的理解，創造出新的含義。［1］在具體的實踐中，教師通過對一些知識主題進行跨學科項目化改造，變抽象的學科問題為真實任務，變單科知識學習為跨學科綜合性學習，變被動的灌輸學習為主動的體驗學習，能夠有效地激發學生的創新思維并培養他們的審美能力，增強他們的團隊意識。［2］本文以“動聽的音樂從哪里來”跨學科項目為例，嘗試將物理、音樂、勞動三門學科有機融合。在學生學習“聲”的相關科學概念與規律時，教師可以借助本項目引導學生對生活現象進行深入思考和持續探究，認識發聲原理、選擇合適材料、制作樂器、演奏曲子，進而舉辦一場音樂會，從而有效地促進學生解決問題的能力和高階思維能力的發展。

2" 教學內容與目標分析

2.1" 教學內容分析

在成長的過程中，大部分學生都獨立學習（演奏）過樂器、體驗過做手工的過程，也在小學科學課的學習中了解過聲音特質的相關知識。然而，在真實的社會環境中，一位優秀的音樂人（家）往往既懂音樂節奏、又能充分利用生活中的各種發聲材料巧妙地讓樂器發出優美的旋律，只有這樣，他們的音樂才能直抵人的心靈。因此，要想演奏出動聽的音樂，學生不僅需要靈活使用音樂技能，還需要充分應用科學知識。本項目所涉及相關學科及主要知識點如表1所示。

2.2" 本項目設計的可行性分析

自制樂器教學活動在中小學教育和大學教育中均存在。早在1918年，美國音樂教育家薩蒂斯·科爾曼（Satis Coleman）在“兒童創造性音樂教學”中就開展了自制樂器的活動。近年來，國內外也有相關的研究，參與者大多是音樂學科和物理學科的研究者或教師。綜合來看，自制樂器的教學活動是面向全體學生的一種優秀的教育方式。但是，當下的實踐和研究還存在著諸多的問題，主要體現在以下四個方面：第一，以音樂單學科的教育為主，忽視了自制樂器活動的真實性和跨學科關聯性；第二，以知識和技能的傳授為主，忽略了學生學習過程中知識的主動建構；第三，學生往往只是低水平地模仿制作或者按照已有的方案制作，難以發揮自身的主動性和創造性；第四，沒有音樂特長或缺乏樂理知識的學生較難直接參與活動，在缺乏有效組織的情況下，該項學習活動僅對個別有特長的學生存在吸引力，忽視了教育要面向全體的學生這一原則。因此，提升自制樂器教學活動價值的關鍵，在于為不同性格、不同能力水平的學生提供共同發展的機會。

從這個角度看，自制樂器教學活動的項目化改造是實現教育價值的重要途徑。首先，自制樂器活動涉及物理、音樂和勞動這三個學科的內容，學生無法用單學科的知識來解決全部問題。在沒有跨學科知識過渡銜接的情況下，本項教學活動更像是低水平的模仿制作而非高水平的應用創造。其次，在初中階段，自制樂器教學活動的根本目的并不是讓學生制作或創造出專屬的樂器，而是在學習活動中促進學生對各相關學科知識的理解和應用，并進一步將多學科的內容通過驅動問題、應用概念、制作成果聯系在一起，使學生對正在學習的主題產生新的、更深入的、更有說服力或更細致的理解。最后，自制樂器項目化學習為不同層次水平的學生提供共同學習、合作與交流的平臺，深入挖掘每位學生的學習潛能和特長。因此，通過對傳統課堂中“自制樂器”的勞動實踐活動或物理演示實驗進行項目化重構，利用一系列層層遞進的學習任務引導學生主動學習和持續學習，不僅可以實現跨學科教學融合，對深入挖掘教育價值也具有重要意義。

2.3" 學生學情分析

學生在小學科學課的學習中已經對聲音的產生過程和聲音的特性有了一定的了解，同時許多學生都進行過聲樂的學習，有一定的樂理基礎。教師可以在銜接原有基礎的前提下，引導學生深入認識問題的本質。

值得注意的是，在許多常態課堂中，項目化學習內容的課時較少、事實性知識較多，雖然有一些有趣的物理實驗，但以演示實驗為主，因此學生的學習往往停留在低階運轉的層次水平。

2.4" 教學目標分析

跨學科項目化學習的設計不是將多學科的內容進行簡單的疊加，而是要努力促成學生對問題本質的理解和跨學科認識。在確定教學目標的過程中，需要圍繞核心素養，充分考慮不同學科之間教學目標的關聯性，在符合學生認知水平和已有經驗的基礎上逐步設計教學目標。本項目的教學目標主要包括如下幾個方面。

第一，學生能夠利用生活中常見的樂器和其他材料進行探究性實踐和社會性實踐，全面而深入地學習聲音是由物體的振動產生的這一知識點。

第二，學生具有聆聽和探索各種音響的興趣，通過自主調查研究生活中常見的樂器、核心發聲材料和音色特點，形成綜合性的調查報告，加深對樂器的整體性理解和體驗。

第三，學生能結合樂音三要素的相關知識，通過對大量樂音和噪聲的波形圖進行實際測繪，了解樂音和噪聲的區別，從而知道曲譜在音樂創造中的科學意義。

第四，學生能根據一些常見樂器的特征，學會設計簡單的樂器，能選擇合適的材料和工具、運用合理的技術和方法來解決問題，并通過交流和評價，發展高階思維能力。

3" 跨學科項目化學習的教學設計

成功的項目總是從一開始就對項目最終的結果作出規劃。［3］在項目設計的過程中，教師應圍繞跨學科概念和學科核心概念，在驅動性問題的引領下“促進知識的結構化，改變碎片化、割裂式的教學傾向”［4］，將“聲音”的教學與音樂、勞動教育關聯起來，凸顯知識學習與社會生活實踐的關系，在核心概念進階的基礎上合理地規劃教學流程，使學生經歷由淺入深、層層遞進的學習過程。

3.1" 驅動性問題的設計

在項目設計中，一個有價值的驅動性問題能夠吸引學生積極地參與學習實踐活動。驅動性問題從學生的生活經驗中來，具有真實性。問題的解決需要跨學科知識的綜合應用，具有一定的復雜性。同時驅動性問題不能脫離學生的認知水平，要具有可探究性。

在設計驅動性問題的過程中，教師可以根據問題發生的場景為學生建構一個情境支架。學生在閱讀這些文字或者觀看相關的情境視頻過程中，能夠更加充分地了解問題發生的實際場景，從而更好地探究深層次的問題。

“動聽的音樂從哪里來”項目的情境支架設計如下：在很多大型的音樂會中，一些傳統樂器，如缶、嗩吶、絲竹等越來越受到優秀手藝人的關注，它們的優化與改進很多時候都會使演奏效果錦上添花。除此以外，自然界中

其他材料發出的聲音也被音樂家關注，就連自行車鈴隨意發出的聲響、樹林中的鳥鳴聲等都能扮演重要的角色。這一情境支架主要在入項活動之前進行展現，以激發學生的探究欲望。

本項目的驅動性問題：如果你和小組成員想要在教室里舉辦一場音樂會，你能否像那些杰出的音樂大師一樣，致力于尋找直擊心靈的動聽聲音，如何利用生活中的常見材料，制作一件能演奏的樂器呢？

3.2" 問題的分解和學習階段的規劃

要想利用生活中的常見材料制作一件樂器，學生需要具備聲音的相關常識、基本的樂理知識、樂器的設計能力和動手實操技能。

本項目的驅動性問題按照最終目標的達成可分為四個子問題：問題一，樂器是怎樣發出聲音的？問題二，常見樂器的發聲材料有哪些？問題三，什么樣的聲音才能稱為動聽的聲音？問題四，能用生活材料制作一件樂器嗎？上述的四個子問題又可分別對應本項目化學習的不同學習階段（見圖1）。通過項目化重構，學生在學習聲音的相關知識時不再局限于課堂中的演繹，而是通過更加真實的生活實踐和探究活動將課內學習、課后作業和課外拓展有機結合起來。

3.3" 教學活動的設計

3.3.1" 入項活動

學習任務1：學生觀看著名音樂家雅尼的紫禁城音樂會剪輯視頻、《遷徙的鳥》電影剪輯視頻和建筑工地嘈雜環境的視頻。教師引導學生交流討論，讓學生說一說動聽的聲音和嘈雜的噪聲在感受上有什么區別，并且將感受記錄下來。

學習任務2：尋找動聽的聲音和其他聲音的共同特征，讓學生帶著問題去完成五項實驗。①一邊說話一邊摸喉結，感受喉結振動；②觀察振動的音叉放入水中的現象；③有節奏地敲鼓，觀察鼓上豆子的情況；④近距離觀察并記錄吉他弦的特點；⑤近距離觀察并記錄笛子上孔的特點。該學習任務的目的是讓學生在認真完成五項實驗的過程中認識到無論是動聽的聲音還是其他聲音，都是由于物體的振動而產生的。

學習任務3：小組合作設計一個實驗，說明聲音產生的原因是聲源的振動。小組在課后完成任務，教師引導學生進行交流并匯報研究的成果。

入項活動任務單的設計如表2所示，教師通過音樂鑒賞、實驗探究和演繹展示這三個層層遞進的教學實踐活動，幫助學生提升學習的參與度和主動性。通過觀賞三段視頻，學生能夠了解到聲音在生活中無處不在。音樂會中使用的冷門民族樂器和自制樂器給學生帶來了強烈的視覺、聽覺沖擊，能夠引起學生對自制樂器的研究興趣，為后續學習活動的展開作好鋪墊。

3.3.2" 調查活動

學習任務4：教師通過布置調研任務，讓學生對生活中的常見樂器進行廣泛而深入的了解，盡可能多地了解它們的構筑材料、發聲材料以及發聲方式。必要時，師生還需要對某些大型樂器進行適當的拆解，并對樂器進行細致而準確的分類，最終形成一份完整的調查報告。

通過合作學習，學生對常見樂器進行整體性的調查，通過實踐和資料檢索等方式，熟悉常見樂器的特征。該任務為學生后續在自制樂器過程中選擇合適的材料提供了思路。

3.3.3" 知識建構

學習任務5：教師通過實驗讓學生探究影響聲音特性的因素。首先，分別在鼓聲強和鼓聲弱時，觀察鼓面乒乓球反彈高度的不同；其次，觀察示波器上高音和低音波形的區別；最后，用示波器分別呈現吉他和鋼琴演奏“梁祝”時波形的特點。

學習任務6：教師帶領學生認識示波器和波形，并且布置實踐活動，學生利用手機軟件前往各種場所測繪大量不同樂音和噪聲的實際波形圖，從科學的角度歸納樂音和噪聲的本質區別。在此基礎上，教師引導學生理解曲譜的科學意義。

借助探究性實踐，學生能夠更加主動、深入地學習聲音的三要素、波形等核心知識，了解必要的樂理常識，從而更好地理解樂音的本質是“有節奏的律動”。

3.3.4" 探索形成成果

學習任務7：根據小組的調查報告、興趣點和擅長的樂器領域，小組成員對所要做的樂器的類別進行決策。小組成員需根據確定的樂器類別，制定詳細的設計方案，對材料的選擇與獲取、樂器發聲的原理、簡圖的設計、工具的選擇、操作方法和裝置的優缺點等方面進行深入論證，并且根據設計方案，制作出相應的樂器。

教師始終以合作者、參與者的身份不時地參與樂器的設計和制作過程，指導學生用各種專業工具檢測自制樂器的發聲情況，提出修改意見并不斷調整，讓學生的實踐成果不斷優化。教師需要為學生提供更多的資源，可以邀請音樂教師或者專業的音樂人參與項目。學生用自制樂器嘗試進行演奏，專業人員對自制樂器進行評價，學生根據這些評價再次進行修改。

學生在合作探索以及專家指導下根據實際情況不斷優化設計方案，修正樂器的各種不足，制作出一個適合演奏的自制樂器，形成最終的成果（包括完整的設計方案和適合演奏的自制樂器）。以下是一個學生設計的案例。

排簫設計方案

第一，材料的選擇和原因。

這次，我選擇用竹子來做一樣樂器。因為外公家邊上就有一片竹林，方便獲取材料，而且竹子的音色較好，許多樂器都是由竹子做的，音色柔和，使用壽命也比較長。

第二，背景支撐材料。

竹子適合做排簫。排簫是由一系列管子構成的管樂器，管子按由長到短的順序排列，并且把它們并排連接在一起，管子的底部用塞子堵住，構成一個個獨立的吹管。氣流進入管中，可以產生高低不同的音調。

第三，發聲原理。

排簫是由管子里的空氣柱振動發聲的，根據空氣柱的長度不同，音調不同。簫管越長，空氣柱越長，振動越緩慢，音調越低；簫管越短，里面的空氣柱越短，音調越高。

第四，設計圖的展示，設計圖如圖2所示。

第五，制作方法如下。

①去山中尋找一根直徑大約2～3cm的竹子；

②用鋸子把竹子鋸成8段由長到短的管子；

③為了方便，將每段管子留下竹節；

④用兩片竹片將其對準固定；

⑤最后還可以加上一些裝飾品。

在上述環節中，學生經歷了設計—制作—優化—應用—展示的一系列過程，不僅完整地經歷了技術設計的流程，而且在創造性地解決真實問題的過程中應用了多學科的知識，發展了自身的高階思維能力。

3.3.5" 成果交流，全程評價

在完成項目化學習后，學生可以按照三個層次展示成果。

第一層次，自制樂器設計展覽會。組織項目組老師、家長、學生、音樂老師、音樂制作人等相關人員參與自制樂器的設計展覽會，學生需要將自己的調查報告、設計報告制作成展板進行展示，同時在展覽會上由團隊中的成員演奏一首完整的曲子，并且對小組的設計進行詳盡的闡述。

第二層次，組建自制樂器樂隊，進行大合奏。對涌現的好作品，學生可以按照曲子的需要進行跨班級組合，面向全校或全社會展示自制樂器的成果。

第三層次，參與學校音樂節或者合唱等大型活動。對于一些設計優秀且音質效果較好的樂器，師生可以將這些成果運用到一些大型音樂活動中去，比如在大合唱中利用自制樂器演奏背景音樂。

雖然成果的展示非常重要，但是項目化學習的根本目的是學生的“學”而不是單單為了獲得某些精致的作品。只要學生切實參與項目化學習的過程，即使學生自制的樂器沒有那么精致，演繹得也不是特別出色，他們也是成功的。

在項目化學習的過程中，目標意識與評價意識應當伴隨教學活動始終。本項目應當著重對調查活動和探索成果部分進行評價量規的再設計。調查活動評價的內容應當包括調查樂器的種類、樂器分類的合理性、每種樂器構筑材料的描述、每種樂器發聲材料的描述、每種樂器發聲方式的描述和是否嘗試演奏了樂器六個方面。成果評價的內容應當包括目標制定的合理性、材料選擇的可獲得性、裝置圖的設計、操作方案的介紹、研究報告的完整性和成果分享的效果六個方面。評價不僅有利于學生以終為始地把控項目實施過程，還能引導學生的思考軌跡。

4" 總結與反思

“自制樂器”這一教學活動本身較為傳統，項目化重構是充分發揮其教育價值的重要方式。用進階式的子問題鏈展開教學，可降低學生學習的難度，讓學生循序漸進地解決問題、達成目標。教師將初中物理科學中“聲音”的知識進行跨學科整合，避免了學習的碎片化，促使學生在實際情境中高頻地應用跨學科知識，用知識去創造性地解決實際問題，達成跨學科的認識。此外，項目化重構避免了教師直接將做好的樂器展示給學生的情況，充分發揮了學生的主觀能動性，對學生的動手能力進行了訓練。

“動聽的音樂從哪里來”圍繞著“制作一個能演奏的樂器”這一真實問題，以四個子問題、七個學習任務展開。學生在經歷項目的過程中主動建構了新知，靈活應用了已知，提升了技術能力，發展了高階思維。通過該學習過程，學生能夠意識到真實世界中藝術、科學和技術本就是一體的。這一段奇特的項目學習歷程能為學生帶來藝術的科學視角、科學的藝術關懷、科學與藝術的技術邏輯。

參考文獻

［1］夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐［M］.北京：教育科學出版社，2018：187.

［2］楊微微.STEAM視域下科學探究活動的教學設計研究與實踐——以“紙橋制作”活動為例［D］.桂林：廣西師范大學，2019：46.

［3］［美］巴克教育研究所.項目學習教師指南——21世紀的中學教學法（第2版）［M］.任偉，譯.北京：教育科學出版社，2008：14.

［4］中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：118.