动听的音乐从哪里来

摘" 要：本文以“动听的音乐从哪里来”项目为例，介绍了对“自制乐器”传统实践研究活动进行项目式改造的教学设计，围绕“制作一个能演奏的乐器”这一真实问题，将该问题分解为四个循序渐进的子问题来展开，用音乐的鉴赏、乐器的识别、乐音的特性、乐器的制作和成果的优化等多个教学环节引导学生进行持续的研究并达成跨学科认识，以促进学生学科素养的发展。

关键词：项目化学习；跨学科学习；自制乐器

基金项目：本文系2022年度浙江省教研重点课题“初中科学项目化进阶学习的实践研究”（课题编号：02341）的阶段性研究成果。

1" 引言

跨学科项目化学习要求学生能够汇聚两个及两个以上的学科概念来解释现象、解决问题、创造作品，从而产生新的理解，创造出新的含义。［1］在具体的实践中，教师通过对一些知识主题进行跨学科项目化改造，变抽象的学科问题为真实任务，变单科知识学习为跨学科综合性学习，变被动的灌输学习为主动的体验学习，能够有效地激发学生的创新思维并培养他们的审美能力，增强他们的团队意识。［2］本文以“动听的音乐从哪里来”跨学科项目为例，尝试将物理、音乐、劳动三门学科有机融合。在学生学习“声”的相关科学概念与规律时，教师可以借助本项目引导学生对生活现象进行深入思考和持续探究，认识发声原理、选择合适材料、制作乐器、演奏曲子，进而举办一场音乐会，从而有效地促进学生解决问题的能力和高阶思维能力的发展。

2" 教学内容与目标分析

2.1" 教学内容分析

在成长的过程中，大部分学生都独立学习（演奏）过乐器、体验过做手工的过程，也在小学科学课的学习中了解过声音特质的相关知识。然而，在真实的社会环境中，一位优秀的音乐人（家）往往既懂音乐节奏、又能充分利用生活中的各种发声材料巧妙地让乐器发出优美的旋律，只有这样，他们的音乐才能直抵人的心灵。因此，要想演奏出动听的音乐，学生不仅需要灵活使用音乐技能，还需要充分应用科学知识。本项目所涉及相关学科及主要知识点如表1所示。

2.2" 本项目设计的可行性分析

自制乐器教学活动在中小学教育和大学教育中均存在。早在1918年，美国音乐教育家萨蒂斯·科尔曼（Satis Coleman）在“儿童创造性音乐教学”中就开展了自制乐器的活动。近年来，国内外也有相关的研究，参与者大多是音乐学科和物理学科的研究者或教师。综合来看，自制乐器的教学活动是面向全体学生的一种优秀的教育方式。但是，当下的实践和研究还存在着诸多的问题，主要体现在以下四个方面：第一，以音乐单学科的教育为主，忽视了自制乐器活动的真实性和跨学科关联性；第二，以知识和技能的传授为主，忽略了学生学习过程中知识的主动建构；第三，学生往往只是低水平地模仿制作或者按照已有的方案制作，难以发挥自身的主动性和创造性；第四，没有音乐特长或缺乏乐理知识的学生较难直接参与活动，在缺乏有效组织的情况下，该项学习活动仅对个别有特长的学生存在吸引力，忽视了教育要面向全体的学生这一原则。因此，提升自制乐器教学活动价值的关键，在于为不同性格、不同能力水平的学生提供共同发展的机会。

从这个角度看，自制乐器教学活动的项目化改造是实现教育价值的重要途径。首先，自制乐器活动涉及物理、音乐和劳动这三个学科的内容，学生无法用单学科的知识来解决全部问题。在没有跨学科知识过渡衔接的情况下，本项教学活动更像是低水平的模仿制作而非高水平的应用创造。其次，在初中阶段，自制乐器教学活动的根本目的并不是让学生制作或创造出专属的乐器，而是在学习活动中促进学生对各相关学科知识的理解和应用，并进一步将多学科的内容通过驱动问题、应用概念、制作成果联系在一起，使学生对正在学习的主题产生新的、更深入的、更有说服力或更细致的理解。最后，自制乐器项目化学习为不同层次水平的学生提供共同学习、合作与交流的平台，深入挖掘每位学生的学习潜能和特长。因此，通过对传统课堂中“自制乐器”的劳动实践活动或物理演示实验进行项目化重构，利用一系列层层递进的学习任务引导学生主动学习和持续学习，不仅可以实现跨学科教学融合，对深入挖掘教育价值也具有重要意义。

2.3" 学生学情分析

学生在小学科学课的学习中已经对声音的产生过程和声音的特性有了一定的了解，同时许多学生都进行过声乐的学习，有一定的乐理基础。教师可以在衔接原有基础的前提下，引导学生深入认识问题的本质。

值得注意的是，在许多常态课堂中，项目化学习内容的课时较少、事实性知识较多，虽然有一些有趣的物理实验，但以演示实验为主，因此学生的学习往往停留在低阶运转的层次水平。

2.4" 教学目标分析

跨学科项目化学习的设计不是将多学科的内容进行简单的叠加，而是要努力促成学生对问题本质的理解和跨学科认识。在确定教学目标的过程中，需要围绕核心素养，充分考虑不同学科之间教学目标的关联性，在符合学生认知水平和已有经验的基础上逐步设计教学目标。本项目的教学目标主要包括如下几个方面。

第一，学生能够利用生活中常见的乐器和其他材料进行探究性实践和社会性实践，全面而深入地学习声音是由物体的振动产生的这一知识点。

第二，学生具有聆听和探索各种音响的兴趣，通过自主调查研究生活中常见的乐器、核心发声材料和音色特点，形成综合性的调查报告，加深对乐器的整体性理解和体验。

第三，学生能结合乐音三要素的相关知识，通过对大量乐音和噪声的波形图进行实际测绘，了解乐音和噪声的区别，从而知道曲谱在音乐创造中的科学意义。

第四，学生能根据一些常见乐器的特征，学会设计简单的乐器，能选择合适的材料和工具、运用合理的技术和方法来解决问题，并通过交流和评价，发展高阶思维能力。

3" 跨学科项目化学习的教学设计

成功的项目总是从一开始就对项目最终的结果作出规划。［3］在项目设计的过程中，教师应围绕跨学科概念和学科核心概念，在驱动性问题的引领下“促进知识的结构化，改变碎片化、割裂式的教学倾向”［4］，将“声音”的教学与音乐、劳动教育关联起来，凸显知识学习与社会生活实践的关系，在核心概念进阶的基础上合理地规划教学流程，使学生经历由浅入深、层层递进的学习过程。

3.1" 驱动性问题的设计

在项目设计中，一个有价值的驱动性问题能够吸引学生积极地参与学习实践活动。驱动性问题从学生的生活经验中来，具有真实性。问题的解决需要跨学科知识的综合应用，具有一定的复杂性。同时驱动性问题不能脱离学生的认知水平，要具有可探究性。

在设计驱动性问题的过程中，教师可以根据问题发生的场景为学生建构一个情境支架。学生在阅读这些文字或者观看相关的情境视频过程中，能够更加充分地了解问题发生的实际场景，从而更好地探究深层次的问题。

“动听的音乐从哪里来”项目的情境支架设计如下：在很多大型的音乐会中，一些传统乐器，如缶、唢呐、丝竹等越来越受到优秀手艺人的关注，它们的优化与改进很多时候都会使演奏效果锦上添花。除此以外，自然界中

其他材料发出的声音也被音乐家关注，就连自行车铃随意发出的声响、树林中的鸟鸣声等都能扮演重要的角色。这一情境支架主要在入项活动之前进行展现，以激发学生的探究欲望。

本项目的驱动性问题：如果你和小组成员想要在教室里举办一场音乐会，你能否像那些杰出的音乐大师一样，致力于寻找直击心灵的动听声音，如何利用生活中的常见材料，制作一件能演奏的乐器呢？

3.2" 问题的分解和学习阶段的规划

要想利用生活中的常见材料制作一件乐器，学生需要具备声音的相关常识、基本的乐理知识、乐器的设计能力和动手实操技能。

本项目的驱动性问题按照最终目标的达成可分为四个子问题：问题一，乐器是怎样发出声音的？问题二，常见乐器的发声材料有哪些？问题三，什么样的声音才能称为动听的声音？问题四，能用生活材料制作一件乐器吗？上述的四个子问题又可分别对应本项目化学习的不同学习阶段（见图1）。通过项目化重构，学生在学习声音的相关知识时不再局限于课堂中的演绎，而是通过更加真实的生活实践和探究活动将课内学习、课后作业和课外拓展有机结合起来。

3.3" 教学活动的设计

3.3.1" 入项活动

学习任务1：学生观看著名音乐家雅尼的紫禁城音乐会剪辑视频、《迁徙的鸟》电影剪辑视频和建筑工地嘈杂环境的视频。教师引导学生交流讨论，让学生说一说动听的声音和嘈杂的噪声在感受上有什么区别，并且将感受记录下来。

学习任务2：寻找动听的声音和其他声音的共同特征，让学生带着问题去完成五项实验。①一边说话一边摸喉结，感受喉结振动；②观察振动的音叉放入水中的现象；③有节奏地敲鼓，观察鼓上豆子的情况；④近距离观察并记录吉他弦的特点；⑤近距离观察并记录笛子上孔的特点。该学习任务的目的是让学生在认真完成五项实验的过程中认识到无论是动听的声音还是其他声音，都是由于物体的振动而产生的。

学习任务3：小组合作设计一个实验，说明声音产生的原因是声源的振动。小组在课后完成任务，教师引导学生进行交流并汇报研究的成果。

入项活动任务单的设计如表2所示，教师通过音乐鉴赏、实验探究和演绎展示这三个层层递进的教学实践活动，帮助学生提升学习的参与度和主动性。通过观赏三段视频，学生能够了解到声音在生活中无处不在。音乐会中使用的冷门民族乐器和自制乐器给学生带来了强烈的视觉、听觉冲击，能够引起学生对自制乐器的研究兴趣，为后续学习活动的展开作好铺垫。

3.3.2" 调查活动

学习任务4：教师通过布置调研任务，让学生对生活中的常见乐器进行广泛而深入的了解，尽可能多地了解它们的构筑材料、发声材料以及发声方式。必要时，师生还需要对某些大型乐器进行适当的拆解，并对乐器进行细致而准确的分类，最终形成一份完整的调查报告。

通过合作学习，学生对常见乐器进行整体性的调查，通过实践和资料检索等方式，熟悉常见乐器的特征。该任务为学生后续在自制乐器过程中选择合适的材料提供了思路。

3.3.3" 知识建构

学习任务5：教师通过实验让学生探究影响声音特性的因素。首先，分别在鼓声强和鼓声弱时，观察鼓面乒乓球反弹高度的不同；其次，观察示波器上高音和低音波形的区别；最后，用示波器分别呈现吉他和钢琴演奏“梁祝”时波形的特点。

学习任务6：教师带领学生认识示波器和波形，并且布置实践活动，学生利用手机软件前往各种场所测绘大量不同乐音和噪声的实际波形图，从科学的角度归纳乐音和噪声的本质区别。在此基础上，教师引导学生理解曲谱的科学意义。

借助探究性实践，学生能够更加主动、深入地学习声音的三要素、波形等核心知识，了解必要的乐理常识，从而更好地理解乐音的本质是“有节奏的律动”。

3.3.4" 探索形成成果

学习任务7：根据小组的调查报告、兴趣点和擅长的乐器领域，小组成员对所要做的乐器的类别进行决策。小组成员需根据确定的乐器类别，制定详细的设计方案，对材料的选择与获取、乐器发声的原理、简图的设计、工具的选择、操作方法和装置的优缺点等方面进行深入论证，并且根据设计方案，制作出相应的乐器。

教师始终以合作者、参与者的身份不时地参与乐器的设计和制作过程，指导学生用各种专业工具检测自制乐器的发声情况，提出修改意见并不断调整，让学生的实践成果不断优化。教师需要为学生提供更多的资源，可以邀请音乐教师或者专业的音乐人参与项目。学生用自制乐器尝试进行演奏，专业人员对自制乐器进行评价，学生根据这些评价再次进行修改。

学生在合作探索以及专家指导下根据实际情况不断优化设计方案，修正乐器的各种不足，制作出一个适合演奏的自制乐器，形成最终的成果（包括完整的设计方案和适合演奏的自制乐器）。以下是一个学生设计的案例。

排箫设计方案

第一，材料的选择和原因。

这次，我选择用竹子来做一样乐器。因为外公家边上就有一片竹林，方便获取材料，而且竹子的音色较好，许多乐器都是由竹子做的，音色柔和，使用寿命也比较长。

第二，背景支撑材料。

竹子适合做排箫。排箫是由一系列管子构成的管乐器，管子按由长到短的顺序排列，并且把它们并排连接在一起，管子的底部用塞子堵住，构成一个个独立的吹管。气流进入管中，可以产生高低不同的音调。

第三，发声原理。

排箫是由管子里的空气柱振动发声的，根据空气柱的长度不同，音调不同。箫管越长，空气柱越长，振动越缓慢，音调越低；箫管越短，里面的空气柱越短，音调越高。

第四，设计图的展示，设计图如图2所示。

第五，制作方法如下。

①去山中寻找一根直径大约2～3cm的竹子；

②用锯子把竹子锯成8段由长到短的管子；

③为了方便，将每段管子留下竹节；

④用两片竹片将其对准固定；

⑤最后还可以加上一些装饰品。

在上述环节中，学生经历了设计—制作—优化—应用—展示的一系列过程，不仅完整地经历了技术设计的流程，而且在创造性地解决真实问题的过程中应用了多学科的知识，发展了自身的高阶思维能力。

3.3.5" 成果交流，全程评价

在完成项目化学习后，学生可以按照三个层次展示成果。

第一层次，自制乐器设计展览会。组织项目组老师、家长、学生、音乐老师、音乐制作人等相关人员参与自制乐器的设计展览会，学生需要将自己的调查报告、设计报告制作成展板进行展示，同时在展览会上由团队中的成员演奏一首完整的曲子，并且对小组的设计进行详尽的阐述。

第二层次，组建自制乐器乐队，进行大合奏。对涌现的好作品，学生可以按照曲子的需要进行跨班级组合，面向全校或全社会展示自制乐器的成果。

第三层次，参与学校音乐节或者合唱等大型活动。对于一些设计优秀且音质效果较好的乐器，师生可以将这些成果运用到一些大型音乐活动中去，比如在大合唱中利用自制乐器演奏背景音乐。

虽然成果的展示非常重要，但是项目化学习的根本目的是学生的“学”而不是单单为了获得某些精致的作品。只要学生切实参与项目化学习的过程，即使学生自制的乐器没有那么精致，演绎得也不是特别出色，他们也是成功的。

在项目化学习的过程中，目标意识与评价意识应当伴随教学活动始终。本项目应当着重对调查活动和探索成果部分进行评价量规的再设计。调查活动评价的内容应当包括调查乐器的种类、乐器分类的合理性、每种乐器构筑材料的描述、每种乐器发声材料的描述、每种乐器发声方式的描述和是否尝试演奏了乐器六个方面。成果评价的内容应当包括目标制定的合理性、材料选择的可获得性、装置图的设计、操作方案的介绍、研究报告的完整性和成果分享的效果六个方面。评价不仅有利于学生以终为始地把控项目实施过程，还能引导学生的思考轨迹。

4" 总结与反思

“自制乐器”这一教学活动本身较为传统，项目化重构是充分发挥其教育价值的重要方式。用进阶式的子问题链展开教学，可降低学生学习的难度，让学生循序渐进地解决问题、达成目标。教师将初中物理科学中“声音”的知识进行跨学科整合，避免了学习的碎片化，促使学生在实际情境中高频地应用跨学科知识，用知识去创造性地解决实际问题，达成跨学科的认识。此外，项目化重构避免了教师直接将做好的乐器展示给学生的情况，充分发挥了学生的主观能动性，对学生的动手能力进行了训练。

“动听的音乐从哪里来”围绕着“制作一个能演奏的乐器”这一真实问题，以四个子问题、七个学习任务展开。学生在经历项目的过程中主动建构了新知，灵活应用了已知，提升了技术能力，发展了高阶思维。通过该学习过程，学生能够意识到真实世界中艺术、科学和技术本就是一体的。这一段奇特的项目学习历程能为学生带来艺术的科学视角、科学的艺术关怀、科学与艺术的技术逻辑。

参考文献

［1］夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北京：教育科学出版社，2018：187.

［2］杨微微.STEAM视域下科学探究活动的教学设计研究与实践——以“纸桥制作”活动为例［D］.桂林：广西师范大学，2019：46.

［3］［美］巴克教育研究所.项目学习教师指南——21世纪的中学教学法（第2版）［M］.任伟，译.北京：教育科学出版社，2008：14.

［4］中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022：118.