創(chuàng)意電子樂器設(shè)計(jì)、制作與演奏

李玉華 譚姣連 張艷艷

項(xiàng)目準(zhǔn)備

項(xiàng)目要求學(xué)生以小組為單位，基于Arduino 硬件和編程，結(jié)合自己對(duì)于樂器與演奏的理解設(shè)計(jì)并制作1 件電子樂器。其中，樂器要體現(xiàn)“創(chuàng)意”二字，與傳統(tǒng)的“電子琴”要有所區(qū)別，要求學(xué)生運(yùn)用設(shè)計(jì)思維，針對(duì)不同的用戶和需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生充分利用各種類型的傳感器和電子元件，打造1 件獨(dú)一無二的創(chuàng)意電子樂器，并用該樂器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演奏。

項(xiàng)目分析

項(xiàng)目圍繞音樂、通用技術(shù)、信息和物理等學(xué)科的核心素養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，有序引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行樂理知識(shí)、電路設(shè)計(jì)、Arduino 為主的開源硬件使用和編程等方面的學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)單進(jìn)行自主檢測(cè)；指導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化工具進(jìn)行創(chuàng)作，通過現(xiàn)場(chǎng)演奏的方式展示制作的樂器及制作過程，對(duì)于提升學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程思維、物化能力、團(tuán)隊(duì)合作和表達(dá)溝通等能力具有重要作用。

項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)和制作各種具有不同造型和不同功能的樂器，要求學(xué)生掌握一定的樂理知識(shí)、工程學(xué)相關(guān)知識(shí)，以及數(shù)字化制作工具的操作方法等。項(xiàng)目以現(xiàn)有樂器為基礎(chǔ)，分析其工作原理，結(jié)合理論知識(shí)，從以下幾個(gè)階段開展創(chuàng)意電子樂器的設(shè)計(jì)和制作，總共需要17 ～ 19 課時(shí)。

觀察思考（1 課時(shí)）

引導(dǎo)學(xué)生觀察感興趣的樂器，了解其發(fā)聲的基本原理，學(xué)習(xí)基本的樂理知識(shí)，并學(xué)會(huì)演奏簡(jiǎn)單的樂曲，最后查閱相關(guān)資料了解各種樂器的外觀設(shè)計(jì)原則。

技術(shù)設(shè)計(jì)（2 課時(shí)）

①指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的基本流程，掌握基本工具、軟件等的操作方法。②引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有樂器，結(jié)合自己的理解進(jìn)行設(shè)計(jì)，初步完成創(chuàng)意電子樂器草圖、原理圖等。

自主學(xué)習(xí)（4 課時(shí)）

學(xué)生利用教師團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的學(xué)習(xí)手冊(cè)開展自主學(xué)習(xí)：①根據(jù)外觀設(shè)計(jì)需求，自主選擇3D 打印機(jī)、激光切割機(jī)、機(jī)械雕刻機(jī)、電烙鐵等工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐；②根據(jù)自己的基礎(chǔ)、興趣和程序設(shè)計(jì)需求，自主選擇Mixly 或Python等編程軟件，自定步調(diào)探索多種電子樂器的觸發(fā)方式，如按鍵式、觸摸式、非接觸式（用傳感器）等。學(xué)習(xí)手冊(cè)采用項(xiàng)目式活動(dòng)+ 教程案例相結(jié)合的方式編寫，以滿足學(xué)生多樣化的需求。

工程制作（6 ～ 8 課時(shí)）

工程制作階段是學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行物化制作的環(huán)節(jié)，由于電子樂器制作工程量相對(duì)較大，時(shí)間跨度較長，組織學(xué)生有序安排制作進(jìn)程，并做好中期匯報(bào)工作。工程制作階段可與自主學(xué)習(xí)階段交叉進(jìn)行。

演奏交流（2 課時(shí)）

組織學(xué)生積極參與，相互合作。引導(dǎo)學(xué)生在演奏前介紹自己制作的創(chuàng)意樂器，分享制作過程中有趣的故事和心得。鼓勵(lì)學(xué)生利用自己的創(chuàng)意樂器進(jìn)行簡(jiǎn)單樂曲的演奏，珍惜作品展示的機(jī)會(huì)，充分展示自己的創(chuàng)作才華。

總結(jié)評(píng)價(jià)（2 課時(shí)）

引導(dǎo)學(xué)生按照學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表做好記錄，根據(jù)各部分評(píng)價(jià)內(nèi)容開展自評(píng)和互評(píng)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納，回顧在作品設(shè)計(jì)、作品制作、程序設(shè)計(jì)、作品演奏、小組合作等過程中遇到的問題，總結(jié)解決這些問題的經(jīng)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行校際間的分享與交流，展示創(chuàng)意電子樂器的質(zhì)量和價(jià)值。

項(xiàng)目特色

本項(xiàng)目最主要的評(píng)價(jià)方式是作品和作者的舞臺(tái)表現(xiàn)，這是一種非限制性的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。學(xué)生在項(xiàng)目中的學(xué)業(yè)水平高低、學(xué)習(xí)效果與效率、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作等均可通過舞臺(tái)上的表現(xiàn)反映出來。因此，最終的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)從過程性和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩方面進(jìn)行，以保證評(píng)價(jià)的科學(xué)性和客觀性。這種評(píng)價(jià)方式極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在制作過程中是分教室進(jìn)行的，即使在沒有教師直接管理的課堂中，學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性也非常高，幾乎沒有人做與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情。

使用建議

目前教學(xué)中以Arduino 為主，隨著其他開源硬件的普及和降價(jià)，可考慮基于ESP32 等的開源硬件。

演奏是教師對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要方式，也是激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造的重要?jiǎng)恿碓矗瑧?yīng)避免讓學(xué)生把這個(gè)過程當(dāng)成課業(yè)負(fù)擔(dān)。

展示之前教師應(yīng)為學(xué)生提供合適的舞臺(tái)，有條件還可以組織更高一級(jí)的作品展示演奏，例如校際間的交流甚至地區(qū)間的交流、音樂會(huì)等。