Scratch編程與小學音樂學科融合探究

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摘要：scratch編程作為當下小學生編程學習的熱門基礎語言，采用圖形化、模塊化的結構設計。教師在信息技術課堂教學中可以打破學科界限，將音樂、美學等學科知識相結合，面向學生的生活世界，幫助學生建構對世界的完整認識。

關鍵詞：Scratch;編程;學科融合;實例探究

Scratch編程作為諸多兒童及青少年編程語言的一種，體現出相當的發展優勢。其已具有一定的社會普及性，表現出可視化編程的優點，通過藝術教育的融入與結合可以進一步豐富其教學方法和內容。青少年編程教育在中國已有20余年的歷史，從早期的DOS命令到當下的可視化編程工具Scratch，編程語言越來越面向用戶，也越愛越體現人性化的特點。

一、編程與音樂學課的融合

美國著名教育家布魯納說“學習的最好刺激乃是對所學材料的興趣”?？梢娕d趣對學生的學習起著至關重要的作用?；赟cratch編程下的小學音樂學科教學，在Scratch的編程教學基礎上，加入更多的音樂素材，讓學生在Scratch與音樂學科的融合中產生除了聆聽之外，自己創編音樂的審美樂趣。在Scratch的軟件中可選擇多種樂器，通過對每一個琴鍵賦予不同的音調，最終實現鍵盤演奏音樂的效果，由此可以普及更多的音樂。學生們可以在歡樂的氛圍中用Scratch“聲音”模塊的“彈奏音符”控件修改音高和節拍時長，進行樂曲的腳本編寫，引發了孩子們的創作熱潮。設計合理的樂曲編程，可以激發學生音樂審美的主動性，可以全方位培養學生的編程、創作、表演等能力，有助于發揮學生的個性特長。

二、“色辨成音”教學實例

藝術與科學是相通的，我們在學習音樂理論和技能時，不僅需要把握各種音樂現象，還要了解其科學本質，如音樂聲學中的振動、聲波、拍音、聲音定位功能，樂音體系中的音域范圍與人耳感受到的振動波范圍的關系及聲學上超聲波與次聲波等相關知識。音的強弱方面，可以介紹人耳在音強的主觀感受與客觀物理量上存在著一定的差異等知識；音色方面，可介紹完整的音色感是由客觀量———音的頻譜，與主觀量———人的通感結合而成，音色的不同取決于發音體發出聲音中泛音數目的多少和泛音振幅的大小。聲音振動的始振、穩態和衰減三個過程。還有音程協和本質在聲學上的解釋以及一些初步的音律、頻率的計算方法。將有關“音”的科學納入基本樂理教學中，培養藝術類的數理邏輯思維能力，提高其科技素質與全面的綜合素質。所以，在人工智能、大數據等科技時代，我們在學習時應加入一些與音樂學科交叉的科學知識。例如，五年級Scratch編程軟件“色辨成音”———“如果”結構和“廣播”指令，就是運用信息技術編程軟件，以色塊的形式來呈現音樂旋律。貝多芬《第九“合唱”交響曲》“歡樂頌主題”在第四樂章中反復出現，旋律上用do、re、mi、fa、sol五個音寫成，優美簡潔，節奏以四分音符為主的寫法，由起承轉合四個樂句構成，既有對比，又和諧統一。起、承的第一、二樂句前三小節完全一樣，在第四小節發展變化。第三樂句旋律的轉變，使音樂充滿力量。第四樂句是第二樂句在節奏和旋律上作裝飾性變化的再現，這就是“合”。四個樂句層層推進，將人們對和平與愛的呼喚展現得淋漓盡致。在Scratch編程軟件中將音符可視化，用紅、黃、藍、綠、橙、紫等色塊來表示音符，從色塊上我們可以看出方塊的顏色代表不同的音符，方塊的寬度和長度代表音符的節奏和時值。例如：紅色代表“do”，橙色代表“re”,黃色代表“mi”,綠色代表“fa”,天藍色代表“sol”。運用編程軟件，編輯代碼，創建廣播模塊等相應操作步驟，就可以將音樂作品《歡樂頌》以編程軟件制作的形式呈現在學生面前。這樣的學習，不僅能很大程度提高學生的學習興趣，也體現了學科之間融合性的交互式學習。

三、“音畫時尚”教學實例

音樂世界中，各種樂器、人聲都有自己獨一無二的音色，從而構成了多姿多彩、奇妙無比的音響世界。在音樂家的手中，豐富的音色源宛如是一塊包納萬千、巨大無比的“調色板”，其中的這些既看不見也摸不著的“色彩顏料”被有序地用來創造、繪筑成絢麗、斑斕的音樂王國，并成為音樂表現的重要手段之一。它們不但能模擬自然界中的風雨鳥鳴，還可以表現人類的心靈悸動、細膩入微的情感世界。立體的混色組合（如交響樂），還可以揭示深邃的人生哲理乃至重大社會變革的題材內容。藝術與科學是相通的，音樂不僅是聆聽的藝術，也可以是“看見的樣子”?！缎⌒切恰肥且皇淄鈬鴥焊?，旋律簡潔、輕快活潑，F大調，四二拍，由do、re、mi、fa、sol、la六個音寫成，也成為了全世界所有國家和文化的孩子們啟蒙教育中最經典的第一首兒歌。譯為中文歌詞版的《小星星》兒歌，簡單短小的旋律也蘊含了深刻地含義，幾乎成為了所有孩子們快樂童年時光一段難忘的旋律，在學生對歌曲十分熟練的前提下運用Scratch軟件編寫程序，讓音符和聲音可視化來呈現“聲音的樣子”。聲音看起來是什么樣子？怎樣把音符顯示出來呢？在Scratch中將聲音用對應的色塊圖形來顯示，播放聲音變顏色，設計顏色不同形狀大小一樣的七個造型對應7個音符，按下1~7的數字鍵，播放do到si7個音符，同時切換造型，使音符變顏色。例如：紅色代表“do”，橙色代表“re”，黃色代表“mi”，綠色代表“fa”，天藍色代表“sol”，深藍色代表“la”。這些色塊圖形，每一種顏色對應一個音符，就可以顯示出音符的“樣子”。輸入數字代碼表示音符，例：中央C“do”用60表示，“re”用62表示，“mi”用64表示，“fa”用65表示，“sol”用67表示，“la”用69表示，每個數字表示鋼琴鍵盤中的一個音節。從這個數字代碼可以發現，在音階里do~si七個音符中，音與音的關系除了mi到fa，si到do之間是半音關系外，其它音符之間皆為全音關系。在編程代碼中，依然遵循了這個關系，全音關系之間代碼數值相差為2，半音關系相差為1，也就是說do到re是全音關系，do輸入數字代碼為“60”，全音數值相差2，那re的數字代碼就是“62”；mi到fa是全音關系，mi輸入數字“64”，半音數值相差1，那fa的數字代碼就是“65”?！缎⌒切恰酚盟姆忠舴投忠舴麅煞N時值的節奏寫成，有色彩的方塊表示音符，音符時值輸入代碼就可以呈現出來。在Scratch中提供了完整的鋼琴鍵盤，輸入相應代碼可以將樂曲顯示出來。四分音符時長為一拍，是音符時值的基本單位，在Scratch編程軟件中輸入數字代碼“0.5”拍，就可以表示四分音符一拍的時長。二分音符時長為兩拍，是四分音符時長的一倍，那相對應的數字代碼就應該輸入數字“1”拍。確定好音符以及音符時值，《小星星》的旋律就可以完整呈現了。Scratch編程軟件融合音樂學科的知識來學習，既是學科融合的體現，也能夠讓兩個學科相互促進，在輕松有趣的課堂上豐富學生的知識，同時提高學生的操作能力。

四、“音樂猴”教學實例

無論是自然界還是人類社會，處處都存在著節奏的身影。節奏是所有音樂的源泉、骨架、本質和生命，在音樂中占據了無可替代的重要地位，任何音樂、任何旋律都不可能離開節奏單獨存在。在音樂教學中節奏訓練相對于其他音樂技能來說，更具有實施性和普及型。在小學音樂基礎教學當中，節奏訓練是一項最為基礎、最為簡便、也最具實施性的音樂基礎技能。在Scratch編程軟件中，將音樂節奏與編程相結合，將聲音轉化為圖像與動作，以“音樂猴”敲鼓的形式展現出來。（一）繪制角色運用繪圖編輯器中的矩形和橢圓工具繪制猴子的臉和嘴。將大嘴猴的嘴唇分別繪制成上、下兩片組合而成的嘴唇，利于制作嘴唇開合的動畫效果。并將大嘴猴的形象填充合適的顏色。（二）編輯腳本大嘴猴說話的時候上下嘴唇是朝著上、下兩個不同的方向運動的，是有節奏變化的。當說話的聲音大的時候大嘴猴的嘴巴張得很大，聲音小的時候嘴巴張得很小。說明聲音的大小決定大嘴猴張嘴的大小。就需要用到一個音量值模塊，這個模塊前面的方格勾選了就會在舞臺上方顯示該音量值的變化。（三）編輯“音樂猴”演奏節奏在音樂節奏學習中，最常見的是全音符、二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符，偶爾還有出現三十二分音符。在Scratch編程軟件中，是怎樣來表現四分音符的呢？在操作窗口輸入相應的數字代碼，就可以將對應的音的時值表現出來了。四分音符作為音的時值的基本單位，在單位時值內音的時長為一拍，輸入對應數字“0.4”就可以表示出四分音符一拍的時值。同樣已輸入數字的方法也可以表現其他時值的音符，例如：“0.1”表示三十二分音符；“0.2”表示十六分音符；“0.3”表示附點十六分音符；“0.4”表示四分音符；“0.5”表示附點四分音符等等。值得注意的是，在音符時值中，音符的名稱是呈雙數倍數增長，也就是二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符等等，再輸入數字代碼時，遇到單數的時候，例如：“0.3”就可以表示為附點十六分音符。通過以上操作，可以確定好音符的時值。同樣也是采用輸入數字的方式來確定音符的單位時間內演奏的速度，實際操作中數字越大速度越慢。編輯好音符的時值和速度后，就可以發出指令，讓節奏以圖像的形式，點擊按鈕進行演奏，“音樂猴”就可以根據Scratch編程輸入的代碼，演奏出相應的節奏。

五、“快樂音符”教學實例

在數字化、信息化時代，獲取各種音樂的手段，逐漸依托各項科技技術來呈現，在Scratch教學中，就可以運用編程軟件來呈現音符，有助于提高學生音樂素養和信息技術素養。在音樂學習中，識譜能力和音準的訓練，始終貫穿于整個學習過程當中。本課以C大調音階為例，用Scratch編程軟件來呈現音階，并輔以柯達伊音階手勢，每一個音符都有對應編程代碼，作品呈現的畫面卡通有趣，屏幕上跳動的音符看起來十分活潑可愛，能很好地吸引學生的注意力，以Scratch編程軟件制作的“快樂音符”，不僅是學生制作能力的體現，更是可以作為音樂和信息技術教學中很好的輔助工具。在主界面以“快樂音符”為題，設置了點擊操作的按鈕，例如：點擊“綠旗”開始運行程序；點擊“使用說明”進入說明界面；點擊“快樂音符”進入音符界面；按下“空格鍵”轉換到柯爾文音階手勢界面。利用Scratch編程制作的這個音符學習軟件，按下可以在音樂學習中提供便捷的學習途徑。以C大調音階為例，由七個基本音符“do、re、mi、fa、sol、la、si”組成，為了聽覺以及和聲進行的圓滿，音階結束音都會重復一個高八度的主音，也就是C大調音階中的高音“do”，這樣一組音階就有八個音符，在Scratch編程軟件中，輸入對應的音符代碼就能把這八個音符以聲音的形式轉換呈現，并且具有相對的音高，這個學習音樂基本知識提供了非常有有效的途徑，特別是在沒有鋼琴以及其它樂器演奏帶領唱音階的情況下，也可以給學生呈現音階的相對音高。在操作界面上，每一個數字鍵按鈕就對應一個音符，例如：“按下數字鍵1，轉換到do界面；按下數字鍵2，轉換到re界面；按下數字鍵3，轉換到mi界面；按下數字鍵4，轉換到fa界面；按下數字鍵5，轉換到sol界面；按下數字鍵6，轉換到la界面；按下數字鍵7，轉換到si界面；按下數字鍵8，轉換到高音do界面”，在音階學習中，有一首歌曲《哆唻咪》就可以輔助學生熟悉音符，在“快樂音符”Scratch編程制作中，也加入了這首歌曲，按下數字鍵0轉換到歌曲界面，對學生學習和唱準音符（音階）提供有效幫助。

六、結語

音樂的學習不只是在音樂課堂或是專業教室，甚至也不一定是音樂教師來傳授知識給學生，從Scratch編程制作的這些案例中我們就可以發現，是在計算機教室學習音樂，甚至是制作音樂，授課教師可以是音樂老師，也可以是信息技術老師，這樣的教學方式，不僅是信息技術的運用，更是學科融合最好的體現，當然，對于教師個人而言，這樣的“信息技術革命”既是機遇也是挑戰，學科融合就是要打破學科之間的壁壘，這就要求教師自身也是一個多學科知識融合的個體，信息技術教師不僅會本學科專業知識，而且還具備音樂、美術、語文、數學、英語等其他學科專業素養，這也是教師能力素養提升的一個重要方面。

參考文獻：

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[3]曹鳳娟.學科融合視角下的Scratch編程教學的實踐探索[J]小學教學研究,2020,(12).

作者:熊敏黎 單位:貴陽市實驗小學