Scratch编程与小学音乐学科融合探究

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摘要：scratch编程作为当下小学生编程学习的热门基础语言，采用图形化、模块化的结构设计。教师在信息技术课堂教学中可以打破学科界限，将音乐、美学等学科知识相结合，面向学生的生活世界，帮助学生建构对世界的完整认识。

关键词：Scratch;编程;学科融合;实例探究

Scratch编程作为诸多儿童及青少年编程语言的一种，体现出相当的发展优势。其已具有一定的社会普及性，表现出可视化编程的优点，通过艺术教育的融入与结合可以进一步丰富其教学方法和内容。青少年编程教育在中国已有20余年的历史，从早期的DOS命令到当下的可视化编程工具Scratch，编程语言越来越面向用户，也越爱越体现人性化的特点。

一、编程与音乐学课的融合

美国著名教育家布鲁纳说“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣”。可见兴趣对学生的学习起着至关重要的作用。基于Scratch编程下的小学音乐学科教学，在Scratch的编程教学基础上，加入更多的音乐素材，让学生在Scratch与音乐学科的融合中产生除了聆听之外，自己创编音乐的审美乐趣。在Scratch的软件中可选择多种乐器，通过对每一个琴键赋予不同的音调，最终实现键盘演奏音乐的效果，由此可以普及更多的音乐。学生们可以在欢乐的氛围中用Scratch“声音”模块的“弹奏音符”控件修改音高和节拍时长，进行乐曲的脚本编写，引发了孩子们的创作热潮。设计合理的乐曲编程，可以激发学生音乐审美的主动性，可以全方位培养学生的编程、创作、表演等能力，有助于发挥学生的个性特长。

二、“色辨成音”教学实例

艺术与科学是相通的，我们在学习音乐理论和技能时，不仅需要把握各种音乐现象，还要了解其科学本质，如音乐声学中的振动、声波、拍音、声音定位功能，乐音体系中的音域范围与人耳感受到的振动波范围的关系及声学上超声波与次声波等相关知识。音的强弱方面，可以介绍人耳在音强的主观感受与客观物理量上存在着一定的差异等知识；音色方面，可介绍完整的音色感是由客观量———音的频谱，与主观量———人的通感结合而成，音色的不同取决于发音体发出声音中泛音数目的多少和泛音振幅的大小。声音振动的始振、稳态和衰减三个过程。还有音程协和本质在声学上的解释以及一些初步的音律、频率的计算方法。将有关“音”的科学纳入基本乐理教学中，培养艺术类的数理逻辑思维能力，提高其科技素质与全面的综合素质。所以，在人工智能、大数据等科技时代，我们在学习时应加入一些与音乐学科交叉的科学知识。例如，五年级Scratch编程软件“色辨成音”———“如果”结构和“广播”指令，就是运用信息技术编程软件，以色块的形式来呈现音乐旋律。贝多芬《第九“合唱”交响曲》“欢乐颂主题”在第四乐章中反复出现，旋律上用do、re、mi、fa、sol五个音写成，优美简洁，节奏以四分音符为主的写法，由起承转合四个乐句构成，既有对比，又和谐统一。起、承的第一、二乐句前三小节完全一样，在第四小节发展变化。第三乐句旋律的转变，使音乐充满力量。第四乐句是第二乐句在节奏和旋律上作装饰性变化的再现，这就是“合”。四个乐句层层推进，将人们对和平与爱的呼唤展现得淋漓尽致。在Scratch编程软件中将音符可视化，用红、黄、蓝、绿、橙、紫等色块来表示音符，从色块上我们可以看出方块的颜色代表不同的音符，方块的宽度和长度代表音符的节奏和时值。例如：红色代表“do”，橙色代表“re”,黄色代表“mi”,绿色代表“fa”,天蓝色代表“sol”。运用编程软件，编辑代码，创建广播模块等相应操作步骤，就可以将音乐作品《欢乐颂》以编程软件制作的形式呈现在学生面前。这样的学习，不仅能很大程度提高学生的学习兴趣，也体现了学科之间融合性的交互式学习。

三、“音画时尚”教学实例

音乐世界中，各种乐器、人声都有自己独一无二的音色，从而构成了多姿多彩、奇妙无比的音响世界。在音乐家的手中，丰富的音色源宛如是一块包纳万千、巨大无比的“调色板”，其中的这些既看不见也摸不着的“色彩颜料”被有序地用来创造、绘筑成绚丽、斑斓的音乐王国，并成为音乐表现的重要手段之一。它们不但能模拟自然界中的风雨鸟鸣，还可以表现人类的心灵悸动、细腻入微的情感世界。立体的混色组合（如交响乐），还可以揭示深邃的人生哲理乃至重大社会变革的题材内容。艺术与科学是相通的，音乐不仅是聆听的艺术，也可以是“看见的样子”。《小星星》是一首外国儿歌，旋律简洁、轻快活泼，F大调，四二拍，由do、re、mi、fa、sol、la六个音写成，也成为了全世界所有国家和文化的孩子们启蒙教育中最经典的第一首儿歌。译为中文歌词版的《小星星》儿歌，简单短小的旋律也蕴含了深刻地含义，几乎成为了所有孩子们快乐童年时光一段难忘的旋律，在学生对歌曲十分熟练的前提下运用Scratch软件编写程序，让音符和声音可视化来呈现“声音的样子”。声音看起来是什么样子？怎样把音符显示出来呢？在Scratch中将声音用对应的色块图形来显示，播放声音变颜色，设计颜色不同形状大小一样的七个造型对应7个音符，按下1~7的数字键，播放do到si7个音符，同时切换造型，使音符变颜色。例如：红色代表“do”，橙色代表“re”，黄色代表“mi”，绿色代表“fa”，天蓝色代表“sol”，深蓝色代表“la”。这些色块图形，每一种颜色对应一个音符，就可以显示出音符的“样子”。输入数字代码表示音符，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，每个数字表示钢琴键盘中的一个音节。从这个数字代码可以发现，在音阶里do~si七个音符中，音与音的关系除了mi到fa，si到do之间是半音关系外，其它音符之间皆为全音关系。在编程代码中，依然遵循了这个关系，全音关系之间代码数值相差为2，半音关系相差为1，也就是说do到re是全音关系，do输入数字代码为“60”，全音数值相差2，那re的数字代码就是“62”；mi到fa是全音关系，mi输入数字“64”，半音数值相差1，那fa的数字代码就是“65”。《小星星》用四分音符和二分音符两种时值的节奏写成，有色彩的方块表示音符，音符时值输入代码就可以呈现出来。在Scratch中提供了完整的钢琴键盘，输入相应代码可以将乐曲显示出来。四分音符时长为一拍，是音符时值的基本单位，在Scratch编程软件中输入数字代码“0.5”拍，就可以表示四分音符一拍的时长。二分音符时长为两拍，是四分音符时长的一倍，那相对应的数字代码就应该输入数字“1”拍。确定好音符以及音符时值，《小星星》的旋律就可以完整呈现了。Scratch编程软件融合音乐学科的知识来学习，既是学科融合的体现，也能够让两个学科相互促进，在轻松有趣的课堂上丰富学生的知识，同时提高学生的操作能力。

四、“音乐猴”教学实例

无论是自然界还是人类社会，处处都存在着节奏的身影。节奏是所有音乐的源泉、骨架、本质和生命，在音乐中占据了无可替代的重要地位，任何音乐、任何旋律都不可能离开节奏单独存在。在音乐教学中节奏训练相对于其他音乐技能来说，更具有实施性和普及型。在小学音乐基础教学当中，节奏训练是一项最为基础、最为简便、也最具实施性的音乐基础技能。在Scratch编程软件中，将音乐节奏与编程相结合，将声音转化为图像与动作，以“音乐猴”敲鼓的形式展现出来。（一）绘制角色运用绘图编辑器中的矩形和椭圆工具绘制猴子的脸和嘴。将大嘴猴的嘴唇分别绘制成上、下两片组合而成的嘴唇，利于制作嘴唇开合的动画效果。并将大嘴猴的形象填充合适的颜色。（二）编辑脚本大嘴猴说话的时候上下嘴唇是朝着上、下两个不同的方向运动的，是有节奏变化的。当说话的声音大的时候大嘴猴的嘴巴张得很大，声音小的时候嘴巴张得很小。说明声音的大小决定大嘴猴张嘴的大小。就需要用到一个音量值模块，这个模块前面的方格勾选了就会在舞台上方显示该音量值的变化。（三）编辑“音乐猴”演奏节奏在音乐节奏学习中，最常见的是全音符、二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符，偶尔还有出现三十二分音符。在Scratch编程软件中，是怎样来表现四分音符的呢？在操作窗口输入相应的数字代码，就可以将对应的音的时值表现出来了。四分音符作为音的时值的基本单位，在单位时值内音的时长为一拍，输入对应数字“0.4”就可以表示出四分音符一拍的时值。同样已输入数字的方法也可以表现其他时值的音符，例如：“0.1”表示三十二分音符；“0.2”表示十六分音符；“0.3”表示附点十六分音符；“0.4”表示四分音符；“0.5”表示附点四分音符等等。值得注意的是，在音符时值中，音符的名称是呈双数倍数增长，也就是二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符等等，再输入数字代码时，遇到单数的时候，例如：“0.3”就可以表示为附点十六分音符。通过以上操作，可以确定好音符的时值。同样也是采用输入数字的方式来确定音符的单位时间内演奏的速度，实际操作中数字越大速度越慢。编辑好音符的时值和速度后，就可以发出指令，让节奏以图像的形式，点击按钮进行演奏，“音乐猴”就可以根据Scratch编程输入的代码，演奏出相应的节奏。

五、“快乐音符”教学实例

在数字化、信息化时代，获取各种音乐的手段，逐渐依托各项科技技术来呈现，在Scratch教学中，就可以运用编程软件来呈现音符，有助于提高学生音乐素养和信息技术素养。在音乐学习中，识谱能力和音准的训练，始终贯穿于整个学习过程当中。本课以C大调音阶为例，用Scratch编程软件来呈现音阶，并辅以柯达伊音阶手势，每一个音符都有对应编程代码，作品呈现的画面卡通有趣，屏幕上跳动的音符看起来十分活泼可爱，能很好地吸引学生的注意力，以Scratch编程软件制作的“快乐音符”，不仅是学生制作能力的体现，更是可以作为音乐和信息技术教学中很好的辅助工具。在主界面以“快乐音符”为题，设置了点击操作的按钮，例如：点击“绿旗”开始运行程序；点击“使用说明”进入说明界面；点击“快乐音符”进入音符界面；按下“空格键”转换到柯尔文音阶手势界面。利用Scratch编程制作的这个音符学习软件，按下可以在音乐学习中提供便捷的学习途径。以C大调音阶为例，由七个基本音符“do、re、mi、fa、sol、la、si”组成，为了听觉以及和声进行的圆满，音阶结束音都会重复一个高八度的主音，也就是C大调音阶中的高音“do”，这样一组音阶就有八个音符，在Scratch编程软件中，输入对应的音符代码就能把这八个音符以声音的形式转换呈现，并且具有相对的音高，这个学习音乐基本知识提供了非常有有效的途径，特别是在没有钢琴以及其它乐器演奏带领唱音阶的情况下，也可以给学生呈现音阶的相对音高。在操作界面上，每一个数字键按钮就对应一个音符，例如：“按下数字键1，转换到do界面；按下数字键2，转换到re界面；按下数字键3，转换到mi界面；按下数字键4，转换到fa界面；按下数字键5，转换到sol界面；按下数字键6，转换到la界面；按下数字键7，转换到si界面；按下数字键8，转换到高音do界面”，在音阶学习中，有一首歌曲《哆唻咪》就可以辅助学生熟悉音符，在“快乐音符”Scratch编程制作中，也加入了这首歌曲，按下数字键0转换到歌曲界面，对学生学习和唱准音符（音阶）提供有效帮助。

六、结语

音乐的学习不只是在音乐课堂或是专业教室，甚至也不一定是音乐教师来传授知识给学生，从Scratch编程制作的这些案例中我们就可以发现，是在计算机教室学习音乐，甚至是制作音乐，授课教师可以是音乐老师，也可以是信息技术老师，这样的教学方式，不仅是信息技术的运用，更是学科融合最好的体现，当然，对于教师个人而言，这样的“信息技术革命”既是机遇也是挑战，学科融合就是要打破学科之间的壁垒，这就要求教师自身也是一个多学科知识融合的个体，信息技术教师不仅会本学科专业知识，而且还具备音乐、美术、语文、数学、英语等其他学科专业素养，这也是教师能力素养提升的一个重要方面。

参考文献：

[1]叶科,刘思捷.Scratch编程在青少年艺术人才培养中的应用[J].中小学信息技术教育,2019,(11).

[2]张博.基于Scratch编程下的各学科融合实例探究[J]中国高新区,2017,(23).

[3]曹凤娟.学科融合视角下的Scratch编程教学的实践探索[J]小学教学研究,2020,(12).

作者:熊敏黎 单位:贵阳市实验小学