基于音樂核心素養(yǎng)的中學(xué)古琴創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)與開發(fā)

朱皓斌 薛耀鋒 楊金朋

摘 ?要 闡述中學(xué)音樂核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容，以創(chuàng)客教育理論為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)和開發(fā)面向音樂核心素養(yǎng)的中學(xué)古琴創(chuàng)客課程。運(yùn)用3D建模技術(shù)設(shè)計(jì)古琴三維模型，采用3D打印技術(shù)和工業(yè)雕刻機(jī)對(duì)古琴實(shí)物模型進(jìn)行制作和雕刻，應(yīng)用開源硬件實(shí)現(xiàn)古琴的演奏功能，開發(fā)古琴創(chuàng)客課程輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)系統(tǒng)并開展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)客教育;音樂核心素養(yǎng);古琴;創(chuàng)客課程;3D建模;學(xué)習(xí)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G633.951 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）21-0067-02

1 引言

當(dāng)前，隨著創(chuàng)客教育逐漸步入中小學(xué)教育中，創(chuàng)客課程與創(chuàng)客平臺(tái)的融合發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。核心素養(yǎng)是培養(yǎng)自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)與社會(huì)價(jià)值實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)公民的重要基礎(chǔ)[2]。基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)公民核心素養(yǎng)的重要階段，中學(xué)生音樂核心素養(yǎng)是指中學(xué)生在學(xué)習(xí)音樂過程中形成的一系列與音樂相關(guān)的能力與態(tài)度，并基于此適應(yīng)當(dāng)前和未來社會(huì)挑戰(zhàn)的需要[3]。音樂核心素養(yǎng)不僅包含學(xué)生的音樂審美觀、審美意識(shí)等，還影響著學(xué)生音樂情感的豐富性和道德品質(zhì)的高尚性[4]。

本文基于創(chuàng)客教育及學(xué)生個(gè)性化自主探究理論，以音樂素養(yǎng)為導(dǎo)向，以古琴教學(xué)為實(shí)踐，提出在中學(xué)開展信息化背景下的古琴創(chuàng)客課程。在該創(chuàng)客課程中，借助3D建模軟件為古琴建模，并基于3D打印技術(shù)檢測完善古琴模型，之后運(yùn)用工業(yè)雕刻機(jī)在木材上完成古琴雕刻。最后，基于開源硬件和iOS系統(tǒng)，開發(fā)輔助古琴創(chuàng)客課程的學(xué)習(xí)平臺(tái)系統(tǒng)。

2 面向音樂核心素養(yǎng)的古琴創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)和開發(fā)

古琴的設(shè)計(jì)與制作教學(xué)環(huán)節(jié) ?琴藝，在該文中特指古琴，即“七弦琴”。古琴的背景故事、流傳詩句和圖作不勝枚舉，就是古琴本身的造型也相當(dāng)講究。一張古琴包羅了天地、五行、陰陽等中國傳統(tǒng)文化。古琴歷史悠久、流傳廣泛，然而在近現(xiàn)代的古琴教育及學(xué)習(xí)中，古琴虛高的價(jià)格、佶屈聱牙的減字譜成為古琴教育普及化的障礙。筆者試圖打破傳統(tǒng)的古琴教習(xí)方式，以創(chuàng)客教育理念為基礎(chǔ)，借助信息化技術(shù)和工具揭開古琴制作和教學(xué)的神秘面紗。

在設(shè)計(jì)和制作古琴過程中，在沿用原始古琴制作工藝的基礎(chǔ)上，添加了一些信息化技術(shù)元素。同時(shí)，在古琴中安裝了單片機(jī)和LED等相關(guān)電子元件，將古琴所彈奏的不同音色可視化呈現(xiàn)出來。古琴創(chuàng)作具體可分為四個(gè)步驟。

1）古琴的三維建模。古琴的琴體是由兩塊木板結(jié)合而成，所以只要分別做出兩塊木板的模型，就可以進(jìn)行后期加工和處理。本文選用仲尼式古琴原型進(jìn)行三維繪制，由于是實(shí)驗(yàn)，因此并沒有制作出整個(gè)古琴模型，而只是制作了琴面的弧度，并將冠角和岳山一并制作進(jìn)去。

2）3D打印古琴模型。嘗試用3D打印進(jìn)行模擬古琴制作，由于直接上木材斫琴成本高昂，因此，筆者運(yùn)用3D打印機(jī)打印模型，打印出塑料模型以后，查看其弧度和光滑程度是否符合傳統(tǒng)古琴的標(biāo)準(zhǔn)，在確認(rèn)無誤后進(jìn)行下一步操作。

3）運(yùn)用工業(yè)技術(shù)完成古琴雕刻。運(yùn)用工業(yè)雕刻機(jī)在木材上進(jìn)行3D雕刻。雕刻機(jī)的出現(xiàn)代替了手工斫琴，使得斫琴的成本得以下降。

4）安裝電子元件。在制作出傳統(tǒng)古琴的琴面后，安裝單片機(jī)和LED提示燈等相關(guān)電子元件。這里選用20顆RGB LED作為徽位和弦位的提示燈，其中，徽位的提示燈用來提示泛音位置（一般泛音都產(chǎn)生在徽位的位置）;弦位提示燈用來提示右手撥弦。再用七條RGB LED STRIP 60來顯示每根弦上的不同按音。這些燈帶放置在每根弦的下方，每條由60個(gè)LED組成，總長度為100 mm。圖1為數(shù)字化古琴示意圖。

在古琴上，針對(duì)不同的音色使用不同的提示燈。

1）天音，即泛音，是弦樂器上特有的一種演奏技法。泛音通常產(chǎn)生于弦樂單弦等分處（如1/2、1/3、1/4），如果將等分處記做1/n，則該處產(chǎn)生的泛音音高為基礎(chǔ)音的頻率的n倍。例如，如果標(biāo)準(zhǔn)A音（古琴六弦）基礎(chǔ)音為440 Hz，則在其1/2處（即七徽）產(chǎn)生的泛音為880 Hz。有鑒于此，古琴的13個(gè)徽位正好處于從龍齦到岳山（有效弦長）的13個(gè)等分位（古琴七徽為1/2處）。在13個(gè)徽位上放置13個(gè)RGB LED，可以有效地提示泛音所處徽位。僅用這13個(gè)徽位的泛音可以演奏《流水》的泛音部分和《梅花三弄》的泛音部分，皆是泛音的練習(xí)曲目。

2）地音，即散音，是弦樂的基礎(chǔ)音，與弦長、弦直徑和松緊程度相關(guān)。古琴的正調(diào)自一弦起為C、D、F、G、A、C、D，以F調(diào)唱名為sol、la、do、re、mi、sol、la。空弦的散音，由處于一徽以右的七顆RGB LED來進(jìn)行指示，放在該處是因?yàn)樽笫值陌匆粢话愕剿幕斩梗笫值姆阂糇罡咭簿偷揭换眨苑旁谝换找酝獠粫?huì)影響到其他音域。使用散音進(jìn)行練習(xí)的曲目有《笑傲江湖》、現(xiàn)代曲目《我和你》等。

3）人音，即按音。在三種音色中，唯獨(dú)人音是最為復(fù)雜的，正是由于按音的委婉多轉(zhuǎn)，才有了“人音”的別稱。按照現(xiàn)代古琴大師陳金龍先生的研究，可以將每根弦按照十二平均律劃分成兩個(gè)8度音程，即24個(gè)音。這兩個(gè)8度音程涵蓋了從龍齦到四徽位的弦長，弦的總長度約為842 mm（該長度由筆者手中仲尼式古琴測得）。每個(gè)徽位及每個(gè)半音階所在弦長，以一弦（C弦）為例，根據(jù)定制的RGB LEDSTRIP型號(hào)的規(guī)格是每米60個(gè)，平均每兩個(gè)LED的間距Δs=16.7 mm。測得每個(gè)音名所對(duì)應(yīng)的徽位到龍齦的距離，可以得到該徽位所對(duì)應(yīng)的LED的位置。

古琴輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā) ?古琴輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)除了具備基本的用戶登錄等模塊以外，還需要具備兩大模塊：一是古琴響應(yīng)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)古琴內(nèi)部電子元件的連接和控制;二是學(xué)習(xí)資源調(diào)控模塊，能夠?qū)ι蟼鞯墓徘賹W(xué)習(xí)資源（如樂譜等）進(jìn)行調(diào)控。

下面對(duì)這兩個(gè)模塊應(yīng)具備的功能進(jìn)行具體闡釋。

1）古琴響應(yīng)模塊。此模塊采用具有Raspbian系統(tǒng)的樹莓派主板和LED STRIP等開源硬件和電子器件開發(fā)而成。當(dāng)輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)播放古琴樂曲時(shí)，古琴響應(yīng)模塊會(huì)給古琴發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，古琴內(nèi)部安裝的樹莓派主板會(huì)根據(jù)信號(hào)的指令調(diào)控LED燈的亮滅。而學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)古琴譜的時(shí)候，能夠直觀地看到古琴上LED燈的指引，從而完成演奏。此模塊可以幫助學(xué)習(xí)者更加直觀地了解樂譜，從而使古琴學(xué)習(xí)更簡單有趣。

2）學(xué)習(xí)資源調(diào)控模塊。學(xué)習(xí)者不僅能夠根據(jù)這些學(xué)習(xí)資源，完成古琴的自學(xué)與實(shí)時(shí)練習(xí)，而且可以根據(jù)不同的學(xué)習(xí)進(jìn)度、彈曲速度，運(yùn)用調(diào)控模塊對(duì)樂譜等學(xué)習(xí)資源進(jìn)行相應(yīng)調(diào)控，可以設(shè)置其播放速度、播放樂器，并設(shè)置快進(jìn)和快退按鈕來幫助練習(xí)某一個(gè)琴曲片段。

圖2為開發(fā)的古琴在線輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)部分頁面，學(xué)習(xí)者可以在此平臺(tái)上找到不同曲目的古琴樂譜，并根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況設(shè)定樂曲彈奏速度、彈奏片段等，同時(shí)可以通過設(shè)置快進(jìn)和快退等幫助練習(xí)某一個(gè)琴曲片段。

3 總結(jié)與展望

古琴創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)和開發(fā)完成之后，在上海某中學(xué)開展了兩年多的實(shí)際教學(xué)應(yīng)用，學(xué)生反饋效果良好。在之后的教學(xué)中，學(xué)生基于該課程開發(fā)的教學(xué)系統(tǒng)課前完成自主探索、學(xué)習(xí)，課堂上與教師之間相互溝通交流，學(xué)習(xí)氛圍較好。經(jīng)教師觀察和課堂訪談，信息化與古琴教學(xué)相結(jié)合的創(chuàng)客教育方式，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升了學(xué)生的音樂核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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