STEAM教育中音樂與各主題間的關聯及實踐探究

摘要：目的：文章探討STEAM教育理念在音樂教育中的應用，以期為音樂教師提供多元化的教學思路，為音樂教育的發展奠定理論和實踐基礎，為當下音樂教學樹立新風向。方法：采用理論研究與案例分析法，對STEAM教育中科學、技術、工程、藝術、數學5個主題進行深入分析，以音樂為核心，尋找音樂與各主題間的共性，并提出課堂教學中可行的融合方法。結果：運用STEAM教育理念能夠有效促進音樂教育改革，激發學生的學習興趣，提高學生的綜合素質。同時，能夠打破傳統單一的音樂教學模式，進行跨學科教學，增強音樂課堂的豐富性和多樣性。結論：融入STEAM理念的教育，能在學生生活實踐和學科知識間搭建一座橋梁，幫助學生跨越知識的障礙，提高對音樂的教學預值。STEAM教育理念可以彌補現行音樂教學中的不足，對深化音樂教育改革、培育復合型創新人才具有重要意義。

關鍵詞：STEAM教育；音樂教育；科學；技術；工程；藝術；數學

中圖分類號：J60-4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）17-0-03

1 STEAM教育理念

1.1 STEAM的興起

STEAM教育興起于20世紀80年代的美國，具體包括Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Art（藝術）、Mathematics（數學）5個主題。最初美國國家科學委員會提出了STEM教育的概念［1］，Art（藝術）并沒有包含在內。但STEM教育提出“關鍵創新”的理念，認為創新能力是推動經濟發展的強大動力，也是國家競爭力的核心。而藝術是培養創造能力的重要手段之一，由此，Art（藝術）這一主題進入人們的視野。2006年，喬治·雅克曼（Georgette Yakman）首次提出將藝術融入STEM教育。

1.2 STEAM的內涵

作為一種先進的教育范式，STEAM教育旨在培養學生的整合能力、創新思維及解決問題的能力。2016年，教育部發布《中國學生發展核心素養》總體框架，以培養“全面發展的人”為核心。STEAM教育所倡導的培養復合型創新人才與國家發展戰略不謀而合。傳統教育中各學科之間的壁壘也將在這一教育理念下被打破，從而促進跨學科融合。《義務教育藝術課程標準（2022年版）》強調了跨學科學習的重要性。教育部印發的《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》也強調加強學科的互相關聯，要求各課程不少于10%的課時用來進行跨學科主題的學習。在多元化領域融合的學習過程中，培養學生的動手實踐能力和創造能力。

1.3 音樂教育與STEAM的聯系

音樂作為Art（藝術）學科中的一個重要領域，是創新的關鍵，也是促進學生全面發展的重要因素，亦是國家提高文化軟實力必不可少的一個環節。音樂教育作為綜合人文素養的重要組成部分，在促進學生全面發展、提升學生的審美素養方面具有獨特的價值。傳統的音樂教育理念單一，難以滿足當代學生對多元化知識的需求。因此，融合STEAM教育理念的音樂教育實施策略具有重要意義。

2 STEAM教育中音樂與各主題間的聯系與實踐

在實踐中，STEAM教育的綜合性強，以跨學科的方式將抽象的理論知識與現實生活緊密結合，使學生在學習不同學科時能夠遷移運用，增強解決問題的實際能力。下文分別探討音樂與科學技術、音樂與工程、音樂與數學之間的相互作用及實踐。

2.1 音樂與科學技術

音樂是一種藝術形式，科學則對客觀事物的形式和組織進行有序的檢驗和解釋。兩者在概念上看似獨立，但存在密不可分的關系。音樂與科學相互促進、相互影響，正如中國物理學家李政道所說，“科學和藝術是不可分割的，就像一枚硬幣的兩面”。科學技術能夠促進音樂發展，是音樂發展的主要推動力。隨著古代冶煉技術、磨制工具等的發明創造，編鐘、石磬、塤等樂器得以廣泛流傳。隨著現代技術的發展，電子音樂、數字音樂得以誕生。在科技不斷發展的同時，音樂的表現范圍擴大，能夠多維度延伸音樂，多角度發展音樂。音樂與科學是同源同構的，音符的音高與聲波的頻率密切相關，高頻率聲波產生高音，反之產生低音；數學和物理可以解釋弦樂器的音色，解釋弦的震動和共鳴。科學在音樂創作中發揮著關鍵作用，如貝多芬采用數學中的黃金分割比例來創作音樂；朱載育通過數學公式計算出十二平均律。

在教學過程中，教師可以巧妙融入科學知識，引導學生探索聲音的物理原則。以人音版二年級上冊音樂教材中第六單元能力進階階段的“打擊樂器分類”為例，教師除介紹交響樂樂器的音色、形狀外，還可以介紹木制樂器、金屬樂器、皮制樂器等工作原理及物理規律，如弦樂通過琴弦的振動發聲，演奏者手指按壓琴弦與指板接觸，弓子與琴弦摩擦產生振動，進而產生不同的音高和音色。當然，教師還可以利用AI、VR等數字技術引導學生創新探索，將音樂與科學技術結合，激發學生的想象力和創造力，使音樂課程變得更加多元化。

“科技興則民族興，科技強則國家強”，在實現中華民族偉大復興的征程上，必須堅定不移地走科技強國之路。因此，教師在音樂教學過程中，應拓寬音樂學科的邊界，融合科學技術思維。

2.2 音樂與工程

工程學是一門運用工程、物理和材料科學原理，進行機械系統的設計、分析、制造和維護的學科。自古以來，我國就是一個崇尚技藝、尊重工匠的國家，從春秋戰國時的魯班到明朝的宋應星，無數工匠用自己的智慧書寫了中華文明的輝煌篇章。工程學中的工程思維是一種創新性思維，是以解決實際問題為最終目的的實踐性思維。運用工程思維能夠激發各類潛能，協調各方資源，培養學生的發散性思維。因此，教師在音樂教學過程中應遵循STEAM理念，培養學生的工程思維，激發學生對工程設計的興趣。

在音樂課程中，培養學生的工程思維并非進行工程力學教育，而是基于項目化迭代設計的科學工程思維開展教學。項目化教學即讓學生在“做中學”。工程思維培養主要包含四個環節：工程決策、工程設計、工程實施、工程成果展示。教師應以此為導向，設計教學。例如，在以“水”為主題的音樂教學中，教師應收集相關資料，結合“GVC”教學模式為項目作準備，激發學生的學習興趣，發揮學生的創造能力。根據每個學生的差異，通過不同的方式引導學生了解水的聲音，讓學生分組搜集有關“水之聲”的信息，合作完成思維導圖。然后運用科學知識、樂理知識，繪制設計圖，并制作小樂器，從而引領學生向高級思維發展。

新課改背景下，培養學生的工程思維是科學教學的重要目標，在音樂教學中融入工程思維，進行學科交叉，既能調動學生學習的積極性，又能將主體地位歸還于學生，幫助學生在課堂中發揮主觀能動性，從而提升學習效率。

2.3 音樂與藝術

廣義的藝術包括實用藝術、造型藝術、表情藝術、綜合藝術、語言藝術、民族民間藝術。藝術本質上作為一種特殊的精神生產，是為了滿足人們的審美需要。子曰：“志于道，據于德，依于仁，游于藝。”唯有通過藝術，才能創造性地實現道、德和仁。藝術具有審美價值、形式價值，是人類寶貴的精神財富。

音樂作為藝術的子領域，在課堂教學中更應緊密結合。例如，在音樂教學中滲透語文知識，引導學生聆聽、欣賞古風類音樂，如《琵琶行》等，使學生感受到古詩詞所蘊含的情感與思想。在聆聽音樂時，要根據音樂的節奏和情感變化，引導學生感受古文的情感起伏［2］。在聽覺與情感的多重刺激下，加深學生對課文的理解與記憶。“凡音之起，由人心生”，學生在感受音樂的同時，能夠基于對文學內涵的體悟更好地理解音樂的和聲、結構等。

2.4 音樂與數學

數學一直被視為人類認知世界的利器，數學教育的目的不僅僅是傳授知識，更在于培養人的思維方式和解決問題的能力。數學實力往往影響著國家實力，幾乎所有的重大發現都與數學息息相關，在航空航天、國防安全、生物醫藥、信息、海洋、能源、人工智能等諸多領域，數學均具有不可替代的重要地位。

音樂具有數學思維，而數學思維所呈現的秩序性可遷移至音樂的創作、演奏、演唱中。

在音樂課程中，運用STEAM理念將數學與音樂相結合，能夠在使學生獲得思維鍛煉的同時，揭示音樂的本質。例如，在鋼琴教學過程中，教師可以將斐波那契數列作為一個數學知識點，鋼琴的一個8度由13個音符組成，有8個白鍵、5個黑鍵。而音階由8個音組成，其中第3個和第5個音是基本和弦的基礎。在音階中，主音是第5音，也是構成8度的所有13個音中的第8音，8除以13約等于0.6154，近似于黃金比例。其中，3、5、8、13都是斐波那契數列中的數字。數百年來，作曲家和樂器制造商一直用斐波那契數列和黃金比例創作音樂。例如，莫扎特的許多作品都以黃金比例為基礎，這一點在其鋼琴奏鳴曲中尤為明顯。

這種學科融合模式可以使學生對音樂知識有一定的了解，也可以培養學生的運算能力、推理能力，引導學生用數學的眼光觀察音樂、理解音樂、創作音樂，符合STEAM教育中發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的理念。音樂與數學同根同源，學生具備理性思維之后，也能用更加嚴謹的、規范的態度欣賞音樂的美。

3 STEAM在國內音樂教育中的現狀與面臨的挑戰

STEM教育于2008年引入我國，經過多年的演變，逐漸發展為STEAM教育，2016年，教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中明確提出，“有條件的地區要積極探索信息技術在‘眾創空間’、跨學科學習（STEAM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用”［3］，由此可見STEAM教育的重要性。國內學者對STEAM的研究也日益深入。盡管國家層面給予大力支持，眾多學者和一線教師也對此持續關注，但我國STEAM教育發展仍處于初級階段，尚未形成系統的理論體系。STEAM教育理念下的藝術教育及其子領域音樂教育，相較于理工科的實踐研究尚顯單薄。不論中小學還是高校，都缺乏系統性的改革策略，也未對教師進行STEAM教育的系統培訓。

STEAM教育在我國音樂教育實踐中有待進一步深化，其真正落實還面臨諸多挑戰。只有各學科教研團隊進行深度交流溝通，才能確保課程開發的科學性與時效性［4］。當前，教師對STEAM教育理念的認識普遍不足，缺乏實踐經驗，很容易將音樂課程變成學科教育的“大雜燴”，因此研究團隊應構建系統的、基于STEAM教育理念和特點的課程體系，挖掘不同學科之間的內在聯系。

4 結語

我國音樂教育在很長一段時間內以理論教育或技能訓練的孤立狀態存在。在STEAM理念的指引下，將科學、技術、工程、藝術、數學等學科與音樂教育有機結合，有助于提高音樂教學質量，對培養復合型人才具有重要意義，因此進行音樂教育改革勢在必行。

參考文獻：

［1］ 王騰宇.跨學科視域下的STEAM教育對音樂教育的啟示［J］.中國音樂，2019（3）：123-128，142.

［2］ 廖濤，黃智浪.將音樂融合于高中語文古詩詞教學的策略［J］.天津教育，2024（28）：29-31.

［3］ 張鴻雁.數學與音樂的聯系與融合［J］.寧夏教育，2024（9）：70-72.

［4］ 中國教育信息化網.教育部關于印發“教育信息化‘十三五’規劃”的通知（教技［2016］2號）［EB/OL］.中國教育信息化網，（2016-06-17）［2024-10-17］. http：//www.ict.edu.cn/laws/new/n20160617_34574.shtml.

作者簡介：胡靜 （1994—） ，女，研究方向：音樂教育。

本文引用格式：胡靜. STEAM教育中音樂與各主題間的關聯及實踐探究［J］.藝術科技，2024，37（17）：-.