创意电子乐器设计、制作与演奏

李玉华 谭姣连 张艳艳

项目准备

项目要求学生以小组为单位，基于Arduino 硬件和编程，结合自己对于乐器与演奏的理解设计并制作1 件电子乐器。其中，乐器要体现“创意”二字，与传统的“电子琴”要有所区别，要求学生运用设计思维，针对不同的用户和需求进行个性化设计。引导学生充分利用各种类型的传感器和电子元件，打造1 件独一无二的创意电子乐器，并用该乐器进行现场演奏。

项目分析

项目围绕音樂、通用技术、信息和物理等学科的核心素养进行设计，有序引导学生进行乐理知识、电路设计、Arduino 为主的开源硬件使用和编程等方面的学习，通过学习单进行自主检测；指导并鼓励学生运用数字化工具进行创作，通过现场演奏的方式展示制作的乐器及制作过程，对于提升学生创新设计、工程思维、物化能力、团队合作和表达沟通等能力具有重要作用。

项目实施

项目鼓励学生设计和制作各种具有不同造型和不同功能的乐器，要求学生掌握一定的乐理知识、工程学相关知识，以及数字化制作工具的操作方法等。项目以现有乐器为基础，分析其工作原理，结合理论知识，从以下几个阶段开展创意电子乐器的设计和制作，总共需要17 ～ 19 课时。

观察思考（1 课时）

引导学生观察感兴趣的乐器，了解其发声的基本原理，学习基本的乐理知识，并学会演奏简单的乐曲，最后查阅相关资料了解各种乐器的外观设计原则。

技术设计（2 课时）

①指导学生学习设计的基本流程，掌握基本工具、软件等的操作方法。②引导学生利用现有乐器，结合自己的理解进行设计，初步完成创意电子乐器草图、原理图等。

自主学习（4 课时）

学生利用教师团队自主开发的学习手册开展自主学习：①根据外观设计需求，自主选择3D 打印机、激光切割机、机械雕刻机、电烙铁等工具进行学习和实践；②根据自己的基础、兴趣和程序设计需求，自主选择Mixly 或Python等编程软件，自定步调探索多种电子乐器的触发方式，如按键式、触摸式、非接触式（用传感器）等。学习手册采用项目式活动+ 教程案例相结合的方式编写，以满足学生多样化的需求。

工程制作（6 ～ 8 课时）

工程制作阶段是学生对作品进行物化制作的环节，由于电子乐器制作工程量相对较大，时间跨度较长，组织学生有序安排制作进程，并做好中期汇报工作。工程制作阶段可与自主学习阶段交叉进行。

演奏交流（2 课时）

组织学生积极参与，相互合作。引导学生在演奏前介绍自己制作的创意乐器，分享制作过程中有趣的故事和心得。鼓励学生利用自己的创意乐器进行简单乐曲的演奏，珍惜作品展示的机会，充分展示自己的创作才华。

总结评价（2 课时）

引导学生按照学习评价表做好记录，根据各部分评价内容开展自评和互评。引导学生进行归纳，回顾在作品设计、作品制作、程序设计、作品演奏、小组合作等过程中遇到的问题，总结解决这些问题的经验。鼓励学生进行校际间的分享与交流，展示创意电子乐器的质量和价值。

项目特色

本项目最主要的评价方式是作品和作者的舞台表现，这是一种非限制性的表现性评价。学生在项目中的学业水平高低、学习效果与效率、学习态度、团队合作等均可通过舞台上的表现反映出来。因此，最终的学习评价应从过程性和终结性评价两方面进行，以保证评价的科学性和客观性。这种评价方式极大地提升了学生的学习兴趣，学生在制作过程中是分教室进行的，即使在没有教师直接管理的课堂中，学生的学习自觉性也非常高，几乎没有人做与学习无关的事情。

使用建议

目前教学中以Arduino 为主，随着其他开源硬件的普及和降价，可考虑基于ESP32 等的开源硬件。

演奏是教师对学生作品进行评价的主要方式，也是激励学生进行创造的重要动力来源，应避免让学生把这个过程当成课业负担。

展示之前教师应为学生提供合适的舞台，有条件还可以组织更高一级的作品展示演奏，例如校际间的交流甚至地区间的交流、音乐会等。