人工智能技术下小学音乐教学优化策略
时间：2023-06-12 16:00:17 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
徐文馨
（1.中国科学技术大学人文与社会科学学院；
2.沉浸式媒体技术文化和旅游部重点实验室,安徽合肥 230026）
（一）国家出台相关政策
党的十九届四中全会提出“发挥网络教育和人工智能优势，创新教育和学习方式”。《中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》（以下简称《意见》）明确要求“建立覆盖义务教育各年级各学科的数字教育资源体系”[1]。党和国家提出发挥人工智能的优势，并就深化教育教学改革、创新教学方式、提高义务教育质量提出建立覆盖义务教育全阶段的数字教育体系。
（二）教育领域向信息化、智能化变革
我国教育数字化、信息化改革已在实行，2016年5月，教育部基础教育质量监测中心在音乐表现型测评时进行学生音乐演唱数据的电子化采集、存储及回收，并在此基础上利用智能语音识别与分析技术、机器学习技术等人工智能算法对学生的演唱数据进行机器自动评分，机器评分的准确性达到了专业评委的水平[2]。这是人工智能技术应用发展时代背景下国家在音乐教育领域投入的体现。
义务教育阶段的小学音乐教学也有着广阔的应用空间。教育部有关部门出台《意见》要求基础教育要适应信息化不断发展带来的知识获取方式和传授方式、教和学关系的革命性变化，而人工智能正在从信息化转向智能化，人工智能技术应用于音乐教育领域的成果广泛。音乐教育越来越提倡创作，《义务教育音乐课程标准(2011年版)》的“教学领域”中增加了“创造”[3]。处于艺术启蒙时期的小学生进行音乐创造需要人工智能的助力。
（三）“人工智能+音乐教育”的研究现状
人工智能，顾名思义，就是智能网络与传统产业的融合。2019年，人工智能的发展达到了一个全新的水平。在人工智能的热潮中，教育已经是一个附加项，因此“人工智能+教育”一词应运而生。“人工智能+教育”是指一切与教学有关的东西都将与人工智能结合起来[4]。
闫志明[5]提出了教育人工智能（EAI），认为其内涵是关注学习如何发生以及如何高效学习。他用模型来表示教育人工智能的内涵。模型的中间分为学习者模型、教学模型、领域知识模型三个核心模型，如图1所示，本文研究的“人工智能+音乐教育”范畴涉及此教学模型所包含的小学音乐教学的专业知识、技能和有效方法，属于中间部分教育人工智能内涵中的教学模型，期望寻找人工智能技术优化小学音乐教学的应用策略。
图1 “人工智能+音乐教育”的范畴
黎明[6]认为“人工智能+教育”的优势是针对教育实践活动中的特定问题，解决学生学习知识和构建知识的条件障碍。谷勇[7]提到20世纪后期，音乐教学课堂应用编程算法方式的音乐创作，系统存储世界各族乐器和各种动物及物体的音色，学习者根据自己需求选择智能化创作行为，这种助手是更加高效化、人性化、智能化的合成器。孙丹阳[8]认为人工智能技术对教学模式的转变在音响和动态教学的双重效果下，实现声乐作品教学，学生主动发现音乐知识中的规律和变化。陈乾[9]认为小学音乐教师的意识要大于人工智能的应用价值，利用人工智能结合小学生心理特点和音乐能力进行多种类型的个性化训练。肖珂[10]认为进入人工智能时代，将AI技术有效地运用到小学音乐实践学习中，一定会在教学手段、教学方法、教学体验、教学效果、教学乐趣等方面改变老师和学生艺术参与的方式以及音乐教育的现状。综上，近年来，研究小学音乐教学优化的策略研究较少，现有研究多为人工智能教育模型定义、人工智能教育优势及应用，而针对小学音乐教学优化策略研究有待关注。
（一）研究问题
本文运用文献研究法调研人工智能技术在音乐教育领域的中央精神、教育政策及研究发展现状。分析人工智能赋能小学音乐教育的意义，结合多媒体音乐教学助手、微软小冰、智慧钢琴助手三个具有代表性的优秀案例，探讨在不同场景下人工智能技术赋能小学音乐教学的优化策略。
（二）人工智能赋能小学音乐教学的意义
适应新课程标准的需要。《义务教育音乐课程标准(2011年版)》（以下简称《标准》）作为小学音乐课堂教学的指导性文件。其中规定的课程价值包括创造性发展价值、审美体验价值是人工智能技术融入小学音乐课堂所能带来的独特艺术价值。《标准》的“教学领域”有感受与鉴赏、表现、创造、音乐与相关文化四个方面。其中《标准》的“教学领域”中与人工智能艺术有关的是创造，即创作实践。创造是《标准》中全新增添的概念，还有一个音乐与相关文化这里不作描述。从课程标准的角度分析发现，小学音乐课堂优化需要人工智能技术增加创造力。
满足小学音乐教师和学生的需要。人工智能技术应用成果可能会成为他们的创作助手。为小学音乐教师充当助教，为小学生处理复杂音乐学习部分，帮助小学生完成音乐创作与学习。结合《标准》的“教学领域”中的创造、音乐与相关文化这两个方面创新教学模式。在原有小学音乐教学场景中，增加人工智能教育机器人助手，这不是创新一个完完全全崭新的教学模式，而是仅从丰富教学形式出发考虑，目前具备这样的条件，在基础教育改革和人工智能技术发展的进程中，会逐渐完善出全新的小学音乐应用人工智能技术教学模式。
改善教学环境。教学环境中的设施设备是直接影响教学效果的重要因素。现阶段，全国各地区的音乐教育投入水平还很不均衡，特别是一些音乐教育资源较少的地区。由于师资力量基础薄弱，人工智能技术应用成果的开发与完善对改善教学环境、辅助小学阶段普及音乐教育具有重要意义。音乐教育水平发展不平衡的各地区小学音乐课堂引进创作编曲软件，使越来越多的学生能体验到人工智能音乐教学。“人工智能+音乐教育”正在慢慢改变小学生对音乐学习的思考方式。音乐与人工智能技术的结合将会越来越紧密。
提升师生艺术素养。师生在看到与教育机器人助教共同创作出的“人工智能生成的具有个人风格的歌曲”的demo后，创作成果可以永久地保存下来，被播放传播的同时吸引师生对音乐创作的兴趣，从而使师生增强对艺术的感受、体验、能动创造的能力。应当注意，教师的主导性和学生的主动性在教学中是一个依然要保持的过程。人工智能创作出的歌曲是高审美、不庸俗的，能够提升小学生的艺术素养。构建适应中国义务教育阶段小学音乐教学实际情况的教学模式，优化小学音乐课堂教学，激发小学生的艺术创造力。
（一）强化乐理知识教学
在小学音乐乐理知识教学中，可以应用多媒体音乐教学助手。DO-RE-MI多媒体音乐教学助手主要帮助学生更好地理解各种不同的音调音符以及各种和弦和声。除此之外，还能优化音乐院校、青少年音乐培训学校的音乐教学。多媒体音乐教学助手分为两种，一种是用于音乐教室的大型音乐教学助手，另一种是用于寻找和弦和音符的“音乐计算器”。DO-RE-MI的特色在于它的计算尺结合了 12 种音乐平均比率和对数，使它能更快地查找各种不同的音调音符，特别是各种和弦和声。它还可以结合键盘音调音符发音以强化对音乐理论的理解和记忆，对于小学音乐课堂内容拓展十分有益。
（二）赋能创作编曲教学
在小学生创作编曲教学中，可以应用微软小冰。小冰通过这样的三步学习：第一步，基于已有音乐创作模型，微软把端口给音乐专业导师听并收集系统性点评；
第二步，音乐专业导师教会技术研发导师乐理知识和编曲技巧，用于优化小冰的创作模型；
第三步，通过重复前两步不断汲取反馈循环学习。小冰通过接收文字或图片自动创作对应风格和节奏的完整歌曲。在非遗音乐传承中，小冰根据接收孩子们的松阳高腔风格旋律，成为让山区孩子圆梦音乐创作的小助教。此外，小冰助教还帮助孩子学习基本乐理知识，教他们编曲。结合《标准》的“教学领域”中的创造可以细化为探索音响与音乐、即兴创造、创作实践。微软小冰创作的某个音乐可能与小学音乐教师需要的情绪相符，从而成为其创作过程中的灵感来源。在为小学生配乐的过程中，当小学音乐教师集中精力创作较为复杂的音乐段落时，可让微软小冰按照小学生设定的调性、速度、节奏、乐器、和声、结构、情绪完成某些较为简单的音乐片段塑造，师生难易合作编曲，从而提升共同创作效率，增强课堂互动氛围。
（三）提升乐器演奏教学
人工智能在机器领域的发展，使小学音乐教学中不可缺少的乐器智能化应用到实际教学过程中。在小学生乐器教学中，智能乐器相比传统乐器音色更清晰、操作更简单、演奏功能更强大。以钢琴为例，可以应用智慧钢琴助手。钢琴助手针对的是初学者坐姿不当和冬天手指灵活度不高的问题而设计。该智慧钢琴助手在学习体验感方面可以提醒校正姿势、温暖手指。夏天可通过送风模式防止手出汗。在学习效率上能帮助学生录音存储下来回听以便找出问题，独特的师生家长三者互动模式能够帮助小学生更高效地获得音乐学习中的乐趣。这是一种基于STM32智慧钢琴助手，比电化工具，如多功能教学演示音乐计算尺技术还要更先进，这也体现了人工智能教学带领教育由信息化向智能化迈进。锻炼小学生演奏能力的同时在一定程度上减轻了教师的教学压力。
随着人工智能技术在音乐领域的应用不断推陈出新，人工智能技术人员和艺术家们将会合力确保人工智能技术作曲是具有原创性、艺术性的，人工智能技术将更好地帮助人类进行艺术创作，从而成为小学音乐教育的好帮手。将人工智能技术引进小学音乐课堂教学，优化效果是显而易见的。目前教育领域的人工智能创造更高效、更具创造力、更精简的操作已接近于相应人类创造者同等质量和水准，体现出人工智能快速学习与稳定性等特点，在未来将有望实现内容产业的“高度定制化”。由此引发小学音乐教师转型，将进一步结合科技优化高层次的音乐课堂教学，从而带动小学音乐教育改革升级。
猜你喜欢 小冰助手人工智能 2019：人工智能商界(2019年12期)2019-01-03人工智能与就业IT经理世界(2018年20期)2018-10-24第六代微软“小冰”正式发布计算机与网络(2018年15期)2018-09-10小冰在“浙江24 小时”干了些什么活传媒评论(2017年9期)2017-12-20“微软小冰”发布首个MV 马来西亚女神朱主爱献唱南都娱乐周刊(2017年12期)2017-07-28钱江晚报来了“小冰”——一张都市报在“Al+新闻”上的探索和突破传媒评论(2017年4期)2017-07-10数读人工智能小康(2017年16期)2017-06-07下一幕，人工智能！南风窗(2016年19期)2016-09-21小助手阅读与作文（小学低年级版）(2016年3期)2016-03-08灵感助手表彰大会（二）少儿科学周刊·儿童版(2015年2期)2015-07-07
