在現(xiàn)代科技中體驗傳統(tǒng)音律之美

燕翼翔

中學(xué)生活對于張佩瑜來說收獲滿滿，在各類科創(chuàng)活動中獲得多項省、市獎項，這些獎項既有單項獎，又有團體獎。張佩瑜說，最開心的是想出一個創(chuàng)意后，在老師的指導(dǎo)和幫助下，有一群志同道合的朋友共同去實現(xiàn)，這樣的過程比結(jié)果更重要。

從張佩瑜的獲獎經(jīng)歷來看，這是一個興趣廣泛的女孩。從南京紫金山建筑到歐式建筑，從傳統(tǒng)音律到現(xiàn)代科技，她都有所涉獵。其中最引人注目的，就是在2019年寧臺港澳中小學(xué)科技創(chuàng)新教育交流活動中，她創(chuàng)造性地將傳統(tǒng)編鐘與現(xiàn)代科技相結(jié)合。當編鐘跨越千年，以機器人的姿態(tài)走來，人們不得不嘆服張佩瑜的巧妙構(gòu)思和團隊成員的動手能力。

當音樂與思想結(jié)合

張佩瑜的父母都是高校教師，特別注重孩子的全面發(fā)展。她的家里，無論是客廳還是臥室，都設(shè)置了“讀書角”，每天她和父母都有固定的讀書時間，每周還有家庭觀影時間。在散步、吃飯時，一家人會對讀過的書、看過的影片進行交流，各抒己見，這些都促使她養(yǎng)成了愛思考、多角度看問題的好習(xí)慣。

身為教師，張佩瑜的父母對海倫·辛普森說過的“通過音樂并在音樂中教育我們的孩子”深有同感，因此很關(guān)注對張佩瑜的音樂熏陶，張佩瑜也很早就表現(xiàn)出對音樂的喜愛和享受?！皨寢?，這段旋律我感覺彈得很難過”，在她學(xué)習(xí)鋼琴曲時，她體會到用心觸摸黑白鍵的情感。小學(xué)四年級的時候，她作為合唱團的一員，被選拔赴維也納金色大廳表演。當她聽到臺下外國觀眾持續(xù)不斷的掌聲時，她意識到“音樂是思維著的聲音”，音樂的力量可以跨越時間、跨越種族。那時候，一顆小小的、還沒有雛形的種子在她的心中落下，在她沒有意識到的時候，悄悄生根、發(fā)芽。

當音樂與科技相遇

所有的幸運絕非偶然，機會永遠都是留給有準備的人。當?shù)弥锌萍紕?chuàng)新比賽，而且是學(xué)生自主制作中國古代傳統(tǒng)樂器，并由具有人工智能的機器人演奏時，張佩瑜十分高興。回家放下書包，她立刻打開那本被翻了無數(shù)次的《中國上下五千年》，又通過電腦查閱各類資料，進行了為期一周的思考。最終，她想到在中國國家博物館看到的編鐘，那些編鐘是如此恢宏大氣，如果演奏那些編鐘的是現(xiàn)代化的機器人，可真是現(xiàn)代科技與古代藝術(shù)的完美結(jié)合。

報名參賽、組成團隊，一氣呵成！在指導(dǎo)老師的組織下，大家各抒己見。當張佩瑜把自己的想法說出后，得到團隊成員的一致認可，形成了參賽的設(shè)計理念——機器人與編鐘和諧統(tǒng)一，重現(xiàn)傳統(tǒng)禮樂文化。

經(jīng)過討論，團隊決定將整個工作分為編鐘設(shè)計和機器人設(shè)計兩部分，設(shè)計思路初步定為：尋找材料、設(shè)計樣式、初步制作、記錄數(shù)據(jù)、更改設(shè)計、確定成型。張佩瑜主要負責編鐘部分和現(xiàn)場答辯，包括材質(zhì)的選擇、編鐘框架設(shè)計和確認演奏音樂等。

當理念與實踐結(jié)合

就像蓋房子，地基是基礎(chǔ)，鋼筋水泥是關(guān)鍵，有了堅實的地基，還需要鋼筋水泥才能建成高樓大廈。實踐中的每一步其實都很困難，比如選擇何種材質(zhì)制作編鐘，才能既有更好的音色，又符合比賽的要求——必須由小組成員利用生活中產(chǎn)生的可回收資源材料制作。而選擇何種樣式能更好地體現(xiàn)文化價值，也是要著重思考的地方。

經(jīng)過反復(fù)討論、多次實驗，團隊最終選擇用懸掛起來的、裝有不同水量的玻璃瓶來制作編鐘，并無數(shù)次地測試音質(zhì)。機器人的造型創(chuàng)造性地選取秦朝侍女形象，重現(xiàn)了傳統(tǒng)音律之美。最后就是機器人設(shè)計，主要還是學(xué)習(xí)程序語言，經(jīng)過上百次的訓(xùn)練和實驗才實現(xiàn)機器人的自主路線。這期間需要對編鐘進行水量和高度的調(diào)整，來實現(xiàn)不同音色和音調(diào)的呈現(xiàn)，從而形成一首完整的旋律。

在整個設(shè)計過程中，張佩瑜學(xué)到了設(shè)計思路要集思廣益，要勇敢嘗試，努力將想法變成現(xiàn)實，設(shè)計過程中還要遵循科學(xué)的管理方法。從方案優(yōu)劣對比到觀測數(shù)據(jù)的對比、方案的不斷修正，她真正理解了什么是“匠人精神”。特別是學(xué)習(xí)了計算機編程語言后，她深刻認識到了科學(xué)知識的重要性。這次比賽，讓她親身體會了音律之美，感受到了中國傳統(tǒng)音樂的魅力和現(xiàn)代科技的力量。

（特約編輯：孫曉明）