一种叫做STEAM的新教学方法正在打破科学、技术、工程、艺术和数学之间的壁垒。对于许多在学校学习数学或科学的孩子来说，盯着页面上的数字行或公式行可能不受欢迎。然而，音乐、绘画甚至肢体动作为年轻人教授复杂的课程提供了一种有前途的新途径。

起初，小提琴弦的声音或鼓声似乎与物理、分数或角度无关。事实上，传统上，像音乐这样的科学和艺术科目在教育中是完全分开的。但研究人员认为，打破科学和艺术之间的任何障碍都可以帮助学生更容易地掌握困难的概念。它引领了一种新的教学方法，旨在将科学、技术、工程、艺术和数学结合起来，统称为STEAM。

来自希腊雅典雅典娜研究中心语言和语音处理研究所的Vassilis Katsouros博士说：“我们正试图让教育界理解这种STEAM学习方法。”该项目的协调人是iMuSciCA。“当你把艺术和STEM学科的人聚集在一起时，他们可以一起工作，产生非常有创意的想法。”

这种跨学科合作在大学和行业中越来越常见，通常会导致技术、科学和艺术领域令人兴奋的新发展。Katsouros博士和他的同事希望在更早的阶段引入这种思维方式。波动理论iMuSciCA项目利用音乐向中学生教授像波动理论、物理和数学这样的复杂概念和公式。学生可以在电脑上设计一种虚拟乐器，他们可以在其中改变它的物理属性，以了解它如何影响它产生的声音。

Katsouros博士解释说：“如果他们改变琴弦的金属，琴弦的振动模式和声音波形就会不同。”“学生可以看到材料的密度如何影响声音，并看到它产生的声波。它可以帮助他们理解频率和振幅等概念。”该团队创建了一个在线“工作台”，教师可以在那里将iMuSciCA开发的技术和工具融入到他们的课程中。通过在线工具，学生可以使用iMuSciCA程序创建弦乐器或打击乐器。

通过演示改变表面的形状或方向如何改变声音的反射方式，该技术还可以让学生学习其他更高级的概念，如几何和对称性。它还可以提供对随机性和周期性的见解。学生们被鼓励以团队形式创作他们自己的音乐，甚至使用3D打印来创作他们在线设计的乐器的实体版本。在一次试点活动中，学生们组成了一个乐队一起表演。

Katsouros博士说：“目前，这些只是管乐器，因为用塑料3D打印比用金属和其他材料打印更便宜、更容易。”到目前为止，iMuSciCA已经在希腊、法国和比利时的10所学校进行了试点，涉及300多名15-16岁的学生。60名教师也参加了研讨会，学习如何将音乐工具融入他们的课程。RobotAngle旨在通过移动手臂帮助孩子理解锐角、钝角和直角。图片来源：地平线：《欧盟研究与创新》杂志动机

Katsouros博士说：“我们仍在评估和分析它的影响。”“但我们看到，学生们的动力大大增强了。这个年龄段的学生对音乐非常熟悉，也很感兴趣，所以好像和他们有关联。”但是音乐不仅提供了一种向青少年传授科学和数学知识的新方法。研究人员一直将它与身体运动、拍手和触摸物体结合起来，以开发新的教学方法来教孩子。

意大利热那亚理工学院的神经学家莫妮卡戈里博士说：“视觉信息并不总是传达几何或算术等事物的最佳方式。”WeDraw项目协调员。她的团队一直在创造一系列技术，鼓励8岁以下的儿童玩身体形态。

一款名为RobotAngle的游戏使用动作感应摄像头来检测学生何时将手臂举过头顶形成角度。每个角度都类似于小提琴中的音符，音高较高，锐角的音高较低，钝角的音高较低。该系统允许儿童张开双臂改变分子，而他们的腿改变分母，从而创造分数。拍手也是用来及时触发鼓，移动屏幕上的一个点，再次帮助孩子通过节奏学习成绩。

另一个名为笛卡尔花园的游戏允许孩子们在房间里走动来收集物体，从而在虚拟环境中绘制形状。第三种被称为“太空形状”(Spaceshape)，通过鼓励孩子在触摸屏上画画和移动来教授他们三维形状。试验

WeDraw团队在意大利、爱尔兰和英国的小学进行了一项初步测试，发现超过200名儿童在10个不同的班级尝试了游戏。在每门课程中，一半的班级使用多感官游戏，每天15分钟，持续一周，作为课程的一部分，另一半使用简化游戏进行教学，简化游戏使用传统的视觉技术。

戈里博士说：“我们看到大多数儿童的情况都有所改善。”"例如，在太空形状游戏中，我们学习了形状和三维运动."然而，一些改善似乎只在某些年龄组中明显。例如，团队只看到了7岁儿童对分数和形状理解的提高。戈里博士说：“这是他们应该开始理解这些概念的年龄，因此他们对潜在的好处更加敏感。”

该组织还一直在开发多感官技术，以便患有阅读障碍或视觉障碍的学生可以使用它们。比如利用与声音相关的肢体动作，确实可以帮助盲童理解角度。Gori博士补充说，他们希望未来能进一步将音乐与肢体动作结合起来，将舞蹈作为一种教学工具。她说：“到目前为止，我们一直用手臂动作，鼓掌和声音，但将来用舞蹈会很好。”