2022年8月，上海市教育委员会等七部门印发《关于进一步促进本市义务教育学校建设的实施意见》，要求以培养学生素养为导向，优化学生学习空间和资源环境配置，提出“推进跨学科综合学习空间和普通教室建设”的要求，作为助推义务教育学校育人方式变革的重要抓手。

“双新”改革背景下，上海市向明初级中学锐意探索创意教学方法，将前沿技术与艺术相结合，打造了以声音实验室为代表的跨学科综合学习空间。其中，声音实验室通过声音这一模态结合AIGC技术生成融合性艺术作品，在多模态感官交互模式下，激发学生的艺术认知与创造性,让学生通过视觉、听觉、触觉等多种感官全方位体会智能科技和定制性多学科交融的教学魅力。向明初级中学通过打造跨学科综合学习空间的有益实践，将体验式空间与普通教室创新结合，优化教学组织方式，培养学生的创新精神、团队协作能力、民族意识和国际视野，构建了富有特色的校园文化。

声音实验室是一个以物理学为基础、融合多学科的创新教学空间，涵盖乐理、心理学、数学、编程、人工智能等多个领域，通过跨学科领域的教学和实践，拓展学生视野、激发学习兴趣并培养核心素养。

灵活布局、功能复合、智慧赋能

声音实验室将空间明确划分为多媒体教学区、录音及编程区、独立录音棚（在建）、讨论区、自主创作区、展示区共6个区域。

实验室的布局设计充分注重灵活性与实用性，各个空间各自独立但也紧密相连，通过灵活布局及功能复合来适应各种未知的变化，以满足不同学生对不同学习场景的需求。

声音实验室内软硬件设备齐全，包括人工智能感知互动装置、声音算法建模软件、3D打印机等，为学生提供了丰富的学习工具。教室台面放置了四个声音可视化装置：克拉尼装置、声音之树、磁流体交响乐、AR声音可视化。

这些工具通过人工智能技术辅助学生对声音数据分析处理，借助声音生成AR艺术创作，从多重感官上激发学生的跨学科认知。

模块化课程助力跨学科融合

声音实验室的课程涵盖音乐素养、声音与科学、声音与算法及作品制作与展示四大模块，基于各种声音实验、算法建模、数字媒体制作等创新教学活动开展跨学科教学。

每个课程模块内都涉及了跨学科的教学内容，并配套了先进的教学材料。

在跨学科模块化课程中，学生能够在各个学科之间建立联系，拓展知识领域，加深对知识的理解和运用。

科学+艺术，培育多维度核心素养

在教学形式上，声音实验室采用理论教学和实践操作相结合的方式，让学生边学边做，充分利用实验室内的设备和软件完成各种作品的制作与展示。

实验室注重小班化教学和教师资源配套，通过讲授、互动探究、团队合作等多元化的教学方式，让学生在多个领域获得知识的拓展，在互动探究、自主学习中形成独立思考、自主学习的意识，达到更为长远的教育效果。

学生能够在声音实验室中接触到业界专业导师，了解声音背后的原理和前沿知识并利用实验室设施去更好理解声音、认知声音、感受声音。

上海市“晨光学者”、上海视觉艺术学院专任教师王玉博士为学生们带来《AIGC（生成式人工智能）时代:声音故事的创造性探索》课程。在课堂中，王玉老师通过介绍各类数字音频设备、传感器、各类AIGC工具讲述声音可视化的创作案例,通过编程对声音控制,实现声音的交互，让学生们感受到艺术与技术融合下声音的美妙与编程的神奇。此外，王玉老师分享AIGC在声音科技领域的最新发展，并对AIGC故事脚本创作及音频创作工具进行介绍与展示，激发学生的想象力、创造性以及发现美的能力，让学生将声音这一听觉通道信息进行AI生成、录制、合成与展示。

在声音实验室的跨学科融合的学习任务中，声音与乐理、心理学、物理及编程等多门学科被有机串联起来，提高了学生在文化基础、自主发展及社会参与等多维度的核心素养。在实践阶段，学生可使用声音采集硬件、声音可视化仪器、声学物理实验仪器、交互式编程传感器、人工智能感知互动装置、声音算法建模软件等众多实验室设备，通过声音的物理原理、艺术创作及科学创新等多方面的练习，实现听声音、看声音、造声音、玩声音与用声音等多彩实践成果。

学生在实践创作中，把声音与多媒体装置、视觉艺术、水光电等内容相结合，创作出形式多样的新媒体交互作品，让声音可以被听见、被看到，更能被触摸，从而拓宽了单纯的科学教学或艺术教学的边界，为科学和艺术的融合创新创造了可能。

声音实验室的课程开展也促进学校内部的跨学科合作和交流，拓展了不同学科之间老师合作的可能性，增强了学校内部的团队意识和协作能力。

人工智能不仅是技术工具，更是教育助手，可以加速学科教学个性化应用定制、场景化学习的创新，真正提升教学质量。向明初级中学利用人工智能技术赋能跨学科融合教学，以人工智能技术的算法和数据等核心功能为支撑，与物理、计算机、艺术、数学、机械工程、非遗历史等多学科知识融合创新，在校内打造起体验式科教实践的示范性空间。通过以声音实验室为代表的跨学科学习空间，带给学生多感官、多维度的学习实践体验。未来，向明初级中学也会开发落地更多跨学科融合教学的实践空间，为学生们创造更广阔的学习天地，培养面向未来的学习者！