林劍輝

【摘要】現(xiàn)階段，中小學(xué)生在編程教育的學(xué)習(xí)方式是“情境導(dǎo)入-知識講解-教師布置任務(wù)-學(xué)生實踐”，導(dǎo)致學(xué)生成為學(xué)習(xí)技能的復(fù)制者，并且經(jīng)過一段時間就會遺忘殆盡。如何讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)編程的興趣，并能把編程的知識應(yīng)用到生活中？文章以手機APP Inventor課程為例，闡述了當(dāng)中項目設(shè)計的理念、目標(biāo)、單元內(nèi)容、活動設(shè)計及評價方法。

【關(guān)鍵詞】App Inventor；項目式教學(xué)；編程學(xué)習(xí)

一、編程時代的來臨

移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展使人類社會發(fā)生了前所未有的改變。對未來一代人來說，社會不僅意味著人與人之間的關(guān)系，更意味著人與機器之間的互動。掌握編程技術(shù)，將使學(xué)生在未來能夠掌握與機器交流的“語言”。

編程教育正成為全球計算機教育的新趨勢。美國非營利組織Code.org發(fā)起的“編程一小時”活動，受到了微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨、Facebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格等人的支持。該活動旨在提高人們尤其是青少年的創(chuàng)新能力、計算思維，并普及計算機科學(xué)教育，迄今已有超過5000萬人參加，甚至連美國總統(tǒng)奧巴馬也成為美國歷史上第一位學(xué)習(xí)編程的總統(tǒng)。他更指出，編程如同識字一樣，應(yīng)成為基礎(chǔ)教育的一部分；不要只是買一個新的電腦游戲，而是自己去做一個；不要只是下載最新的應(yīng)用程序，而是去幫助設(shè)計它；不要只是在手機上玩玩，而是要去編寫它的代碼。

二、中小學(xué)關(guān)于編程教學(xué)的課程要求與學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀

《基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程標(biāo)準（2012版）》明確提出在中小學(xué)各階級開展部分“算法與程序設(shè)計”教學(xué)，其中：“小學(xué)階段以體驗為主，強調(diào)借助積木式編程工具，通過對對象、模塊、控制、執(zhí)行等概念及作用的直觀操作體驗，感受編程思想；初中階段以高級程序設(shè)計語言為工具，通過嘗試設(shè)計與實現(xiàn)基本程序結(jié)構(gòu)，將實際問題解決與算法思想形成聯(lián)結(jié)；而高中階段則從面向?qū)嶋H問題的解決入手，借助幾種比較典型算法問題的解決，幫助學(xué)生體會算法與程序設(shè)計的作用及其魅力?！?/p>

初中學(xué)生在初二階段以VB語言學(xué)習(xí)程序語言的分類、變量、語句（賦值、定義變量）和三種基本程序結(jié)構(gòu)（順序、選擇和循環(huán)）。高中學(xué)生在高一必修模塊的第三章《信息的編程加工和智能化加工》和選修模塊《算法與程序設(shè)計》接觸算法的內(nèi)容。課堂的組織方式多以“學(xué)生觀摩-教師示范-任務(wù)布置-實踐完成”為主。在這個過程中，學(xué)生只是成為教師教學(xué)知識與操作技能的復(fù)制者，缺乏學(xué)習(xí)熱情，并且知識以外很多重要的東西如創(chuàng)造性地解決問題，團隊精神的培養(yǎng)，如何從多角度考慮問題等則被忽略掉了。

三、項目式教學(xué)的含義

項目式教學(xué)要求教師不僅要重視對學(xué)生進行理論知識的傳授，還要在教學(xué)過程中積極開展實踐教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力。這種教學(xué)模式充分體現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，可實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。在教學(xué)過程中，教師要做好教學(xué)準備，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計項目任務(wù)，制訂科學(xué)的教學(xué)計劃，以此指導(dǎo)學(xué)生高效地完成項目。項目式教學(xué)具有較強的實踐性，其注重的是學(xué)生在教學(xué)過程中的表現(xiàn)而不是局限于最終的結(jié)果，能培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力與團隊合作的精神。

四、App Inventor的引入

現(xiàn)今大多數(shù)學(xué)校講授的編程語言是VB6.0，開發(fā)環(huán)境是基于Windows的系統(tǒng)。眾所周知，VB6.0是微軟1998年推出的編程環(huán)境，編程界面也很陳舊——簡單粗糙，與學(xué)生在平板電腦、智能手機上見到的App界面相去甚遠，并且編程方法是傳統(tǒng)的代碼編寫，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣日益降低，遺忘率高。

App Inventor是一款基于Web、無須編程經(jīng)驗的初學(xué)者的Android應(yīng)用開發(fā)工具。其中文意思是“應(yīng)用程序發(fā)明家”，是由Google公司開發(fā)的一個致力于快速開發(fā)Android系統(tǒng)的移動應(yīng)用的可視化平臺。App Inventor于2012年1月移交麻省理工學(xué)院行動學(xué)習(xí)中心，并以Mit App Inventor（http：//appinventor.mit.edu/）的名字公布使用。與傳統(tǒng)的代碼編程不同，App Inventor中的程序是通過可視化的指令模塊來實現(xiàn)的，并用模塊定義不同的功能。該平臺具有低成本、低門檻、支持手機自帶的傳感器和開源硬件等特點。App Inventor可以開發(fā)各類數(shù)字化互動手機作品，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的理想教學(xué)載體。

五、APP Inventor課程的實施

（一）課程理念

課程的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的自主探究和動手創(chuàng)作能力，采用基于項目設(shè)計和問題解決的學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生在面向真實問題解決的移動應(yīng)用產(chǎn)品項目探究學(xué)習(xí)過程中，綜合運用技術(shù)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)及其他跨學(xué)科相關(guān)觀念來設(shè)計和制作移動應(yīng)用產(chǎn)品，從而達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和實踐能力的目標(biāo)。

（二）課程目標(biāo)

1.知識與技能。理解數(shù)字化互動產(chǎn)品的工作原理，掌握面向?qū)ο蟮囊苿赢a(chǎn)品設(shè)計的基本方法，熟悉數(shù)字化平臺的開發(fā)和調(diào)試過程，初步掌握簡單開源硬件的使用方法。

2.過程與方法。學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)完成數(shù)字化互動產(chǎn)品開發(fā)過程，在觀察、思考、設(shè)計、制作、實驗等活動中掌握發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的方法。

3.情感、態(tài)度與價值觀。感受數(shù)字化互動產(chǎn)品在鏈接人與數(shù)字虛擬世界、現(xiàn)實物理世界方面的便捷性，培養(yǎng)動手解決實際問題的興趣，增強問題意識，形成勇于探索、積極實踐、樂于合作的學(xué)習(xí)態(tài)度與品質(zhì)。

（三）課程的項目單元內(nèi)容

（四）活動設(shè)計

1.體驗。很多學(xué)生都喜愛看漫畫書，利用APP Inventor制作一款漫畫圖書APP，然后分享給身邊的同學(xué)，可以體驗愜意的成功感。其操作過程及結(jié)果是直接可視的，比VB學(xué)習(xí)中語句的輸入輸出更接近學(xué)生的生活經(jīng)驗，操作起來更為簡單。

2.問題提出與知識點分析。（1）體驗操作，并思考Apps中具有哪些組件；（2）查看每個組件的屬性內(nèi)容，例如漫畫的圖像大小及名稱；（3）查看按鈕“上一頁”和“下一頁”的事件內(nèi)容，思考其對應(yīng)的相關(guān)指令，例如變量的定義，條件語句if then else的流程控制。

3.開發(fā)。教師根據(jù)任務(wù)提供一定的素材（圖片、微視頻），學(xué)生以小組合作的形式完成Apps的制作（UI設(shè)計、事件代碼編寫，手機測試運行等）。

4.功能拓展。制作10頁的漫畫書，并可以跳轉(zhuǎn)到任意頁。

5.分享。學(xué)生開發(fā)出漫畫Apps之后，利用Apps Inventor平臺生成相應(yīng)的二維碼圖片，學(xué)生通過微信群等交流工具分享給身邊的同學(xué)，讓他們下載應(yīng)用，交流各自的使用心得。分享環(huán)節(jié)既是對學(xué)生創(chuàng)作的一種肯定和贊揚，讓他們體驗到成功的喜悅，又讓學(xué)生看到別人作品中的閃光點，從而取長補短。

（五）評價方式

采用多元評價的方式，評價者包括教師、學(xué)生與家長；評價形式包括自評與互評；評價內(nèi)容以質(zhì)性評價為主，包括Apps制作的構(gòu)思、作品的風(fēng)格、實踐過程中所碰到的問題等。評價工具以學(xué)生交談、心得表格填寫、微信交流等為主。

六、總結(jié)

我在每個學(xué)年都在高一高二年級開設(shè)了App Inventor的選修課程。通過長時間在課堂觀察學(xué)生填寫調(diào)查問卷與每節(jié)課學(xué)生交上來的學(xué)習(xí)心得體會，我發(fā)現(xiàn)App Inventor項目式教學(xué)受到同學(xué)們的普遍歡迎，學(xué)生對學(xué)習(xí)編程的興趣大大提高，并且在作品的創(chuàng)作中，個人實踐能力、創(chuàng)新意識和團隊合作精神都得到了很好的培養(yǎng)，并且開發(fā)出來的程序作品能夠得到同學(xué)、教師、家長的認同，從過去的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃尤W(xué)。

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