彭永寧

【摘要】當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入全民編程的時(shí)代，程序設(shè)計(jì)將成為以后每個(gè)人必備的技能。本文為筆者從初中APP Inventor的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，將初中學(xué)科的部分學(xué)習(xí)內(nèi)容融入到APP Inventor校本課程的開發(fā)中，讓學(xué)生明白APP Inventor的設(shè)計(jì)與自身學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)APP Inventor的興趣，培養(yǎng)學(xué)生用APP Inventor程序設(shè)計(jì)來解決生實(shí)際問題的能力，同時(shí)，開發(fā)的APP小程序也可以反哺于學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】APP Inventor;計(jì)算思維;自主學(xué)習(xí)

一、研究基礎(chǔ)與可行性

（一）APP inventor校本課程研發(fā)的基礎(chǔ)

APP Inventor于2012年引入國內(nèi)，早期的研究主要關(guān)注軟件的介紹，探索APP Inventor在開發(fā)APP應(yīng)用軟件的優(yōu)勢(shì)以及開發(fā)過程中的技術(shù)問題，對(duì)于APP Inventor應(yīng)用于課堂教學(xué)的研究較少。目前國內(nèi)唯一的App Inventor官方服務(wù)器，由麻省理工學(xué)院（MIT）聯(lián)合廣州市教育信息中心、華南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院部署，這給我們的開發(fā)與研究提供了便利。有少數(shù)學(xué)校開發(fā)了基于APP Inventor的計(jì)算思維培養(yǎng)的校本課程，如北京景山學(xué)校、溫州中學(xué)、廣州第六中學(xué)。2017年廣州市教研室把APP Inventor 手機(jī)積木編程加入初中信息技術(shù)課程中，為我們推動(dòng)研發(fā)APP Inventor校本課程提供了基礎(chǔ)知識(shí)。雖然課程只有四節(jié)課的內(nèi)容，僅局限于對(duì)APP Inventor內(nèi)容的初步了解，但也給了我們基礎(chǔ)教育教學(xué)工作者無限的研發(fā)空間。

（二）課程適合初中學(xué)生的特點(diǎn)

初中生好奇心強(qiáng)，對(duì)生活中經(jīng)常接觸的一些APP小程序很感興趣，但是他們目前只是局限于對(duì)程序使用，還不清楚程序是如何設(shè)計(jì)的。隨著全民編程時(shí)代的到來，初中生初步接觸并了解程序設(shè)計(jì)十分有必要，雖然作為傳統(tǒng)的C++、Java、VB等程序設(shè)計(jì)軟件功能強(qiáng)大，但鑒于初中生邏輯思維能力還不強(qiáng)，直接使用純代碼編程的困難較大，不利于程序入門學(xué)習(xí)，而APP Inventor是一款安卓的移動(dòng)開發(fā)工具，簡(jiǎn)單易用，通過積木式的拼接讓學(xué)生感知程序的算法和應(yīng)用，化抽象知識(shí)為形象，能激發(fā)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣，十分適合初中學(xué)生的使用。

二、APP校本課程的設(shè)計(jì)原則

校本課程的設(shè)計(jì)要考慮到學(xué)校及課程自身的特點(diǎn)，在組織教學(xué)的過程中，應(yīng)遵循以下原則：

（一）自主性原則

采用項(xiàng)目式的教學(xué)法，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，將問題逐一分解，以任務(wù)作為驅(qū)動(dòng)，學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主，充分展現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

（二）實(shí)用性原則

課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)要跟學(xué)生的學(xué)習(xí)生活密切相關(guān)，項(xiàng)目的難度設(shè)計(jì)要適合初中生已有的知識(shí)體系，做到可操作性強(qiáng)，同時(shí)要考慮的學(xué)生個(gè)體的差異，設(shè)計(jì)有難度梯度的任務(wù)。設(shè)計(jì)的APP項(xiàng)目能夠反哺于學(xué)科的學(xué)習(xí)。

（三）趣味性原則

課程的內(nèi)容要重視學(xué)生的興趣，興趣是最好的老師，學(xué)生的興趣點(diǎn)是課程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要依據(jù)。有了趣味，才能引起學(xué)生的興趣，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，把“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。

三、課程的研發(fā)與應(yīng)用

基于素質(zhì)教育的基本理念及學(xué)校改革的目標(biāo)，APP Inventor校本課程的設(shè)計(jì)課程目標(biāo)為：培養(yǎng)學(xué)生編程基礎(chǔ)、激發(fā)學(xué)生探索精神、提高學(xué)生計(jì)算思維能力、增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

（一）項(xiàng)目式設(shè)計(jì)APP Inventor課程——激發(fā)學(xué)生的探索精神

為了更好地輔助教學(xué)，編寫針對(duì)本課程的校本教材。該教材采取項(xiàng)目式單元編寫，由淺入深，層層撥開APP Inventor積木式編程的神秘面紗。

項(xiàng)目式的設(shè)計(jì)給學(xué)生設(shè)計(jì)了有梯度的教學(xué)內(nèi)容，點(diǎn)燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)了學(xué)生的探索精神，3.0版本絕對(duì)不是終點(diǎn)，學(xué)生可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善，如數(shù)學(xué)運(yùn)算項(xiàng)目，可以考慮增加隨機(jī)抽查、方程的求解、計(jì)算器的設(shè)計(jì)、雞兔同籠問題的解決等;單詞聽寫項(xiàng)目，可以考慮增加錄音、英式和美式英語的對(duì)比、英漢互譯等;當(dāng)然也考慮其他學(xué)科知識(shí)，如指南針的制作、附近圖書館的查詢、地理經(jīng)緯度等。讓學(xué)生知道，程序的設(shè)計(jì)都是不斷地完善的過程，凡事都不可能一蹴而就，千里之行，始于足下，敢于踏出第一步至關(guān)重要，老師的項(xiàng)目只是起到拋磚引玉的作用，還需要大家進(jìn)一步探索與完善，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的拓展與遷移。

（二） 設(shè)置具有“計(jì)算思維”特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)——培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力

課程教學(xué)的實(shí)施中，根據(jù)項(xiàng)目式課程的特點(diǎn)，采用教師啟發(fā)式的點(diǎn)撥、學(xué)生自主探究式方法，設(shè)計(jì)以下的教學(xué)過程：

以項(xiàng)目一《數(shù)學(xué)運(yùn)算1.0版本》為例，情境引入時(shí)給學(xué)生APP展示，提出問題：這個(gè)APP用了哪些組件？有什么功能？問題如何分解？如何解決？給學(xué)生列出下表以理清思路：

接下來是界面的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以參考老師的任務(wù)單、借助微課進(jìn)行組件的設(shè)計(jì)，然后對(duì)按鈕組件進(jìn)行程序的編寫。最后是程序的調(diào)試，如出現(xiàn)的問題，要探索解決問題的方法。

具有“教學(xué)思維”特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)從情境引入、需求分析、提出解決的方法、作品的規(guī)劃、功能設(shè)計(jì)到程序的編寫與調(diào)試，把一個(gè)看似復(fù)雜的問題分解成若干個(gè)簡(jiǎn)單的模塊。最后通過教師引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線，學(xué)生進(jìn)行自主探究完成各個(gè)問題的突破，充分了培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力，提高了學(xué)生的計(jì)算思維能力。

（三）初中學(xué)科學(xué)習(xí)APP的應(yīng)用——提高學(xué)生的成就感同時(shí)豐富自主學(xué)習(xí)的方式

APP 設(shè)計(jì)完成后，可以共享到學(xué)校，讓學(xué)科老師在智能手機(jī)或平板安裝研發(fā)的APP程序輔助教學(xué);家長(zhǎng)也可以在智能手機(jī)安裝程序，監(jiān)督孩子的學(xué)習(xí);這給開發(fā)的同學(xué)提供了展示的平臺(tái)，增強(qiáng)程序開發(fā)者的成就感。

我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，終身學(xué)習(xí)，但如何學(xué)習(xí)？如果只是自己查找書籍，學(xué)生可能會(huì)覺得比較枯燥，容易疲倦?；趯W(xué)科學(xué)習(xí)的APP inventor校本課程研發(fā)的APP將集成為一個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生可以在旅途中、聚會(huì)上、飯后散步中等等對(duì)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)與鞏固?？鬃釉唬喝诵校赜形?guī)熝?！出題的“老師”可以是家長(zhǎng)、同學(xué)、朋友、甚至自己，人人都可以是“老師”，人人都可以作為“考生”，學(xué)生可以很好地反饋?zhàn)约簩?duì)知識(shí)的掌握情況，同時(shí)可以整理錯(cuò)題集，豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備。學(xué)科APP為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了多一個(gè)選擇。

四、結(jié)語

將初中學(xué)科的部分知識(shí)融入APP Inventor校本課程中，所有的切入點(diǎn)都是學(xué)生熟悉的內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)習(xí)生活;項(xiàng)目式的課程設(shè)計(jì)不斷地追求程序的完善，更加容易激活學(xué)生探索精神;將復(fù)雜問題細(xì)分成多個(gè)簡(jiǎn)單模塊的教學(xué)設(shè)計(jì)又可以提高學(xué)生的計(jì)算思維能力。同時(shí)，學(xué)生設(shè)計(jì)的APP運(yùn)用又可以在不同的平臺(tái)展示，提升設(shè)計(jì)者的自豪感，APP的運(yùn)用還可以反哺于學(xué)科學(xué)習(xí)。

當(dāng)然，作為初中學(xué)科學(xué)習(xí)的APP Inventor校本課程，我們的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作能力還處于一個(gè)探索的階段，同時(shí)研發(fā)過程也要考慮到初中生的接受能力，在實(shí)際運(yùn)用課程中還需不斷地完善。

【本文系南沙區(qū)教育科學(xué)規(guī)劃2021年度課題“基于初中學(xué)科學(xué)習(xí)的APP Inventor校本課程的研發(fā)與應(yīng)用”（課題編號(hào)：NSKY2021028）的研究成果】

【參考文獻(xiàn)】

[1]周偉瓊.基于核心素養(yǎng)的初中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].教育信息技術(shù)，2020（5）.

[2]梁麗霞，林曉明，伍婉琴.面向計(jì)算思維培養(yǎng)的APP Inventor有效教學(xué)策略研究[J].教育信息技術(shù)，2018（9）.

[3]吳明暉.面向計(jì)算思維的APP Inventor 課程建設(shè)與實(shí)踐[J].杭州電子科技大學(xué)報(bào)，2015（2）.

（責(zé)任編輯：洪冬梅）