陳凱俊 康冬麗

(廣州市真光中學(xué) 廣東廣州 510000)

STEM教育模式是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)跨學(xué)科的運(yùn)用，注重提升學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新探究能力、邏輯分析能力和動(dòng)手能力[1]。以App Inventor模塊化編程教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中，若純粹把代碼塊灌輸，學(xué)生只能掌握代碼的使用，缺少真實(shí)情景的應(yīng)用，缺乏知識(shí)遷移的訓(xùn)練。而將STEM融入App Inventor教學(xué)，則能較好地解決這個(gè)問(wèn)題。本文將以制作App“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”為例，介紹這一教學(xué)模式。

一、真實(shí)情景導(dǎo)入，學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)初中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)理念倡導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，使學(xué)生學(xué)會(huì)使用具體工具解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；單元教學(xué)目標(biāo)不僅要求學(xué)生掌握具體的軟件使用，還要能將所學(xué)的軟件遷移應(yīng)用到其他軟件中，加大軟件之間的互通性。

本研究選取的授課對(duì)象是初一學(xué)生。他們已具備A P P Inventor的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了開(kāi)發(fā)應(yīng)用的基本步驟。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)主動(dòng)性都比較強(qiáng)，但邏輯思維能力較弱，這與教師以往的教學(xué)模式有很大的關(guān)系，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)如今學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，更無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求。因此，在教法設(shè)計(jì)上不再是“教師帶著知識(shí)走向?qū)W生”，而是“教師帶著學(xué)生走向知識(shí)”。采用真實(shí)情景導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生分析開(kāi)發(fā)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”APP應(yīng)用的功能，實(shí)現(xiàn)功能的程序編碼，并通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐開(kāi)發(fā)應(yīng)用，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的編碼習(xí)慣。在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，旨在提高學(xué)生的綜合能力，有效促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)修養(yǎng)的提高，讓學(xué)生在應(yīng)用的開(kāi)展中獲得全面成長(zhǎng)[2]。

根據(jù)學(xué)情分析，播放一個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)視頻，每年將近160萬(wàn)次車(chē)禍源于司機(jī)在開(kāi)車(chē)時(shí)使用手機(jī)，其中至少20萬(wàn)次交通事故與司機(jī)收發(fā)短信有關(guān)，使學(xué)生能夠身臨其境，了解開(kāi)車(chē)玩手機(jī)的危險(xiǎn)性，提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。在真實(shí)情景的導(dǎo)入下，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系，讓學(xué)生帶著興趣進(jìn)入課堂。通過(guò)教師的提問(wèn)引導(dǎo)，明確本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容：設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一款可以預(yù)防駕駛危險(xiǎn)的APP。在以學(xué)生為本的基礎(chǔ)上開(kāi)展教育教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、提出問(wèn)題，學(xué)生分析App功能模塊

老師進(jìn)行問(wèn)題引導(dǎo)——如何設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)App。學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)提出有關(guān)的軟件功能，如導(dǎo)航、語(yǔ)音提醒功能等。讓學(xué)生自主了解相關(guān)的APP知識(shí)，根據(jù)對(duì)其他APP應(yīng)用的了解，提升對(duì)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”應(yīng)用的概述。了解“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”應(yīng)用的功能，掌握應(yīng)用中短信收發(fā)器組件、文本輸入框組件、語(yǔ)音合成器組件的基本功能。將制作好的“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”APP的測(cè)試過(guò)程錄制成微課短視頻，學(xué)生通過(guò)觀看視頻回答：1.本節(jié)課學(xué)習(xí)制作的軟件應(yīng)具備哪些功能？（1）接到短信自動(dòng)讀取；（2）接到短信自動(dòng)回復(fù)；（3）自定義短信等。2.整個(gè)APP設(shè)計(jì)界面需要用到哪些組件及其組件的作用？3.分析如何編寫(xiě)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”的代碼。在問(wèn)題的提出下提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，讓學(xué)生對(duì)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”APP的各部分功能模塊有更加深刻的認(rèn)識(shí)，通過(guò)問(wèn)題的提出，提高學(xué)生的分析能力，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)APP應(yīng)用的功能了解得更加完善，增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)

在完成“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”App功能的設(shè)計(jì)后，教師布置三個(gè)任務(wù)，由淺入深，層層遞進(jìn)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（一）任務(wù)一

同學(xué)們進(jìn)行小組合作，在分析軟件界面所應(yīng)用到的組件中包括標(biāo)簽、文本輸入框、按鈕、短信收發(fā)器和語(yǔ)音合成器組件，并完成學(xué)案中的看圖填文鞏固知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，利用五分鐘內(nèi)完成軟件整體的界面設(shè)計(jì)，如果有不懂的地方，同學(xué)們可以觀看微課視頻的教學(xué)步驟，或者小組間互幫互助，完成最終的軟件界面設(shè)計(jì)。在此期間，教師在一旁對(duì)個(gè)別有困難的同學(xué)進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)幫助。在小組合作的方式下，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)界面的設(shè)計(jì)有更加深刻的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生懂得互幫互助，實(shí)現(xiàn)同共進(jìn)步。任務(wù)的設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)學(xué)生善于觀察與思考的能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，引導(dǎo)學(xué)生分析界面中的組件，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生在小組合作中實(shí)現(xiàn)合作探究，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（二）任務(wù)二

依據(jù)界面設(shè)計(jì)及軟件功能的分析，進(jìn)行APP代碼的編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)APP的功能。教師針對(duì)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”軟件的功能進(jìn)行具體的邏輯分析，幫助學(xué)生理順?biāo)悸?，教師引?dǎo)學(xué)生在STEM教育理念下思考、探究、協(xié)作式學(xué)習(xí)，知道來(lái)信的自動(dòng)回復(fù)，在收到短信時(shí)可以獲得對(duì)方電話號(hào)碼和短信內(nèi)容，反之回復(fù)短信需要輸入電話號(hào)碼及短信內(nèi)容，讀出短信需要應(yīng)用到語(yǔ)音合成器將文本轉(zhuǎn)為語(yǔ)音，自定義短信內(nèi)容的設(shè)定需要應(yīng)用到文本輸入框組件。學(xué)生小組之間進(jìn)行進(jìn)一步的討論交流，能夠自行完成代碼的編寫(xiě)及進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試，對(duì)個(gè)別同學(xué)可以進(jìn)行微課視頻輔助學(xué)習(xí)。讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的思維，能對(duì)整個(gè)軟件功能進(jìn)行合理的分析和思考，做好精準(zhǔn)精確地開(kāi)發(fā)軟件，為下一步打下基礎(chǔ)。此任務(wù)的設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力，使其體驗(yàn)微課自主學(xué)習(xí)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力[3]。

（三）任務(wù)三

已經(jīng)完成前面兩個(gè)任務(wù)的同學(xué)，參考任務(wù)二的實(shí)踐過(guò)程，探討一下如何為應(yīng)用添加一個(gè)回復(fù)位置信息的功能。延伸任務(wù)可以培養(yǎng)學(xué)生探究、分析和解決問(wèn)題的能力。讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力，試想一下如果用軟件的人是自己，在開(kāi)車(chē)過(guò)程中會(huì)希望整個(gè)軟件有哪些功能。讓學(xué)生充分動(dòng)腦思考，與同伴展開(kāi)討論，活躍課堂教學(xué)氣氛，將“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”APP軟件完善到極致，將整個(gè)應(yīng)用軟件變得更加人性化，提升軟件的性能。

（四）任務(wù)四

學(xué)生經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究后，最后開(kāi)展測(cè)試環(huán)節(jié)，要求對(duì)整個(gè)“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”APP應(yīng)用進(jìn)行完整個(gè)測(cè)試，以便尋找不合適的地方，再進(jìn)行修改，更好地提升APP的開(kāi)發(fā)。還可以讓自己的父母和親友們提出相關(guān)的意見(jiàn)，在真實(shí)的開(kāi)車(chē)環(huán)境下進(jìn)行試用，找出它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。這樣可以將整個(gè)APP進(jìn)行完善，增強(qiáng)它的生活化和實(shí)用性。

四、課堂總結(jié)，學(xué)生知識(shí)建構(gòu)

根據(jù)任務(wù)完成“開(kāi)車(chē)不發(fā)短信”軟件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)意義，教師進(jìn)行課堂知識(shí)總結(jié)：軟件設(shè)計(jì)的目的、設(shè)計(jì)App功能、界面設(shè)計(jì)、代碼編寫(xiě)和App測(cè)試。將所學(xué)知識(shí)與生活相聯(lián)系，有利于學(xué)生掌握知識(shí)與解決生活中的實(shí)際問(wèn)題?？梢栽O(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)，讓學(xué)生結(jié)合整個(gè)APP的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行填寫(xiě)，這樣能起到輔導(dǎo)作用，讓學(xué)生對(duì)先前所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行整理和分析，回憶整個(gè)APP應(yīng)用的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

五、教學(xué)反思，教師自我增長(zhǎng)

通過(guò)課堂教學(xué)，教師對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行自我反思總結(jié)，發(fā)現(xiàn)與改進(jìn)課堂中存在的問(wèn)題。本課教學(xué)過(guò)程中存在的不足：1.無(wú)法照顧到每一位學(xué)生的個(gè)體差異性，這也是信息技術(shù)學(xué)科普遍需要解決的一個(gè)難題。盡管在微課教學(xué)下，學(xué)生之間的學(xué)習(xí)差異能得到一定程度的縮小，但畢竟學(xué)生完成任務(wù)的時(shí)間長(zhǎng)短不一，他們的這種差異是由主客觀原因造成的，光靠教師一人的力量，難以面面俱到。在課堂中，對(duì)于很快完成任務(wù)的孩子，教師應(yīng)及時(shí)給他們安排一些新任務(wù)，如對(duì)作品進(jìn)行完善，也可以讓他們依著自己的興趣或疑惑，繼續(xù)進(jìn)行與任務(wù)相關(guān)的深入探究，還可以請(qǐng)他們做教師的助手，幫助學(xué)有困難的同學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要盡可能做出萬(wàn)全之策，保證課堂教學(xué)的有效開(kāi)展。2.對(duì)于App作品的測(cè)試，教師可以將同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的App投放到開(kāi)發(fā)市場(chǎng)上，由學(xué)校有車(chē)的老師進(jìn)行安裝使用測(cè)試，并收集數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。學(xué)生在發(fā)現(xiàn)自己動(dòng)手能夠解決實(shí)際問(wèn)題后，體會(huì)到知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系，能更牢固地掌握所學(xué)知識(shí)，也會(huì)更期待接下來(lái)的學(xué)習(xí)。相信，在這種真實(shí)的體驗(yàn)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能得到更好的提升，學(xué)習(xí)能力也會(huì)隨之提高。

基于STEM教育理念的初中信息技術(shù)教學(xué)要立足學(xué)情，開(kāi)辟一條適合學(xué)生自主探究協(xié)作的學(xué)習(xí)道路，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，提高其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師要結(jié)合生活開(kāi)展教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)更加全面，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)，增長(zhǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，讓信息技術(shù)教學(xué)更加科學(xué)有效。