好玩的App Inventor

毛澄洁　项杰庭

App Inventor简介

App Inventor是一个基于云端的、可拖曳的手机应用软件开发环境。它将枯燥的编码转变成积木式的拼图，使手机应用软件的开发变得简单而有趣。即使不懂得编程语言，也可以开发出属于自己的手机软件，具有零基础、无门槛、组件多、功能强和出错少等特点，此外还支持乐高NXT机器人，想要用手机控制机器人的时候，只需要使用按钮、文字输入等基本元件即可。

最初的App Inventor由Google实验室于2010年7月推出。此后于2011年8月对外开放源代码，随后交由麻省理工学院移动学习中心（The MIT Centre for Mobile Learning）开发，于2012年3月对外开放使用，并更名为MIT App Inventor。2013年12月3日，App Inventor 2（简称AI2）问世，其新版主页口号是“随身的编程工具，尽情发明吧”（Your idea， Your design， Your apps， Invent Now）。App Inventor工作模式与测试示意图如右图所示：

App Inventor具有三种工作方式：①设计师（Designer），主要完成界面设计，所有开发中需要的组件都可以从Palette的组件组中拖入Viewer中，可以从Compents看到所有组件，并在Properties调置其属性。②块编辑器（Blocks），主要是通过拼图方式定义程序的执行动作，将程序的逻辑链接，通过不同属性的方法定义组件、逻辑组件等执行过程，并进行逻辑设计。③模拟器（Android Emulator），主要功能是如果在编程过程中或没有安卓设备的情况下，可先用模拟器进行测试。

基于计算思维能力培养的App Inventor课程设计原则

目前国内有近10所高校开设了App Inventor课程，但在中学开设相关课程的却很少。针对中学生开设App Inventor课程，尚存在许多课程与教学论问题。我们结合中小学信息技术教学经验与App Inventor的研发目标——使人们在移动通信的世界里成为创造者，而不仅仅是消费者，提出了中学App Inventor课程的如下设计原则。

1.兴趣原则

现代人的生活几乎离不开手机，手机的功能也越来越丰富。适合App Inventor的课程素材来源广泛，选取源自学习与生活的课程内容，既能够帮助学生制作自己喜欢的手机软件，又能够让学生体验软件开发的创造乐趣。

学生每天都在用手机中的App程序，对于能够制作出App程序感到十分神秘。通过学习App inventor，将感觉到App inventor的离线环境搭建、界面设计、积木代码搭建和程序测试等内容都是有趣的，很好玩。

2.基于计算思维的能力培养原则

“授人以鱼不如授人以渔”，开设App Inventor课程，应该立足于能力的培养。在App Inventor课程培养的诸多能力之中，计算思维能力是核心。培养计算思维能力首先需要关注基于问题解决的教学，教学问题应该从生活中来，最终还要走向社会。其次要关注程序设计的工程思想与方法。

3.任务驱动原则

如果要将课程内容分解成系列的活动模块，教师需要进行必要的铺垫，尽量安排学生自主完成活动模块。在活动与实践过程中注意引导学生交流活动经验。每节课都根据项目内容的不同，要求学生撰写文稿，主要是记录自己学习过程的问题与感想，籍此反思学习过程。

根据上述App Inventor课程原则，该课程应该包括四个主要环节：①离线开发环境的搭建；②体验开发流程；③学习基于问题解决的算法与程序等计算思维；④制作自己喜欢的手机应用软件。

教学设计、实施与反思例举

依据上述课程原则，我们开发出了高中App Inventor课程，并在北京景山学校高中一年级进行了教学试验。下面仅以其第一节课为例来说明课程的设计与实施情况。

第一节课的主题是“Talk to me：Your first App Inventor app”，旨在帮助学生编出能让手机说话的软件，课题简单却易激发学生的兴趣。我们将学习任务分解成三个活动，循序渐进，结束时学生能够对App Inventor的三个工作界面和开发过程有一个比较全面的了解，知道如何用这个编程软件。

1.资源准备

（1）App Inventor 2离线开发包。

（2）离线环境搭建和环境启动说明文本。

（3）学习卡片，要求学生从以下两个方面撰写“我的第一个APP应用程序开发感想”，200字左右。包括对App inventor的认识与感觉、第一次完成App的感想和准备制作的考核作品。

2.教学流程设计

（1）App Inventor简介。教师介绍课程内容、课程要求、考核方法以及App Inventor的发展情况及特色。让学生了解课程内容与目标，了解App Inventor的特点。

（2）离线环境搭建。采用演示+文本资料的方式，带领学生一步一步地进行离线环境的搭建、测试、安装、确认环境设置。让学生体验离线环境搭建的过程，了解复杂系统搭建的流程并提供有成就的体验。

（3）启动离线环境、熟悉基本环境。采用演示+文本资料的方式，在启动离线环境，新建项目，并对了解 “Designer”、“Blocks”界面有初步认识。让学生动手准备自己用的环境，有一切尽在掌握之中的感觉。

（4）制作自己的第一个App应用程序。为了体验App Inventor的强大功能，可以先做一个最简单的App来进行体验，这是用户需求。接着教师演示了自己手机上的Talk To Me程序功能，并提出问题：App的功能是什么？界面上有什么？学生自学Talk To Me Part 1的PDF文档，自主进行程序制作。体现了一切开发源于实际需要及基于计算思维的软件开发的流程：用户需求—软件开发需求—软件功能定义（选用什么组件也需要考虑）—界面设计—代码设计—测试、调整—进一步的功能拓展—二次开发—软件使用说明。endprint

（5）启动模拟器，测试自己的程序。教师演示如何启动模拟器，学生启动模拟器后测试自己的程序。教师提示学生有没有需要改进的地方，并给出新的自学文档，要求学生根据自己的修改要求，参考教师给出的文档，修改完善自己的程序。这样，让学生掌握适时测试自己程序的模拟器，能够增强学生的成就感。在体验功能时产生进一步需求，这是二次开发的基础。

（6）提出改进的需求，改进程序。应该使学生明白，手机应该想说什么就说什么，而不是只会说一句话。教师给出适当的帮助文档，让学生在解决问题时有的放矢。

（7）交流共享与本课小结。2～3名学生谈自己如何改进程序，用到了什么新的组件、属性和方法。通过交流共享，能够复习学过的内容，互相借鉴。教师小结能够带领学生当堂回忆所学内容，起到及时巩固的作用。

（8）作业提交。教师演示如何下载项目的源文件：Talk To Me.aia，如何打包下载可以安装到手机上的Talk To Me.apk。完成第一次接触App的感想短文并提交。通过保存提交作业，使学生一节课的努力得到评价与认可，增强了学生的成就感。学生通过撰写每节课的学习文档，养成随时记录的好习惯。

3.实施情况

在实施上面的教学设计时，应注意从用户需求出发，逐步细化，让学生参与到需求的提出与设计中来，学生学习的积极性高，特别是在学生进行模拟测试时，因为看到了自己的模拟程序，都表现出异常激动与自豪。

结束语

著名教育家陶行知先生有一句教育名言——处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。今天的大数据时代为这种教育理想的实现创设了有利的条件。App inventor课程能够激发学生的创新意识，探索App inventor课程与教学，对于创新传统教学、提高学生的信息素养具有重要意义。

参考文献：

[1]Wing J M.Computational thinking[J].Communications of the ACM， 2006，49（3）.

[2]董荣胜.计算思维及计算机导论[J].计算机科学， 2009，36（4）.

[3]牟琴，谭良，周雄峻.基于计算思维的任务驱动式教学模式的研究[J].现代教育技术，2011（6）.endprint