基于AppInventor的中学生计算思维课堂教学研究

禤志强

摘 要：在中学阶段，学习信息技术程序设计类课程可以帮助学生培养计算思维。传统的程序设计语言如C、C++等，虽然功能强大，但比较抽象、枯燥，对普通中学生难度较大。App Inventor采用图形化积木式开发环境，运用在课堂教学上，通过案例引导、项目开发，能较好培养中学生的计算思维能力。

关键词：计算思维；App Inventor；课堂教学

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）31-0134-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.31.091

计算思维被认为是一种反映计算机技术本质特征和解决问题的核心方法。2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上首次提出：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。学校开展教学的根本目的是为社会提供优秀的人才，在我国的课程改革下，对课程标准又有了更高的要求。App Inventor是一种图形化积木式的安卓移动应用开发工具，其主要运用的手段为模块拼接，中学生易于上手，将其运用在课堂教学中，有利于培养学生计算思维。

一、App Inventor在中学信息技术教学中的作用

（一）运用App Inventor可以提高学生的学习兴趣

目前，中学生信息技术教育的主要内容还是以系统基础操作和软件应用为主，接触较多的程序设计语言有C和VB，这两种程序设计语言功能都很强大，但共同点是学生难以理解其理论知识，操作又无趣，一般中学生很难对其提起兴趣。App Inventor移动应用开发教学不以语法和组件的使用细节作为主要教学内容，而是通过案例来激发学生的兴趣，增强主动学习[2]。其可视化操作与模块拼接编程优势，对代码实行了封装处理，以颜色和形状两点来对模块实行划分。比如小程序“Hello猫咪”，全部代码加起来才五行，手机摇一摇即可发出猫叫声，学生会觉得很有趣。这些精心设计的案例，很快就能吸引学生的注意力。在教学中做到让操作更简单，模块所产生的视觉效果可以使学生的感知得到丰富，从而使得学生的学习兴趣得到激发，对学生的计算思维能力进行培养。

（二）运用App Inventor可以推动教师采取项目式教学

在App Inventor下的教学模式是要让学生学会自己去发现并解决问题。项目式教学强调“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，通过项目驱动，强调“做中学”。这时，教师要对自己的教学方法和教学过程做出与之对应的改变和调整。每堂课的教学内容其实就是一个小的实验项目，学生既可参考演示案例，也可以在原有基础上修改、优化，激发学生学习创意。这种教学过程注重学生的自主学习、信息加工与自我探索的能力，因此教师要正确把握信息加工的学习理论才能更好地开展教学。计算思维的实质是自动化与抽象，教师运用App Inventor提高了学生的学习兴趣，并启发学生学会发现问题、解决问题。在项目实施的过程中，学生相互协作，取长补短，既调动学生的积极性，又培养了他们的创新精神和合作意识。

二、在课堂教学上运用App Inventor具体措施

（一）在教学中创设任务情境，抛出问题

在中学阶段开展信息技术教学时，教师应注意到中学生还没有完整的抽象思维，在课堂上给学生讲解一些基础内容的过程中，教师要尽量避免使用大量严谨的抽象逻辑思维展开教学。在教学时应当多考虑哪些知识层面是目前学生比较容易接受的，并借此机会在教学中引进“任务”或“问题”，以此来将学生自主融入课堂、调动学生的课堂积极性。一般情况下，教师精心准备的案例，通过创设任务情景，能较好地引出问题和教学内容。以较为经典的“打地鼠”益智小游戏为例，教师在教学中利用这个小游戏，将教学“任务”引进来。教学时教师利用机房的桌面系统让学生进到游戏界面中，学生可玩几分钟的游戏，最后引导学生对此作出总结：地鼠的出现是不规律的，点击地鼠即可看到成绩。

（二）运用App Inventor进行探究性学习

在教学中引导学生提出问题，并让学生对所提出的问题进行细化，如地鼠通过什么方式在界面随机出现？（Random随机函数）要怎样计算点击过程的分数？（全局变量累加）判断击中地鼠的标准是什么？（Touch事件）此外，教师还可将学生随机分成几个小组，让学生们感到有竞争力从而使其参与到课堂的积极性提高。教师在让小组进行讨论时要定下合适的交流时间，并且自己也可适当的参与到讨论中，学生根据项目所设置的目标来完成讨论，在App Inventor展开实践与尝试。

（三）利用回溯方法引发学生自主思考

在教学中鼓励学生将问题进行细分成不一样的模块：显现地鼠、随机坐标的获得、对地鼠出现存在的时间差与显现成绩进行控制等。让学生探索这些小问题的答案，在这整个过程中积极调动学生运用模块化方法来做到系统功能的实现。学生所得到的每一个问题的答案，教师都应当让学生在实践中进行验证，充分的引导学生学会自己进行问题的思考，帮助学生得到思维的扩散。在初步完成后，要让学生多调试，多测试，引导学生思考，每一个小模块还有没有可以改进、优化的地方，如：能否让使用者自己设定难度（地鼠显现时长、触控范围）、整个程序是否还能优化（界面美化）等。

三、结语

在物联网和移动智能终端高速发展的大环境下，App Inventor避免了傳统程序设计语言复杂的语法问题给中学生造成的学习恐惧感，运用在课堂教学中可以帮助学生培养计算思维能力，促使学生学会运用计算思维来独立解决学习与生活中遇到的问题。

参考文献：

[1] 郭守超.基于App Inventor和计算思维的信息技术课堂教学研究[J].中国电化教育，2014（3）：91.

[2] 吴明辉.面向计算思维的App Inventor课程建设与实践[J].杭州电子科技大学学报，2015（3）：93.