合理运用APP Inventor，提升高职生计算思维

倪娜

[摘           要]  随着技术的发展，信息技术与教育领域的结合愈加深入，涌现了多种教学方法和模式。信息技术逐渐与人们的生活学习相结合，变成人们日常生活学习中不可缺少的一个部分。 App Inventor是谷歌公司在2010年开发的一款软件，通过登录手机免费App Inventor进行编程学习，实现移动学习目的。在近些年的发展中， App Inventor与教育领域之间的结合越来越密切，各项功能不断完善，被高职一线教师推广与运用，有助于带动我国移动学习教育的发展。基于此，探讨合理运用App Inventor提高高职生计算思维，指出使用App Inventor来提高学生计算思维的策略与建议，希望可以助推高智商计算思维的发展，提升学生的信息素养。

[关    键   词]  合理运用;App Inventor;高职生;计算思维

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）01-0148-02

一、培养计算思维的价值意义

计算思维是美国卡内基梅隆一名计算机科系教授在美国计算机权威杂志期刊“Communications of the ACM”中提出来的一种思维名词，其定义为：使用计算机科学的基础概念对问题进行分析求解、对系统进行设计，以及对于人类理解活动中所涵盖的广泛思维方式，后来被人们更加通俗易懂地理解成为，使用计算的逻辑和仿真方式，处理日常生活中遇到问题的思维方式。计算思维多是一种与数学相关的思维方式，它能够在一定程度上提高学生的逻辑思维能力以及分析问题的能力，从而使得学生喜欢上思考问题。

计算思维是培养学生编程思维的前提所在，为了使学生有更好的编程思维，不少学校的App Inventor课程中都以App Inventor作为重点学习的内容，App Inventor通过创造简易的故事交互情节以及一些游戏与动画来极大地激发学生的学习热情。App Inventor作为一门适合高职生学习的课程，对培养学生的计算思维和解题能力具有举足轻重的作用。

二、App Inventor课程中培养学生计算思维的策略

（一）激发学生兴趣，提升学习效率

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的教师！”一定程度上，有了兴趣才有了动力，学生对于计算机以及编程的向往是学习计算机的兴趣所在，在课堂上使用好学生的兴趣，对App Inventor课中学生思维的培养会有十分积极的作用。如今高职App Inventor课程多以App Inventor为主，App Inventor编程语言对于高职生来说无疑是最受欢迎的编程语言，通过使用简单易懂的编程模块，生动形象的外观设计以及功能丰富的程序设计使得大多数学生对App Inventor编程语言具有较高的兴趣。诚然，学生对编程语言具有兴趣不假，但是大多是学生觉得好玩所带来的兴趣，而如何将学生这种觉得好玩的兴趣转化为提升学生学习效率的方式就需要教师在这方面的不懈努力了。

教师对学生在App Inventor方面的引导作用是十分重要的，例如在学习完“移动与旋转”相关空间知识后，由于这节课程中在移动上仅仅学习了平移方面的知识，角色在舞台的移动也仅限于平移，因此教师可以问“同学们，我们知道了如何让鸟儿在空中自由飞翔，也知道了小猫如何在地面欢快地奔跑，但是同学们有没有发现他们都只是朝着一个方向移动的呢，只能左右奔跑真的是自由吗？如果小猫想到运动场参加运动会跑圈该怎么做呀？同学们可以好好地思考一下这个问题。”这时学生的兴趣又从平移的课程中来到了角色的自由移动这个模块当中，此时的学生肯定十分渴望学习这个移动的实现方式，教师以此给学生留出一些思考的时间，让学生能够好好思考这个问题，之后讲解如何利用App Inventor实现机器人模拟平移与旋转轨迹，加深学生印象。

通过引导学生在这方面的兴趣，让学生在App Inventor课上面的学习更加高效，教师通过这种思考方式，也能够让学生懂得教师的思考方式，在这堂课中学生能够学习到从“平面运动”到“绕圈运动”不是一个一蹴而就的過程，让这种思维方式渐渐被学生所接受并为自己所用，在今后的学习中同样有巨大的作用。通过这种思维方式来解决的问题多了，学生也更加乐于接受这些思维，更加向往学习这些思维方式的内容。同时也能够再次激发学生的兴趣，并以此提高学习效率，是一个良性循环的过程，计算思维方式更加能够深入学生心中。

（二）有效运用编程流程图，培养计算思维

编程流程图是App Inventor编程当中十分重要的工具之一，流程图是事物发展规律以及逻辑过程的重要呈现方式，合理有效地利用流程图，能够使得程序的逻辑更加严谨，同时减少许多不必要的错误。了解一件事的发展过程是使用计算思维思考问题的重要方法，在高职的App Inventor课堂教学中，流程图是一个十分有用且高效的问题分析工具，使用流程图能够使得程序的流程更加通俗易懂，同时也能够反映在程序设计过程时自身的逻辑的合理性以及思维的缜密程度。有效地运用流程图，是培养计算思维的重要手段。

在App Inventor的课堂教学中，适当引入流程图不仅能够使学生的学习更加轻松，而且能够在教学上大大提高学生学习的效率，在简单编程“小猫穿越迷宫”知识学习中，题目的要求是“学生根据所学知识，简单编制小猫穿越迷宫抓老鼠的程序”，看起来题目虽然不是很难，但是其中的要求容易让学生望而却步。学生一开始对程序的流程会存在一定的疑惑，整个程序的流程并不是三言两语就能让学生完全弄明白的，这个时候需要教师以更加简洁明了、通俗易懂的方式将整个程序的流程进行呈现，首先想到的应该就是流程图了。在课程刚开始的时候教师可以向学生提问：“同学们，今天我们要实现一个猫穿越迷宫抓老鼠的游戏，同学们可以想一想这里面有什么呀？我们又要做什么呢？”此时的学生在学习完前面几节课程之后对编程的方法有了初步的了解，脑袋中也形成了一定的计算思维，同学们会回答：“猫、老鼠、迷宫、猫在移动。”

教师接着对流程图进行一番介绍，让学生对此有初步的了解与认识，然后将“穿越迷宫”这个程序给学生讲解一番，“在这个程序中呢，我们第一步需要设置舞台和角色，第二步需要加入迷宫，第三步加入猫和老鼠，第四步编写猫穿越迷宫抓老鼠的程序。”沿着流程图的顺序一直讲下去，学生能够很容易地接受这个内容，并在进行多次流程图的使用之后很容易形成使用流程图的习惯，这个对计算思维的培养是具有十分重要的作用的。

（三）提供实践操作的机会，促进思维发展

对于高职阶段的学生来说，计算机编程的学习也离不开动手实践，所以我们要提供给学生实践操作的机会，让学生通过对App Inventor的使用来优化自身的思维发展。马克思主义原理指出“认识来源于实践，实践是为了更好的认识”，计算机编程实践也是这个道理，学生只有通过实践才能了解自己所编写的程序正确与否，且实践是为了更好地认识自身的短板，多次的编程实践能够使得自己更容易发现程序的错误所在，离开了实践操作的计算机学习是“纸上谈兵”，进行实践操作可以帮助学生养成程序编写习惯，培养学生严谨思考习惯，提升计算能力。

如在App Inventor当中的“设计小游戏”相关教学中，要求学生掌握设计游戏的一般方式，需要学生具备编程能力、逻辑思维、计算思维、创造思维等一系列的能力，无论设计什么游戏，学生脑海中都有自己的想法，但是怎么样设计一个游戏呢？比如笔者要设计一个龟兔赛跑的游戏，学生都知道，要有乌龟，要有兔子还要有赛道，最终的目的是让它们跑起来。从理论上看，这些都是比较容易实现的，但是缺少了实践始终只是停留在脑海中的理论，学生或许能够想到游戏设计每个流程需要做什么，但是却很难把握好每一个模块需要做什么，这些都是需要通过实践来好好把握的。为了避免这样的问题产生，教师可以在课堂中提问：“同学们，你们这个龟兔赛跑的游戏是要做什么呀？”学生会回答：“有乌龟，有兔子，看谁跑得快！”教师可以再问：“那么第一步要做什么呀？”这时可能有的学生会答不上来，或许是因为自己不确定，或许是怕说错，因为没有实践过，自己不敢保证自己就是对的。如果有学生回答上来，教师可以接着问：“兔子奔跑的速度要设置为多少呀？乌龟奔跑的速度要设置为多少呀？”一直问到没有学生能够回答上来为止，最后告诉学生：“同学们，知道你们为什么回答不上来，是因为你们没有动手做呀？其实这个不难，大家动手做了之后就懂了，要记住学习过程中实践是非常重要的。”

通过这样的方式让学生认识到实践的重要性，App Inventor编程模块需要很多的参数，通过脑海的想象可以大概估计这个参数的大小，但这只是个大概，学生应该意识到程序运行过程中计算机是绝对不会犯错误的，编程人员的任何错误在计算机中都会被放大，最终可能导致程序的崩溃，所以要求编程人员在程序的编写当中需要绝对严谨。因此，通过提供实践实操的机会，能够很好地培养学生在程序编写中严谨的逻辑思维能力，提高学生的动手操作能力，潜移默化之中便可以优化學生的逻辑思维。

总而言之，计算思维是高职生不可或缺的思维能力，加强对学生计算思维能力的培养，也是对编程思维能力的培养。在互联网时代，重视对学生计算思维的培养具有十分长远的意义。就此看来，教师必须加强对学生计算思维方面的培养，在课堂中激发学生的参与性和主体性，充分调动学生学习积极性，实现课堂良性互动，才能够打造高质量、高水平的信息技术教学。

参考文献：

[1]陈华.基于微课的App Inventor教学有效性研究[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（7）：50-51，60.

[2]谢学斌.基于STEAM教育的App Inventor课堂教学研究[J].现代信息科技，2020，4（6）：182-184，187.

[3]陆桂华，江伟文.基于App Inventor的项目式学习研究：以初中信息技术为例[J].教育信息技术，2020（3）：12-15.

[4]刘家豪，李明勇.人工智能背景下中高职App Inventor编程教育优势及实施途径[J].教育现代化，2020，7（23）：76-79.

编辑 张 慧