借助APP inventor在農村小學開展人工智能教育的嘗試

孫振宏

摘?要：人工智能教育，主要通過信息技術課中的編程教學開展。目前小學信息技術課程中，與此相關的內容為logo、scratch、機器人。由于硬件缺乏，不利于實現教育的公平，而采用“APP inventor+安卓手機”的方法則可以彌補。本文探討了如何利用APP Inventor，開展人工智能教育。

關鍵詞：人工智能教育;教育公平;APP inventor軟件;安卓手機

中圖分類號：G623.58文獻標識碼：A ????文章編號：1992-7711（2018）24-121-1

國務院在2017年7月20日印發的《新一代人工智能發展規劃》中明確指出，要在中小學設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育。在此方面，小學信息技術課程已經先行一步。《基礎教育信息技術課程標準（2012版）》中，以“算法與程序設計”為例，其明確指出小學階段要以體驗為主，強調借助積木式編程工具，通過對對象、模塊、控制、執行等概念及作用的直觀操作體驗，感受編程思想。蘇教版《小學信息技術》教材，從五年級開始設置與人工智能相關的內容，如“pc logo”、“scratch”、“學生機器人”等。

其中學生機器人是學生最感興趣的內容，因為：1.軟件是積木式的，學生容易掌握。2.程序編制后，可以在機器人硬件上得到驗證。3.機器人可以感知外部世界，也可以做出反應。

但是由于學生機器人不僅硬件價格昂貴，而且還需要有專門的機器人教室，所以僅有少數學校開展了機器人教學，而且其中絕大部分是社團的形式，僅有少數同學有機會學習。

現在筆者將“APP inventor+安卓手機”帶進信息技術課堂，以“用‘App Inventor軟件編制手機應用程序”作為教學內容，用學生家里的安卓手機驗證自己編制的程序，從而解決了這個問題。

一、選擇“APP Inventor+安卓手機”的考量

（一）智能手機和機器人非常類似，在培養學生的計算思維和編程能力方面有很大的優勢

1.有傳感器，可以接受外界信息;2.有CPU，可以運行編制的程序;3.能夠做出反應（聲音，震動，屏幕閃爍，發送信息等）。

如果再有一款面對安卓系統的積木式編程工具，那智能手機完全可以像學生機器人一樣，成為人工智能教育的好工具。

（二）安卓手機保有量大，學生很容易接觸到

權威市場調研機構Gartner公布了2017年第一季度智能手機市場報告，數據顯示，在中國，智能手機在手機中的銷量占比高達96%，其中Android的市場份額已經達到了86.1%。華為、小米、vivo、oppo……所有的國產手機品牌均為Android系統。筆者對全校六年級學生家庭做過調查，數據顯示，95%的學生家里至少有一部安卓系統的智能手機。

（三）App Inventor是積木式的編程軟件

App Inventor是谷歌公司面向Android移動平臺操作系統推出的移動應用程序開發工具，現在由麻省理工學院接管開發。它不僅可以編寫安卓手機軟件，還可以通過藍牙控制樂高機器人和arduino集成電路實驗板。作為一個積木式的編程軟件，它具有入門簡單、零基礎等顯著優點，學生通過短時間學習就可以開發應用。

（四）利用“APP inventor+安卓手機”進行開發和調試的方式多樣，降低了學生的進入門檻

App Inventor 2的開發環境有離線和在線兩種。無論學生家中是否有網絡，都可以使用。調試的方式也有多種，學生可以根據需求選擇。

二、開展“APP inventor+安卓手機”教學的幾點做法

我們主要采用“課堂上編制程序，用手機或者模擬器驗證，回家再用手機驗證”的模式開展教學。開展“APP inventor+安卓手機”的教學，是一個全新的工作，我們重點做好了以下兩點：

1.做好家校聯系，確保學生能有手機使用

我們對六年級全體學生家長發放了“你好，安卓手機！”的調查問卷和“致學生家長的一封信”。問卷對學生家庭的手機擁有情況做了調查，如有幾部手機，品牌型號，操作系統，感應器的種類等等。在“致學生家長的一封信”信中，闡述了開展“APP inventor+安卓手機”教學的意義，對如何防止學生沉迷手機游戲的方法做了介紹。當家長明白孩子用手機是為了學習，安裝自己編制的程序不會感染手機病毒后，都能支持這項工作。

2.編制校本教材

我們根據軟件的幫助文件，借鑒了http：//www.17coding.net/網站上的系列教程，編制了5節課的教學內容，屬于軟件操作的入門。然后征集學生的創意，選取其中的5個創意作為10節課的任務，以此形成校本教材。如果有些創意非常好，只是因為現在的知識能力不夠而無法實現，所以無法入選校本教材，教師會向學生做出說明，從而保護學生心理不受挫，以維持他們的積極心態。

3.做好教學設計

計算思維，是建立在計算機科學理論基礎上的一種認識問題、分析理解問題、解決問題的思維方式。人工智能教育旨在培養學生的這種思維，編程教學是實現這個目的的一個途徑，而不是最終目的。我們的課堂教學，就是幫助學生以自己的創意為項目，認識問題所在，分析問題涉及到哪些方面，然后找到解決問題的方法。

開展“APP inventor+安卓手機”教學，既拓展了小學人工智能教育的途徑，又解決了小學全面開展工智能教育過程中，因為器材缺乏造成的教育不公正的問題。同時，我們也讓學生重新認識手機：手機不僅僅通訊或者游戲的工具，更是學習的好幫手;它是一個沉睡中的聰明的孩子，等待著我用編程去喚醒。