在App Inventor手機編程中引導學生創新思維培養

摘 要：App Inventor開發過程主要圍繞創意構思來實現程序，通過開發把學生從消費者轉變為創造者。能夠親手為自己的手機創建應用，這讓學生感到有趣和振奮！創新思維則是指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規思維的界限。而通過自己的努力去改變、改善則是筆者和自己的學生現階段的層次所能達到的創新。

關鍵詞：App Inventor 創新思維

一、App Inventor是什么

App Inventor 原是Google實驗室（Google Lab）的一個子計劃，是一個完全在線開發的Android編程環境，拋棄復雜的程式代碼而使用積木式的堆疊法來完成您的Android程式。目前由麻省理工學院行動學習中心負責推廣使用。

二、編程圍繞創意構思

手機在今天，已成為我們生活的一部分，然而對大多數人來說它就是一個黑箱系統，內部的運作機制復雜且難以捉摸。然有一部分人又知道了Android系統是一個開放的系統，最初的App Inventor設計者就是有了這樣的想法，才開始了手機亦可用于教育的想法。

App Inventor開發過程主要分三部分：組件設計、邏輯設計和運行調試（如圖1），學生圍繞創意構思來實現程序，通過開發把學生從消費者轉變為創造者。能夠親手為自己的手機創建應用，這讓學生感到有趣和振奮！同時可以幫助學生理解計算機科學的概念。

三、校本課程案例案例分析

1.流程圖助力程序編寫

程序編寫的核心是算法設計和代碼的實現。而算法是既是數學及其應用的重要組成部分，也是計算科學的重要基礎.隨著現代信息技術的飛速發展，算法在科學技術、社會發展中發揮著越來越大的作用，并日益融入社會生活的許多方面，算法思想也正在成為普通公民的常識，成為現代人應具備的一種基本數學素養。算法和程序框圖的核心是程序框圖是三種基本邏輯結構，在高中數學中屬必修內容，所以在App Inventor講解中，一開始結合流程圖給學生講解程序的實現過程并通過塊裝化拼接實現程序，既可以便于學生理解，又清晰顯示程序結構。

項目一順序結構：《隨機學號呼叫》此案例是在浙江大學吳明輝教授的原創案例基礎之上修改后而成。當我點下點名按鈕后隨機產生一個學號，再由手機內的文本語音轉換讀出數字即學號。流程圖如圖2。

項目二分支結構：《搖一搖虛擬搶紅包》此案例是我在去年上半年在外校借班上課給青海省的信息技術教師上的一節示范課的案例，最初設計也是一個順序結構程，兩行代碼就可以實現，但后來當我引入我的課堂后，我的學生提出圖換了，就回不到程序最初界面。我就將分支結構引入了程序設計，如果圖片是重獎信息（7.jpg），否則按下換成開始圖片即hongb1.jpg，否則就讓圖片屬性為重獎圖片即7.jpg。分支結構流程圖如圖3.有了此流程圖學生自己通過代碼拖拽就實現了邏輯設計。在此基礎上結合項目一，進一步讓紅包圖片變化更多。代碼實現如圖4.

2.巧用手機傳感器

手機程序開發不同于計算機最大的優勢就是手機本身自帶的傳感器，當然不同的手機型號傳感器種類也有差別。但通常加速度傳感器、位置傳感器、距離傳感器和計時器還是有的。利用手機傳感器可以讓我們的App Inventor程序開發更加趣味和實用。

例如上述的項目二：《搖一搖虛擬搶紅包》，除了按鈕功能，我們還讓學生通手機的加速度傳感器，當加速度傳感器被晃動時，也能實現換圖即搶紅包。并且在此項目中還加上了計時器，通過計時器自動換圖。具體邏輯代碼見圖5.

再例如，項目三用到的手機的短信收發器和位置傳感器，一開始就是一個指南針使用的是方向傳感器，是因有一次培訓時間多了半個小時，就講了個小項目《指南針》，后來因為種種原因我又改進增加了一屏，并加了定位功能，主要是針對老人迷路時發出自己的定位信息，在下文會有描述。通過手機定位可以將自己的位置發送自己的子女或親人。這個已程序已改版多次，每次不同的學員都會增加一些新想法，使其理念加實用了。主要功能邏輯代碼見如圖6。

3.簡單手游編寫激發學生學習熱情

騰訊大數據在中國手游行業2016年中報告中顯示，49%的用戶安裝了手游APP。用戶日均手游使用時長約32分鐘，日均打開手游的次數約3.3次。 手游已經成為很多人娛樂的一部分。游戲化學習是教育示來發展的一個趨勢，調查顯示開發一些小游戲更能激發學生的學習熱情。目前市面上用Unity 3D開發的手游較多，而App Inventor，更適合簡單小游戲開發，當然也更適合初學者。

項目四：《打地鼠》游戲靈感來自一款經典的街機游戲Whac-A-Mole，其中的小動物會突然從洞中冒出，玩家則用木槌擊打它們，擊中得分。原創于App Inventor團隊的成員最初設計組件界面極其簡單，盡管如此學生在完成后，還是樂此不疲的點擊，在學生的要求下，我和學生一起改版了如圖7，使得玩家更能體驗感更好。

項目五：《變速彈球》此案例原創于浙大吳明輝教授，游戲主要是使用圖像精靈組件和畫布組件實現簡單動畫類游戲；通過列表、列表選擇框、對話框組件的應用來改變球速；并通過反彈處理與碰撞處理來判斷得分與游戲結束。我和學生也修改了結速條件。這樣增加游戲難度。組件設計時，學生也修改了界面。圖8為部分邏輯

代碼。

四、源于生活的創新思維

創新在我們國家出現頻率非常高的一個詞，每個人都念念有詞，同時，創新它又是一個非常古老的詞。創新原意有三層含義，一個，更新。第二，創造新的東西。第三，改變。創新思維是指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規思維的界限，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果。

在App Inventor的編寫過程中，從最初項目一我演示學生模仿到后來項目三我與學生一起分析，界面設計則是學生自主完成，我會提供所要考慮的組件，學生提出一些修改意見。到了項目四以后，我和學生分析、討論這樣過程既可以增強學生的自主性，又可以拓展學生與我的思路，也可以算是師生間的頭腦風暴。

在與學生教與學的過程中，我個人也在不斷調整改新，猶記兩年前我第一次給學生開設此課程時，第一個案例是會叫的小貓，當年的學生興奮不已，可是今年這一屆學生我演示此程序時反映平平。當我演示隨機叫號程序時，學生反映明顯興趣更濃，所以吳教授的案例成了我的項目一。

而項目三的調整是源于一個真實事件，同事顧老師好友的老父隨他同學移澳洲Perth，當地華人較少，沒多久外出迷路，不會英文的老人，跟兒子說不出自己在哪里，也沒有辦法的當地人溝通，最后花了近五個小時，由當地警方送回。顧老師和我聊起此事，彼時顧老師也剛開始接觸App Inventor，他說有沒有可能寫個小應用，我們倆商討后就做了一個姑且叫做定制版的應用發給了他同學。沒幾天他同學在微信里說，能不能做成手動輸手機號的？原來我們做的這個應用，是把他同學手機號直接綁定的，現在好些分在海外的朋友想要給父母裝上這個小應用。于是我們就有了上述項目三的代碼；去年8月在淮安給當地老師培訓時，有一個老師又修改了我的這個程序，不用手動輸號碼了，直接調用自己的通訊錄即可。有想法就會有改變，近期我給學生培訓時，我就只給了思路，讓他們自己去解決。學生經常會給我一些意想不到的靈感。

再例如感恩節前一天的課，我帶著學生做了一個簡易計步器，我對他們說：回去送給你們的爸爸或媽媽作為感恩節禮物，也讓他們知道你們學了些什么。X下圖是我的學生的作品截圖。

我常常對學生說，生活處處是學問，，細節之處見真章。我和你們（學生）現階段的層次所能達到的創新則是而通過自己的努力去改變、改善。

作者簡介

張雪晴（1973.05—），女，江蘇省揚州人，本科，畢業于華北電力大學，職稱：中學高級，研究方向：教育技術。