《猜成語——列表》項目式學習中的App Inventor教學

楊洋

〔摘? ? 要〕App Inventor作為一款圖形化編程工具，可以用于制作安卓移動App。本文通過《猜成語——列表》項目式學習，以任務為驅動，讓學生理解列表的概念，掌握寫入、讀取列表中數(shù)據(jù)的方法，在解決問題的過程中，培養(yǎng)學生的計算思維。

〔關鍵詞〕? 項目式學習；計算思維；App Inventor

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 19-0040-03

2006年3月，美國計算機科學家周以真教授在計算機雜志Communications?of?the?ACM上發(fā)表了《計算思維》一文，引起國內外專家對計算思維的關注和研究。周以真教授認為，計算思維就是運用計算機科學的基本概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類的行為。2022年新頒布的《義務教育信息科技課程標準》提出，要注重培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，主要包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。四個方面互相支持，互相滲透，共同促進學生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。隨著人類社會的發(fā)展與進步，培養(yǎng)計算思維能力是信息時代培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，也是成為未來型人才發(fā)展的一項重要技能，而開展程序設計課程教學是讓學生理解并提高計算思維的重要途徑。

一、App?Inventor的教學優(yōu)勢

目前，在小學信息科技課程教學中，主要通過程序設計類課程，教授學生編程知識，培養(yǎng)學生的計算思維。在小學階段的編程教學中，主要以Scratch、Logo等為主。Logo編程軟件的功能較單一，主要用于簡單圖形的制作，趣味性和實用性不強。相反，Scratch作為一款由麻省理工學院開發(fā)的、面向青少年的圖形化編程軟件，用戶只需要將色彩豐富的指令方塊進行組合，即可創(chuàng)作出多媒體程序、互動游戲、動畫故事等作品，進而培養(yǎng)學生的計算思維與編程能力。

App?Inventor是一款由麻省理工學院和谷歌公司共同開發(fā)的編程軟件，和Scratch軟件類似，編程簡單，采用積木式編程工具，但相比較于Scratch軟件，具有一定的優(yōu)勢。它可以用來制作安卓移動App，極大地降低了手機App開發(fā)的門檻，讓小學生玩轉編程成為可能。這有利于提高學生學習編程的積極性，發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力。

二、App?Inventor《猜成語——列表》項目式學習支架

在教學過程中，給予學生提供自主學習的學習支架，讓學生自主學習相關知識，根據(jù)學習支架學會自主解決問題，對提升學生的計算思維有所幫助。

（一）列表的概念和使用方法

App?inventor用列表方式集中存放批量數(shù)據(jù)。列表是一組相互關聯(lián)的存儲單元。它像由一連串連續(xù)“房間”組成的“大樓”，每個房間都可以存儲數(shù)據(jù)。“大樓”（列表）有一個統(tǒng)一的名稱，可以通過“房間號”（索引值）存取其中的數(shù)據(jù)。若依次讀取每個房間的內容，需要用一個變量當作指針，依次指向這些房間號進行讀取。列表位于內置塊中，列表中數(shù)據(jù)讀取的方法使用“列表（）中的第（）項”代碼塊，如下圖所示。

（二）《猜成語——列表》項目的邏輯設計

變量聲明：聲明一個初始值為1的全局變量“編號”，即為指向列表的指針，用于讀取列表序列內容中的題目和答案。

Screen初始化時：讓“出題”標簽的顯示文本為題目列表第一項的值，如下圖所示。

當“提交答案”按鈕被點擊時：用戶輸入答案后點擊“提交答案”按鈕，將用戶輸入的答案和答案列表相應項的值比較，判斷用戶正確與否，如下圖所示。

當“下一題”按鈕被點擊時：首先判斷變量“編號”是否小于4，如果成立，說明題目沒有答完，變量“編號”增加1，指向題目列表的下一項，將該項的值顯示到“出題”標簽里；如果不成立，說明題目已經(jīng)全部答完，不能再出題，那就提示“你已經(jīng)全部答完啦”。如下圖所示。

三、App?Inventor《猜成語——列表》項目式學習教學案例

2022年新頒布的信息科技課程標準，提倡教師采用單元項目式學習開展教學活動。因此，在App?Inventor項目教學的過程中，要讓學生主動地發(fā)現(xiàn)問題，給予學生相應的學習支架，以學生為中心，以小組合作探究的方式去解決問題。同時在問題解決的過程中，發(fā)揮自己的創(chuàng)意，完成具有個性化的作品。

在《猜成語——列表》項目式學習的教學目標中，知識與技能目標：學生學會猜成語App的界面設計，理解列表的概念，學會寫入、讀取列表中數(shù)據(jù)的方法。過程與方法目標：學生通過觀察、體驗、交流和展示程序，提升分析問題、動手實踐的能力，培養(yǎng)學生自主學習、探究學習與合作學習的能力。情感態(tài)度與價值觀目標：激發(fā)學生學習App?inventor的興趣，提高他們的信息素養(yǎng)與創(chuàng)新精神，在學習和操作中獲得成功的喜悅。

App?Inventor《猜成語——列表》項目式教學的實施過程如下。

（一）情景導入：問答類App——猜成語

對剛學習App?inventor的學生來說，要自主設計一個問答類的App是比較困難的。所以在導入過程中，教師要深入學生的生活，學生在生活中肯定玩過手機中的某些答題類App，以此引入，學生能夠很快地跟上教師的節(jié)奏，融入課堂氛圍中。趁學生興趣高漲的時候，請一位學生上臺來體驗本節(jié)課的項目——猜成語App。在體驗的過程中，學生可以體會到猜成語App的界面設計、具體的題目內容以及答錯或者答對時界面發(fā)生的變化。教師由此提出問題：猜成語App的界面設計可能會用到組件面板中的哪些組件？由此引入本節(jié)課的新授內容。

（二）分析界面設計

當學生體驗完猜成語App之后，教師引導學生思考其界面設計運用到組件面板中的哪些組件，并講解組件名稱和屬性的修改。然后，請學生自主完成猜成語App的界面設計，具體的界面設計包括組件列表、組件名稱和組件屬性的修改，給予學生參考的支架。同時鼓勵學生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，在原有基礎上，做出功能更加豐富的猜成語App。

（三）自主學習：列表的相關知識

當學生完成猜成語App的界面設計之后，進行項目的邏輯設計之前，讓學生自主學習支架材料里面的列表內容。學生在自主學習的過程中，思考以下問題：列表有什么作用？怎么樣讀取列表中內容？在App?inventor中的“列表”內置塊中，怎么樣添加列表中的項？讓學生帶著問題自主學習列表的內容。自主學習之后再請學生進行回答，進一步鞏固和消化本節(jié)課的新內容。

（四）進階版任務

在學生掌握列表的相關概念和知識之后，引導學生進行猜成語App的邏輯設計。但是要想讓學生自主完成邏輯設計還是比較困難的，因此將進階版的學習任務分為四小步：聲明變量、Screen初始化時、當“提交按鈕”被點擊時、當“下一題”按鈕被點擊時。以此引導學生一步步完成邏輯設計。在學生自主操作的過程中，教師講解每一步邏輯設計的流程，讓學生明白邏輯設計的意義，啟發(fā)學生的思考。

（五）作品的優(yōu)化迭代

在學生完成邏輯設計之后，打開AI伴侶進行鏈接，模擬調試猜成語App的界面設計以及邏輯設計是否有誤，如果有錯誤，讓學生自己去發(fā)現(xiàn)并及時更改。在模擬調試之后，讓學生發(fā)揮自己的想法與創(chuàng)意，進一步優(yōu)化豐富自己的App，培養(yǎng)學生的優(yōu)化迭代思維。

（六）作品展示與評價

當學生完成優(yōu)化迭代后，通過平板讓學生展示自己的App，教師和學生可以從界面的美觀性、程序編寫的簡潔性等多個維度，對學生作品進行點評，同時鼓勵大家課后繼續(xù)完善小程序，發(fā)散學生的思維，將有趣的想法用App?Inventor實現(xiàn)。

綜上所述，在義務教育信息科技課程標準的指引下，學生的信息素養(yǎng)和計算思維的培養(yǎng)已經(jīng)成為義務教育階段信息科技學科的重點教育內容。教師在教學過程中，可以引入App?Inventor內容的教學，激發(fā)學生的學習興趣。基于項目式的教學方式，能夠使學生積極參與到教學活動中去，從而提高學生的計算思維能力，促進信息素養(yǎng)的全面發(fā)展。

參考文獻

[1]周以真．計算思維［J］．中國計算機學會通訊，2007（11）．

[2]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022.