在App Inventor手機編程中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)

摘 要：App Inventor開發(fā)過程主要圍繞創(chuàng)意構(gòu)思來實現(xiàn)程序，通過開發(fā)把學(xué)生從消費者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者。能夠親手為自己的手機創(chuàng)建應(yīng)用，這讓學(xué)生感到有趣和振奮！創(chuàng)新思維則是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)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(xué)生現(xiàn)階段的層次所能達(dá)到的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：App Inventor 創(chuàng)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(fā)的Android編程環(huán)境，拋棄復(fù)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(xué)院行動學(xué)習(xí)中心負(fù)責(zé)推廣使用。

二、編程圍繞創(chuàng)意構(gòu)思

手機在今天，已成為我們生活的一部分，然而對大多數(shù)人來說它就是一個黑箱系統(tǒng)，內(nèi)部的運作機制復(fù)雜且難以捉摸。然有一部分人又知道了Android系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，最初的App Inventor設(shè)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(fā)過程主要分三部分：組件設(shè)計、邏輯設(shè)計和運行調(diào)試（如圖1），學(xué)生圍繞創(chuàng)意構(gòu)思來實現(xiàn)程序，通過開發(fā)把學(xué)生從消費者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者。能夠親手為自己的手機創(chuàng)建應(yīng)用，這讓學(xué)生感到有趣和振奮！同時可以幫助學(xué)生理解計算機科學(xué)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(shè)計和代碼的實現(xiàn)。而算法是既是數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的重要組成部分，也是計算科學(xué)的重要基礎(chǔ).隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，算法在科學(xué)技術(shù)、社會發(fā)展中發(fā)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(xiàn)代人應(yīng)具備的一種基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)。算法和程序框圖的核心是程序框圖是三種基本邏輯結(jié)構(gòu)，在高中數(shù)學(xué)中屬必修內(nèi)容，所以在App Inventor講解中，一開始結(jié)合流程圖給學(xué)生講解程序的實現(xiàn)過程并通過塊裝化拼接實現(xiàn)程序，既可以便于學(xué)生理解，又清晰顯示程序結(jié)構(gòu)。

項目一順序結(jié)構(gòu)：《隨機學(xué)號呼叫》此案例是在浙江大學(xué)吳明輝教授的原創(chuàng)案例基礎(chǔ)之上修改后而成。當(dāng)我點下點名按鈕后隨機產(chǎn)生一個學(xué)號，再由手機內(nèi)的文本語音轉(zhuǎn)換讀出數(shù)字即學(xué)號。流程圖如圖2。

項目二分支結(jié)構(gòu)：《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(shù)教師上的一節(jié)示范課的案例，最初設(shè)計也是一個順序結(jié)構(gòu)程，兩行代碼就可以實現(xiàn)，但后來當(dāng)我引入我的課堂后，我的學(xué)生提出圖換了，就回不到程序最初界面。我就將分支結(jié)構(gòu)引入了程序設(shè)計，如果圖片是重獎信息（7.jpg），否則按下?lián)Q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(jié)構(gòu)流程圖如圖3.有了此流程圖學(xué)生自己通過代碼拖拽就實現(xiàn)了邏輯設(shè)計。在此基礎(chǔ)上結(jié)合項目一，進(jìn)一步讓紅包圖片變化更多。代碼實現(xiàn)如圖4.

2.巧用手機傳感器

手機程序開發(fā)不同于計算機最大的優(yōu)勢就是手機本身自帶的傳感器，當(dāng)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(fā)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(xué)生通手機的加速度傳感器，當(dāng)加速度傳感器被晃動時，也能實現(xiàn)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(fā)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(xùn)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(jìn)增加了一屏，并加了定位功能，主要是針對老人迷路時發(fā)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(fā)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(xué)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(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

騰訊大數(shù)據(jù)在中國手游行業(yè)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(shù)約3.3次。 手游已經(jīng)成為很多人娛樂的一部分。游戲化學(xué)習(xí)是教育示來發(fā)展的一個趨勢，調(diào)查顯示開發(fā)一些小游戲更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。目前市面上用Unity 3D開發(fā)的手游較多，而App Inventor，更適合簡單小游戲開發(fā)，當(dāng)然也更適合初學(xué)者。

項目四：《打地鼠》游戲靈感來自一款經(jīng)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(chuàng)于App Inventor團(tuán)隊的成員最初設(shè)計組件界面極其簡單，盡管如此學(xué)生在完成后，還是樂此不疲的點擊，在學(xué)生的要求下，我和學(xué)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(chuàng)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(xiàn)簡單動畫類游戲；通過列表、列表選擇框、對話框組件的應(yīng)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(jié)束。我和學(xué)生也修改了結(jié)速條件。這樣增加游戲難度。組件設(shè)計時，學(xué)生也修改了界面。圖8為部分邏輯

代碼。

四、源于生活的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新在我們國家出現(xiàn)頻率非常高的一個詞，每個人都念念有詞，同時，創(chuàng)新它又是一個非常古老的詞。創(chuàng)新原意有三層含義，一個，更新。第二，創(chuàng)造新的東西。第三，改變。創(chuàng)新思維是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)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(xué)生模仿到后來項目三我與學(xué)生一起分析，界面設(shè)計則是學(xué)生自主完成，我會提供所要考慮的組件，學(xué)生提出一些修改意見。到了項目四以后，我和學(xué)生分析、討論這樣過程既可以增強學(xué)生的自主性，又可以拓展學(xué)生與我的思路，也可以算是師生間的頭腦風(fēng)暴。

在與學(xué)生教與學(xué)的過程中，我個人也在不斷調(diào)整改新，猶記兩年前我第一次給學(xué)生開設(shè)此課程時，第一個案例是會叫的小貓，當(dāng)年的學(xué)生興奮不已，可是今年這一屆學(xué)生我演示此程序時反映平平。當(dāng)我演示隨機叫號程序時，學(xué)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(diào)整是源于一個真實事件，同事顧老師好友的老父隨他同學(xué)移澳洲Perth，當(dāng)?shù)厝A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(dāng)?shù)厝藴贤ǎ詈蠡私鍌€小時，由當(dāng)?shù)鼐剿突?。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(yīng)用，我們倆商討后就做了一個姑且叫做定制版的應(yīng)用發(fā)給了他同學(xué)。沒幾天他同學(xué)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(yīng)用，是把他同學(xué)手機號直接綁定的，現(xiàn)在好些分在海外的朋友想要給父母裝上這個小應(yīng)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(dāng)?shù)乩蠋熍嘤?xùn)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(diào)用自己的通訊錄即可。有想法就會有改變，近期我給學(xué)生培訓(xùn)時，我就只給了思路，讓他們自己去解決。學(xué)生經(jīng)常會給我一些意想不到的靈感。

再例如感恩節(jié)前一天的課，我?guī)е鴮W(xué)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(jié)禮物，也讓他們知道你們學(xué)了些什么。X下圖是我的學(xué)生的作品截圖。

我常常對學(xué)生說，生活處處是學(xué)問，，細(xì)節(jié)之處見真章。我和你們（學(xué)生）現(xiàn)階段的層次所能達(dá)到的創(chuàng)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(yè)于華北電力大學(xué)，職稱：中學(xué)高級，研究方向：教育技術(shù)。