初中學科學習的APP校本課程的研發(fā)與應用

彭永寧

【摘要】當今社會已經(jīng)進入全民編程的時代，程序設計將成為以后每個人必備的技能。本文為筆者從初中APP Inventor的教學實際出發(fā)，將初中學科的部分學習內容融入到APP Inventor校本課程的開發(fā)中，讓學生明白APP Inventor的設計與自身學習生活息息相關，充分調動學生學習APP Inventor的興趣，培養(yǎng)學生用APP Inventor程序設計來解決生實際問題的能力，同時，開發(fā)的APP小程序也可以反哺于學習、促進學生自主學習。

【關鍵詞】APP Inventor;計算思維;自主學習

一、研究基礎與可行性

（一）APP inventor校本課程研發(fā)的基礎

APP Inventor于2012年引入國內，早期的研究主要關注軟件的介紹，探索APP Inventor在開發(fā)APP應用軟件的優(yōu)勢以及開發(fā)過程中的技術問題，對于APP Inventor應用于課堂教學的研究較少。目前國內唯一的App Inventor官方服務器，由麻省理工學院（MIT）聯(lián)合廣州市教育信息中心、華南理工大學計算機科學與工程學院部署，這給我們的開發(fā)與研究提供了便利。有少數(shù)學校開發(fā)了基于APP Inventor的計算思維培養(yǎng)的校本課程，如北京景山學校、溫州中學、廣州第六中學。2017年廣州市教研室把APP Inventor 手機積木編程加入初中信息技術課程中，為我們推動研發(fā)APP Inventor校本課程提供了基礎知識。雖然課程只有四節(jié)課的內容，僅局限于對APP Inventor內容的初步了解，但也給了我們基礎教育教學工作者無限的研發(fā)空間。

（二）課程適合初中學生的特點

初中生好奇心強，對生活中經(jīng)常接觸的一些APP小程序很感興趣，但是他們目前只是局限于對程序使用，還不清楚程序是如何設計的。隨著全民編程時代的到來，初中生初步接觸并了解程序設計十分有必要，雖然作為傳統(tǒng)的C++、Java、VB等程序設計軟件功能強大，但鑒于初中生邏輯思維能力還不強，直接使用純代碼編程的困難較大，不利于程序入門學習，而APP Inventor是一款安卓的移動開發(fā)工具，簡單易用，通過積木式的拼接讓學生感知程序的算法和應用，化抽象知識為形象，能激發(fā)學生對程序設計的學習興趣，十分適合初中學生的使用。

二、APP校本課程的設計原則

校本課程的設計要考慮到學校及課程自身的特點，在組織教學的過程中，應遵循以下原則：

（一）自主性原則

采用項目式的教學法，以學生為主體，教師為主導，將問題逐一分解，以任務作為驅動，學生自主探究學習為主，充分展現(xiàn)了學生學習的自主性。

（二）實用性原則

課程內容的設計要跟學生的學習生活密切相關，項目的難度設計要適合初中生已有的知識體系，做到可操作性強，同時要考慮的學生個體的差異，設計有難度梯度的任務。設計的APP項目能夠反哺于學科的學習。

（三）趣味性原則

課程的內容要重視學生的興趣，興趣是最好的老師，學生的興趣點是課程設計的一項重要依據(jù)。有了趣味，才能引起學生的興趣，才能激發(fā)學生學習的主觀能動性，把“要我學”變成“我要學”。

三、課程的研發(fā)與應用

基于素質教育的基本理念及學校改革的目標，APP Inventor校本課程的設計課程目標為：培養(yǎng)學生編程基礎、激發(fā)學生探索精神、提高學生計算思維能力、增強學生自主學習能力。

（一）項目式設計APP Inventor課程——激發(fā)學生的探索精神

為了更好地輔助教學，編寫針對本課程的校本教材。該教材采取項目式單元編寫，由淺入深，層層撥開APP Inventor積木式編程的神秘面紗。

項目式的設計給學生設計了有梯度的教學內容，點燃了學生的學習熱情，激發(fā)了學生的探索精神，3.0版本絕對不是終點，學生可以在此基礎上進一步完善，如數(shù)學運算項目，可以考慮增加隨機抽查、方程的求解、計算器的設計、雞兔同籠問題的解決等;單詞聽寫項目，可以考慮增加錄音、英式和美式英語的對比、英漢互譯等;當然也考慮其他學科知識，如指南針的制作、附近圖書館的查詢、地理經(jīng)緯度等。讓學生知道，程序的設計都是不斷地完善的過程，凡事都不可能一蹴而就，千里之行，始于足下，敢于踏出第一步至關重要，老師的項目只是起到拋磚引玉的作用，還需要大家進一步探索與完善，加強對知識的拓展與遷移。

（二） 設置具有“計算思維”特點的教學設計——培養(yǎng)學生的計算思維能力

課程教學的實施中，根據(jù)項目式課程的特點，采用教師啟發(fā)式的點撥、學生自主探究式方法，設計以下的教學過程：

以項目一《數(shù)學運算1.0版本》為例，情境引入時給學生APP展示，提出問題：這個APP用了哪些組件？有什么功能？問題如何分解？如何解決？給學生列出下表以理清思路：

接下來是界面的設計，學生可以參考老師的任務單、借助微課進行組件的設計，然后對按鈕組件進行程序的編寫。最后是程序的調試，如出現(xiàn)的問題，要探索解決問題的方法。

具有“教學思維”特點的教學設計從情境引入、需求分析、提出解決的方法、作品的規(guī)劃、功能設計到程序的編寫與調試，把一個看似復雜的問題分解成若干個簡單的模塊。最后通過教師引導，任務驅動為主線，學生進行自主探究完成各個問題的突破，充分了培養(yǎng)學生分析與解決問題的能力，提高了學生的計算思維能力。

（三）初中學科學習APP的應用——提高學生的成就感同時豐富自主學習的方式

APP 設計完成后，可以共享到學校，讓學科老師在智能手機或平板安裝研發(fā)的APP程序輔助教學;家長也可以在智能手機安裝程序，監(jiān)督孩子的學習;這給開發(fā)的同學提供了展示的平臺，增強程序開發(fā)者的成就感。

我們強調學生要學會自主學習，終身學習，但如何學習？如果只是自己查找書籍，學生可能會覺得比較枯燥，容易疲倦?；趯W科學習的APP inventor校本課程研發(fā)的APP將集成為一個項目，學生可以在旅途中、聚會上、飯后散步中等等對學科知識的學習與鞏固。孔子曰：三人行，必有我?guī)熝?！出題的“老師”可以是家長、同學、朋友、甚至自己，人人都可以是“老師”，人人都可以作為“考生”，學生可以很好地反饋自己對知識的掌握情況，同時可以整理錯題集，豐富自己的知識儲備。學科APP為學生自主學習提供了多一個選擇。

四、結語

將初中學科的部分知識融入APP Inventor校本課程中，所有的切入點都是學生熟悉的內容，使得教學內容更加貼近學習生活;項目式的課程設計不斷地追求程序的完善，更加容易激活學生探索精神;將復雜問題細分成多個簡單模塊的教學設計又可以提高學生的計算思維能力。同時，學生設計的APP運用又可以在不同的平臺展示，提升設計者的自豪感，APP的運用還可以反哺于學科學習。

當然，作為初中學科學習的APP Inventor校本課程，我們的設計和創(chuàng)作能力還處于一個探索的階段，同時研發(fā)過程也要考慮到初中生的接受能力，在實際運用課程中還需不斷地完善。

【本文系南沙區(qū)教育科學規(guī)劃2021年度課題“基于初中學科學習的APP Inventor校本課程的研發(fā)與應用”（課題編號：NSKY2021028）的研究成果】

【參考文獻】

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（責任編輯：洪冬梅）