《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的App Inventor教學(xué)

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(dòng)App。本文通過(guò)《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)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(wèn)題的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

〔關(guān)鍵詞〕? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；計(jì)算思維；App Inventor

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 19-0040-03

2006年3月，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家周以真教授在計(jì)算機(jī)雜志Communications?of?the?ACM上發(fā)表了《計(jì)算思維》一文，引起國(guó)內(nèi)外專家對(duì)計(jì)算思維的關(guān)注和研究。周以真教授認(rèn)為，計(jì)算思維就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為。2022年新頒布的《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》提出，要注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任。四個(gè)方面互相支持，互相滲透，共同促進(jìn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。隨著人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，培養(yǎng)計(jì)算思維能力是信息時(shí)代培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，也是成為未來(lái)型人才發(fā)展的一項(xiàng)重要技能，而開展程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)是讓學(xué)生理解并提高計(jì)算思維的重要途徑。

一、App?Inventor的教學(xué)優(yōu)勢(shì)

目前，在小學(xué)信息科技課程教學(xué)中，主要通過(guò)程序設(shè)計(jì)類課程，教授學(xué)生編程知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。在小學(xué)階段的編程教學(xué)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(jiǎn)單圖形的制作，趣味性和實(shí)用性不強(qiáng)。相反，Scratch作為一款由麻省理工學(xué)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(jìn)行組合，即可創(chuàng)作出多媒體程序、互動(dòng)游戲、動(dòng)畫故事等作品，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維與編程能力。

App?Inventor是一款由麻省理工學(xué)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(jiǎn)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(shì)。它可以用來(lái)制作安卓移動(dòng)App，極大地降低了手機(jī)App開發(fā)的門檻，讓小學(xué)生玩轉(zhuǎn)編程成為可能。這有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)編程的積極性，發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

二、App?Inventor《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)支架

在教學(xué)過(guò)程中，給予學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，根據(jù)學(xué)習(xí)支架學(xué)會(huì)自主解決問(wèn)題，對(duì)提升學(xué)生的計(jì)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(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)單元。它像由一連串連續(xù)“房間”組成的“大樓”，每個(gè)房間都可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。“大樓”（列表）有一個(gè)統(tǒng)一的名稱，可以通過(guò)“房間號(hào)”（索引值）存取其中的數(shù)據(jù)。若依次讀取每個(gè)房間的內(nèi)容，需要用一個(gè)變量當(dāng)作指針，依次指向這些房間號(hào)進(jìn)行讀取。列表位于內(nèi)置塊中，列表中數(shù)據(jù)讀取的方法使用“列表（）中的第（）項(xiàng)”代碼塊，如下圖所示。

（二）《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目的邏輯設(shè)計(jì)

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

Screen初始化時(shí)：讓“出題”標(biāo)簽的顯示文本為題目列表第一項(xiàng)的值，如下圖所示。

當(dāng)“提交答案”按鈕被點(diǎn)擊時(shí)：用戶輸入答案后點(diǎn)擊“提交答案”按鈕，將用戶輸入的答案和答案列表相應(yīng)項(xiàng)的值比較，判斷用戶正確與否，如下圖所示。

當(dāng)“下一題”按鈕被點(diǎn)擊時(shí)：首先判斷變量“編號(hào)”是否小于4，如果成立，說(shuō)明題目沒有答完，變量“編號(hào)”增加1，指向題目列表的下一項(xiàng)，將該項(xiàng)的值顯示到“出題”標(biāo)簽里；如果不成立，說(shuō)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(yǔ)——列表》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)案例

2022年新頒布的信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)，提倡教師采用單元項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展教學(xué)活動(dòng)。因此，在App?Inventor項(xiàng)目教學(xué)的過(guò)程中，要讓學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，給予學(xué)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)支架，以學(xué)生為中心，以小組合作探究的方式去解決問(wèn)題。同時(shí)在問(wèn)題解決的過(guò)程中，發(fā)揮自己的創(chuàng)意，完成具有個(gè)性化的作品。

在《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)中，知識(shí)與技能目標(biāo)：學(xué)生學(xué)會(huì)猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)，理解列表的概念，學(xué)會(huì)寫入、讀取列表中數(shù)據(jù)的方法。過(guò)程與方法目標(biāo)：學(xué)生通過(guò)觀察、體驗(yàn)、交流和展示程序，提升分析問(wèn)題、動(dòng)手實(shí)踐的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)App?inventor的興趣，提高他們的信息素養(yǎng)與創(chuàng)新精神，在學(xué)習(xí)和操作中獲得成功的喜悅。

App?Inventor《猜成語(yǔ)——列表》項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程如下。

（一）情景導(dǎo)入：?jiǎn)柎痤怉pp——猜成語(yǔ)

對(duì)剛學(xué)習(xí)App?inventor的學(xué)生來(lái)說(shuō)，要自主設(shè)計(jì)一個(gè)問(wèn)答類的App是比較困難的。所以在導(dǎo)入過(guò)程中，教師要深入學(xué)生的生活，學(xué)生在生活中肯定玩過(guò)手機(jī)中的某些答題類App，以此引入，學(xué)生能夠很快地跟上教師的節(jié)奏，融入課堂氛圍中。趁學(xué)生興趣高漲的時(shí)候，請(qǐng)一位學(xué)生上臺(tái)來(lái)體驗(yàn)本節(jié)課的項(xiàng)目——猜成語(yǔ)App。在體驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以體會(huì)到猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)、具體的題目?jī)?nèi)容以及答錯(cuò)或者答對(duì)時(shí)界面發(fā)生的變化。教師由此提出問(wèn)題：猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)可能會(huì)用到組件面板中的哪些組件？由此引入本節(jié)課的新授內(nèi)容。

（二）分析界面設(shè)計(jì)

當(dāng)學(xué)生體驗(yàn)完猜成語(yǔ)App之后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考其界面設(shè)計(jì)運(yùn)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(qǐng)學(xué)生自主完成猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)，具體的界面設(shè)計(jì)包括組件列表、組件名稱和組件屬性的修改，給予學(xué)生參考的支架。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，在原有基礎(chǔ)上，做出功能更加豐富的猜成語(yǔ)App。

（三）自主學(xué)習(xí)：列表的相關(guān)知識(shí)

當(dāng)學(xué)生完成猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行項(xiàng)目的邏輯設(shè)計(jì)之前，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)支架材料里面的列表內(nèi)容。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，思考以下問(wèn)題：列表有什么作用？怎么樣讀取列表中內(nèi)容？在App?inventor中的“列表”內(nèi)置塊中，怎么樣添加列表中的項(xiàng)？讓學(xué)生帶著問(wèn)題自主學(xué)習(xí)列表的內(nèi)容。自主學(xué)習(xí)之后再請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行回答，進(jìn)一步鞏固和消化本節(jié)課的新內(nèi)容。

（四）進(jìn)階版任務(wù)

在學(xué)生掌握列表的相關(guān)概念和知識(shí)之后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜成語(yǔ)App的邏輯設(shè)計(jì)。但是要想讓學(xué)生自主完成邏輯設(shè)計(jì)還是比較困難的，因此將進(jìn)階版的學(xué)習(xí)任務(wù)分為四小步：聲明變量、Screen初始化時(shí)、當(dāng)“提交按鈕”被點(diǎn)擊時(shí)、當(dāng)“下一題”按鈕被點(diǎn)擊時(shí)。以此引導(dǎo)學(xué)生一步步完成邏輯設(shè)計(jì)。在學(xué)生自主操作的過(guò)程中，教師講解每一步邏輯設(shè)計(jì)的流程，讓學(xué)生明白邏輯設(shè)計(jì)的意義，啟發(fā)學(xué)生的思考。

（五）作品的優(yōu)化迭代

在學(xué)生完成邏輯設(shè)計(jì)之后，打開AI伴侶進(jìn)行鏈接，模擬調(diào)試猜成語(yǔ)App的界面設(shè)計(jì)以及邏輯設(shè)計(jì)是否有誤，如果有錯(cuò)誤，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)并及時(shí)更改。在模擬調(diào)試之后，讓學(xué)生發(fā)揮自己的想法與創(chuàng)意，進(jìn)一步優(yōu)化豐富自己的App，培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化迭代思維。

（六）作品展示與評(píng)價(jià)

當(dāng)學(xué)生完成優(yōu)化迭代后，通過(guò)平板讓學(xué)生展示自己的App，教師和學(xué)生可以從界面的美觀性、程序編寫的簡(jiǎn)潔性等多個(gè)維度，對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，同時(shí)鼓勵(lì)大家課后繼續(xù)完善小程序，發(fā)散學(xué)生的思維，將有趣的想法用App?Inventor實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，在義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)的指引下，學(xué)生的信息素養(yǎng)和計(jì)算思維的培養(yǎng)已經(jīng)成為義務(wù)教育階段信息科技學(xué)科的重點(diǎn)教育內(nèi)容。教師在教學(xué)過(guò)程中，可以引入App?Inventor內(nèi)容的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?；陧?xiàng)目式的教學(xué)方式，能夠使學(xué)生積極參與到教學(xué)活動(dòng)中去，從而提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，促進(jìn)信息素養(yǎng)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周以真．計(jì)算思維［J］．中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2007（11）．

[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.