毛澄潔　項杰庭

App Inventor簡介

App Inventor是一個基于云端的、可拖曳的手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境。它將枯燥的編碼轉(zhuǎn)變成積木式的拼圖，使手機(jī)應(yīng)用軟件的開發(fā)變得簡單而有趣。即使不懂得編程語言，也可以開發(fā)出屬于自己的手機(jī)軟件，具有零基礎(chǔ)、無門檻、組件多、功能強(qiáng)和出錯少等特點(diǎn)，此外還支持樂高NXT機(jī)器人，想要用手機(jī)控制機(jī)器人的時候，只需要使用按鈕、文字輸入等基本元件即可。

最初的App Inventor由Google實驗室于2010年7月推出。此后于2011年8月對外開放源代碼，隨后交由麻省理工學(xué)院移動學(xué)習(xí)中心（The MIT Centre for Mobile Learning）開發(fā)，于2012年3月對外開放使用，并更名為MIT App Inventor。2013年12月3日，App Inventor 2（簡稱AI2）問世，其新版主頁口號是“隨身的編程工具，盡情發(fā)明吧”（Your idea， Your design， Your apps， Invent Now）。App Inventor工作模式與測試示意圖如右圖所示：

App Inventor具有三種工作方式：①設(shè)計師（Designer），主要完成界面設(shè)計，所有開發(fā)中需要的組件都可以從Palette的組件組中拖入Viewer中，可以從Compents看到所有組件，并在Properties調(diào)置其屬性。②塊編輯器（Blocks），主要是通過拼圖方式定義程序的執(zhí)行動作，將程序的邏輯鏈接，通過不同屬性的方法定義組件、邏輯組件等執(zhí)行過程，并進(jìn)行邏輯設(shè)計。③模擬器（Android Emulator），主要功能是如果在編程過程中或沒有安卓設(shè)備的情況下，可先用模擬器進(jìn)行測試。

基于計算思維能力培養(yǎng)的App Inventor課程設(shè)計原則

目前國內(nèi)有近10所高校開設(shè)了App Inventor課程，但在中學(xué)開設(shè)相關(guān)課程的卻很少。針對中學(xué)生開設(shè)App Inventor課程，尚存在許多課程與教學(xué)論問題。我們結(jié)合中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗與App Inventor的研發(fā)目標(biāo)——使人們在移動通信的世界里成為創(chuàng)造者，而不僅僅是消費(fèi)者，提出了中學(xué)App Inventor課程的如下設(shè)計原則。

1.興趣原則

現(xiàn)代人的生活幾乎離不開手機(jī)，手機(jī)的功能也越來越豐富。適合App Inventor的課程素材來源廣泛，選取源自學(xué)習(xí)與生活的課程內(nèi)容，既能夠幫助學(xué)生制作自己喜歡的手機(jī)軟件，又能夠讓學(xué)生體驗軟件開發(fā)的創(chuàng)造樂趣。

學(xué)生每天都在用手機(jī)中的App程序，對于能夠制作出App程序感到十分神秘。通過學(xué)習(xí)App inventor，將感覺到App inventor的離線環(huán)境搭建、界面設(shè)計、積木代碼搭建和程序測試等內(nèi)容都是有趣的，很好玩。

2.基于計算思維的能力培養(yǎng)原則

“授人以魚不如授人以漁”，開設(shè)App Inventor課程，應(yīng)該立足于能力的培養(yǎng)。在App Inventor課程培養(yǎng)的諸多能力之中，計算思維能力是核心。培養(yǎng)計算思維能力首先需要關(guān)注基于問題解決的教學(xué)，教學(xué)問題應(yīng)該從生活中來，最終還要走向社會。其次要關(guān)注程序設(shè)計的工程思想與方法。

3.任務(wù)驅(qū)動原則

如果要將課程內(nèi)容分解成系列的活動模塊，教師需要進(jìn)行必要的鋪墊，盡量安排學(xué)生自主完成活動模塊。在活動與實踐過程中注意引導(dǎo)學(xué)生交流活動經(jīng)驗。每節(jié)課都根據(jù)項目內(nèi)容的不同，要求學(xué)生撰寫文稿，主要是記錄自己學(xué)習(xí)過程的問題與感想，籍此反思學(xué)習(xí)過程。

根據(jù)上述App Inventor課程原則，該課程應(yīng)該包括四個主要環(huán)節(jié)：①離線開發(fā)環(huán)境的搭建；②體驗開發(fā)流程；③學(xué)習(xí)基于問題解決的算法與程序等計算思維；④制作自己喜歡的手機(jī)應(yīng)用軟件。

教學(xué)設(shè)計、實施與反思例舉

依據(jù)上述課程原則，我們開發(fā)出了高中App Inventor課程，并在北京景山學(xué)校高中一年級進(jìn)行了教學(xué)試驗。下面僅以其第一節(jié)課為例來說明課程的設(shè)計與實施情況。

第一節(jié)課的主題是“Talk to me：Your first App Inventor app”，旨在幫助學(xué)生編出能讓手機(jī)說話的軟件，課題簡單卻易激發(fā)學(xué)生的興趣。我們將學(xué)習(xí)任務(wù)分解成三個活動，循序漸進(jìn)，結(jié)束時學(xué)生能夠?qū)pp Inventor的三個工作界面和開發(fā)過程有一個比較全面的了解，知道如何用這個編程軟件。

1.資源準(zhǔn)備

（1）App Inventor 2離線開發(fā)包。

（2）離線環(huán)境搭建和環(huán)境啟動說明文本。

（3）學(xué)習(xí)卡片，要求學(xué)生從以下兩個方面撰寫“我的第一個APP應(yīng)用程序開發(fā)感想”，200字左右。包括對App inventor的認(rèn)識與感覺、第一次完成App的感想和準(zhǔn)備制作的考核作品。

2.教學(xué)流程設(shè)計

（1）App Inventor簡介。教師介紹課程內(nèi)容、課程要求、考核方法以及App Inventor的發(fā)展情況及特色。讓學(xué)生了解課程內(nèi)容與目標(biāo)，了解App Inventor的特點(diǎn)。

（2）離線環(huán)境搭建。采用演示+文本資料的方式，帶領(lǐng)學(xué)生一步一步地進(jìn)行離線環(huán)境的搭建、測試、安裝、確認(rèn)環(huán)境設(shè)置。讓學(xué)生體驗離線環(huán)境搭建的過程，了解復(fù)雜系統(tǒng)搭建的流程并提供有成就的體驗。

（3）啟動離線環(huán)境、熟悉基本環(huán)境。采用演示+文本資料的方式，在啟動離線環(huán)境，新建項目，并對了解 “Designer”、“Blocks”界面有初步認(rèn)識。讓學(xué)生動手準(zhǔn)備自己用的環(huán)境，有一切盡在掌握之中的感覺。

（4）制作自己的第一個App應(yīng)用程序。為了體驗App Inventor的強(qiáng)大功能，可以先做一個最簡單的App來進(jìn)行體驗，這是用戶需求。接著教師演示了自己手機(jī)上的Talk To Me程序功能，并提出問題：App的功能是什么？界面上有什么？學(xué)生自學(xué)Talk To Me Part 1的PDF文檔，自主進(jìn)行程序制作。體現(xiàn)了一切開發(fā)源于實際需要及基于計算思維的軟件開發(fā)的流程：用戶需求—軟件開發(fā)需求—軟件功能定義（選用什么組件也需要考慮）—界面設(shè)計—代碼設(shè)計—測試、調(diào)整—進(jìn)一步的功能拓展—二次開發(fā)—軟件使用說明。endprint

（5）啟動模擬器，測試自己的程序。教師演示如何啟動模擬器，學(xué)生啟動模擬器后測試自己的程序。教師提示學(xué)生有沒有需要改進(jìn)的地方，并給出新的自學(xué)文檔，要求學(xué)生根據(jù)自己的修改要求，參考教師給出的文檔，修改完善自己的程序。這樣，讓學(xué)生掌握適時測試自己程序的模擬器，能夠增強(qiáng)學(xué)生的成就感。在體驗功能時產(chǎn)生進(jìn)一步需求，這是二次開發(fā)的基礎(chǔ)。

（6）提出改進(jìn)的需求，改進(jìn)程序。應(yīng)該使學(xué)生明白，手機(jī)應(yīng)該想說什么就說什么，而不是只會說一句話。教師給出適當(dāng)?shù)膸椭臋n，讓學(xué)生在解決問題時有的放矢。

（7）交流共享與本課小結(jié)。2～3名學(xué)生談自己如何改進(jìn)程序，用到了什么新的組件、屬性和方法。通過交流共享，能夠復(fù)習(xí)學(xué)過的內(nèi)容，互相借鑒。教師小結(jié)能夠帶領(lǐng)學(xué)生當(dāng)堂回憶所學(xué)內(nèi)容，起到及時鞏固的作用。

（8）作業(yè)提交。教師演示如何下載項目的源文件：Talk To Me.aia，如何打包下載可以安裝到手機(jī)上的Talk To Me.apk。完成第一次接觸App的感想短文并提交。通過保存提交作業(yè)，使學(xué)生一節(jié)課的努力得到評價與認(rèn)可，增強(qiáng)了學(xué)生的成就感。學(xué)生通過撰寫每節(jié)課的學(xué)習(xí)文檔，養(yǎng)成隨時記錄的好習(xí)慣。

3.實施情況

在實施上面的教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)注意從用戶需求出發(fā)，逐步細(xì)化，讓學(xué)生參與到需求的提出與設(shè)計中來，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性高，特別是在學(xué)生進(jìn)行模擬測試時，因為看到了自己的模擬程序，都表現(xiàn)出異常激動與自豪。

結(jié)束語

著名教育家陶行知先生有一句教育名言——處處是創(chuàng)造之地，天天是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人。今天的大數(shù)據(jù)時代為這種教育理想的實現(xiàn)創(chuàng)設(shè)了有利的條件。App inventor課程能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，探索App inventor課程與教學(xué)，對于創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)、提高學(xué)生的信息素養(yǎng)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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