基于计算思维的App Inventor教学实践

一、前言

国内外对于计算机思维的研究，一般是针对大学计算机主干课程进行剖析。中学生对于编程还处于一种陌生的认识，对于代码的理解能力有限，App Inventor编程环境友好，容易上手，是中学生学习编程的最佳选择。初中生对于编程代码不敏感，但对于图形化操作的掌握很熟练。通过开设App Inventor课程，培养学生的计算思维的习惯，从而全面提高学生对信息技术的素养。根据信息技术注重实操性的特点，视频教学的直观性的优势，在App Inventor的教学实践中大力开展应用微课资源，加强学生的自主学习能力，培养学生的计算思维能力，对提升学生综合信息素养，有着非常积极的意义。

UMU学习平台作为一个课程管理系统，同时拥有网页端和app客户端，有很好的使用体验。随着移动设备的屏幕尺寸和分辨率的提高，4G高速网络的支持，对于移动端的微课学习提供了很好的技术条件。App Inventor积木块的可视化编程，学生容易上手，教师选取合适的教学案例，学生通过自主学习探究，借助数字化工具将生活问题转化为数学问题和计算机编程问题的过程，促进学生计算思维的培养。

二、教学模式与策略

（一）基于计算思维的课内微课翻转模式

笔者在学校上课过程中，采用UMU上课。教师课前录制好App Inventor精品微课，并上传到UMU学习平台。同时可以上传一些文档笔记和提出疑问到相应的讨论区，引导学生学习。App Inventor的微课比较简短，教材案例的组件和代码不多，学生根据微课很快就能编写好程序，这样学生对课堂的兴趣会更加强烈，比较有成就感。上课过程中，发现课堂上学生忙了起来，同学之间互相讨论，随着他们课堂上参与的任务越来越多，他们的等级也会增加，让学生更有一个学习积极性。老师可单独对存在有学习困难的同学给予一些指导。通过UMU平台，查看学生提交作业的情况，必要时开启广播教学，统一讲解相关的任务和知识点。结合微课、学案等教学资源，在讨论区设置相应问题，引导学生思考，学生通过自主学习探究，借助数字化工具将生活问题转化为数学问题和计算机编程问题的过程，促进学生计算思维的培养。

（二）基于计算思维的课外微课翻转模式

课程资源放在UMU学习平台上，有条件的学生课余时间还可以进行一个复习巩固。学生只需要下载UMU学习平台app，就可以随时随地开展自主学习探究。利用好微课在App Inventor等实操性强的课程中优势，正确引导学生利用微课实现课外翻转课堂的学习。学生可以在手机浏览器打开appinventor软件编辑相关程序，通过动手实操，可以进一步促进计算思维的培养。通过开设校本课程，研究App Inventor在教学中的应用，探讨实际课程教学中如何更好地培养学生的计算思维。通过布置家庭任务，以任务驱动法促使学生自觉进行信息技术课程中的《App Inventor》的移动学习，微课教学对学生自主学习的促进作用。通过对学生App Inventor作品的评价，进一步探究中学生对于编程的认识，App Inventor对计算思维的训练效果。

（三）基于计算思维的App Inventor教学策略

笔者在App Inventor教学实践中充分发挥学生的主体性，教师的指导作用，课前创设情境导入——学生自主学习探究——小组协作——讨论归纳等方式，进行问题的分析，并将问题转换为模型，把数学问题和生活问题转变为计算机编程问题，提高学生计算思维的能力。

由于笔者任教的班级较多，学生存在差异性，采用任务驱动进行分层教学，在UMU学习平台中设置好选修和必修模块，进行一个分层任务的布置。有能力的同学可以继续做后面的选修课程。此外，我在日常的教学中，把微课和电子书等资料，都设置为选修模块，主要考虑到有部分能力较强的同学可以不用观看微课就可以完成任务。

三、基于计算思维的App Inventor教学实践

笔者在初一年级开展了教学实践，下面以《创意涂鸦》为例：

环节一：创设情境。教师向同学们展示一张有涂鸦痕迹的照片，引起同学同学们思考？学生开始将生活的问题进行分析，得出用了哪些软件？什么功能？采用快问快答，学生积极发言，互相补充总结，引入新课内容。启发式教学，学生勤学多思，教师要注意查阅学生的UMU评论区内容，做好审核和简要评价。

环节二：界面设计（微课教学）。通过与平时常用涂鸦的软件对比，思考涂鸦板程序的功能组成？画布引入？访问打开图片？保存功能？学生通过课堂案例的学习，培养善于观察与思考的能力，及培养学自主学习能力。把抽象问题具体化，进步使用数字化工具实现效果，加强了学生逻辑思维的训练。任务设计时，注重分层教学，只要求实现一种画笔颜色和简单的打开照片。对于后续功能模块，给学生自己创作，对学生的个性化发展创造良好的条件基础，同时也是培养了学生的计算思维和创新思维，有助于提高学生的信息技术核心素养。

环节三：编写代码和测试（微课教学）。在理解清楚程序的功能的逻辑后，选择对应的合适代码块编写代码和测试程序。通过小组互相测试，借鉴相互间的作品功能，进一步改进完善作品。

环节四：拓展创新。学习完基础训练，后面还有选修模块的拓展训练，教师在UMU学习平台上发布整个程序的完整功能的演示，班上能力较好的同学可以直接开始个性化创作。笔者教学过程注重学生数学计算意识的应用，比如画布代码块选项中的画圆功能，学生通过实现画笔功能，将生活问题数学化，计算思考后再用软件建立模型，通过数字化工具转化为编程问题，这样对培养学生的计算思维有着显著作用。

环节五：学习评价。学生通过UMU学习平台的拍照功能，上交本节课的作品截图，通过平台对全班同学进行一个展示，这样对学生有着很好激励作用。借助UMU学习平台的点赞和评论功能，开展师生评价和生生评价。对于编程能力较为突出的学生，可以做好培优计划，指导学生参加相关的竞赛，进一步加强学生计算思维的培养。

环节六：课后拓展。学生可以安装UMU客户端进行课后的拓展学，可以进行课后的碎片化学习，有助于学生对于课堂知识的巩固提升。

四、实践效果

学生非常喜欢App Inventor安卓开发的课程，学生对于课程深入学习有很高的期待。大多数学生对于编程有一种畏难情绪，通过本次App Inventor安卓开发的课程学习，学生对于编程的有了新的认识，对后续学习Python编程的章节内容有了良好的信心。通过App Inventor课程开发实践过程，促进计算思维的培养。App Inventor安卓开发的课程能够提高学生学习兴趣，加强自主探究和解决问题能力，增强小组协作意识、数字化学习与创新，计算思维的培养。笔者通过问卷调查发现，学生普遍都能接受UMU学习平台的教学模式，也有部分部分学生认为上课自己容易走神，更偏向喜欢老师的广播教学统一讲解。后期的教学实践中，加强优化教学方法，变换不同的任务形式，让学生对课堂保持足够兴趣。

责任编辑 邱 丽