AppInventor课堂实践：培养计算思维的有效教学方法

2023-08-04 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）App Inventor培养计算思维的优势将抽象和自动化与程序设计结合起来开展教学是培养计算思维的很好途径。App Inventor是一款谷歌公司开发的手机编程软件。App Inventor的突出优点是可视化操作、模块拼接编程，学生容易上手，非常适合高中学生计算思维的培养。②了解App Inventor方向传感器的作用。④理解App Inventor分支结构。③通过“指南针”程序开发，掌握App Inventor分支结构和方向变化事件的实现。4．教学重点和难点教学重点：App Inventor分支结构实现。

（一）App Inventor培养计算思维的优势

将抽象和自动化与程序设计结合起来开展教学是培养计算思维的很好途径。App Inventor是一款谷歌公司开发的手机编程软件。用户能够通过该工具软件自行研发适合手机使用的任意应用程序。作为高中学生，经过初中阶段的学习，他们对计算机的基本知识和应用已经基本掌握，但是程序设计对他们来说是比较抽象的，也比较难于理解，所以学习起来还是会有一定的难度，这导致学生们的学习兴趣和热情不太高。App Inventor的突出优点是可视化操作、模块拼接编程，学生容易上手，非常适合高中学生计算思维的培养。

（1）开发环境搭建简单，采用“浏览器+云服务”模式，无需复杂软件安装。

（2）开发过程简单，手机APP的界面设计和行为开发都可以通过可视化的拖放拼接组件来完成，极大提高了学生的学习兴趣。

（3）组件模块丰富，提供多媒体类、传感器类和乐高机器人等不同类型的组件，使学生实现自己的创意成为可能，促使学生进行主动的学习探究。

（4）支持及时调试，调试中代码的变更会自动进行调试。

App Inventor通过积件式堆叠编程，简化了程序设计的表现形式，提升了学生对程序设计的感官体验，让教师更多投入计算思维的培养。

（二）案例《指南针》

1．教学内容分析

本节课选自《信息技术基础》教科版第三章第二节，内容是利用App Inventor开发“指南针”程序，让学生了解问题抽象化表达和计算机编程加工的过程，了解信息的自动化加工的内在机制与基本特征，为选修“算法与程序设计”模块的学习奠定基础。

2．教学对象分析

通过前两节课的学习，学生已经熟悉利用App Inventor进行编程的过程，了解了“组件”“事件”“模块化”等计算概念，对App Inventor积件式堆叠编程非常有兴趣。他们对如何把具体问题抽象化描述以及流程图的表达等存在一定困难。

3．教学目标

（1）知识与技能。

①复习流程图的表达。

②了解App Inventor方向传感器的作用。

③ 进一步巩固“组件”“事件”等计算概念。

④理解App Inventor分支结构。

（2）过程与方法。

①通过“指南针”程序设计，掌握利用图表把具体问题抽象化描述的方法。

②通过“指南针”程序设计，掌握利用流程图自动化实现程序的过程。

③通过“指南针”程序开发，掌握App Inventor分支结构和方向变化事件的实现。

（3）情感态度与价值观。

①通过“指南针”程序设计，体会用计算思维进行问题求解的过程，潜移默化的内化计算思维方式。

②通过“指南针”程序作品点评，形成计算思维观念。

4．教学重点和难点

教学重点：App Inventor分支结构实现。

教学难点：“指南针”项目具体问题抽象化描述。

5．教学策略

本项目学习中，需要把“根据方向传感器判断方位”抽象为数学问题，难度很大，教师可以利用“表格”这种工具实现由现实判断抽象到数学符号。其次，还可以利用流程图实现程序自动化表达。

6．教学过程

表4-2　《指南针》教学过程

（续上表）

7．教学反思

（1）本节课是让同学们理解“方向传感器”的作用，掌握“方向变化事件”的实现过程，最后达到程序的实现。App Inventor的可视化操作、模块拼接编程等优点使学生容易上手，学生的学习兴致很高，讨论热烈。

（2）基于项目的高中信息技术计算思维学习能围绕基于计算思维的相关方法展开。教学实施的过程中，教师注重培养计算思维能力为导向的实践，将计算思维的相关方法贯穿到每个环节中去，完成项目。教学实施的过程中，教师引导学生利用计算思维中抽象的方法将具体而实际的问题抽象成算法，进行表述，再利用模块化的方法完成程序设计，并调试运行。

（3）抽象是计算思维的本质之一，教师应引导学生学会把实际问题抽象化为数学问题。本项目中，需要把“根据方向传感器判断方位”抽象为数学问题，难度很大，教师可以利用“表格”这种工具实现由现实判断抽象到数学符号。

AppInventor课堂实践：培养计算思维的有效教学方法

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