金琦

隨著浙江省深化普通高中課程改革的進行，為學(xué)生提供有興趣、有特色的選修課，成為每位教師所必須考慮的。在開發(fā)選修課之前，我首先會問自己，選修課與必修課到底有什么不一樣。我認為，必修課是基礎(chǔ)的，是面向全體學(xué)生的。因此當(dāng)這門課程的基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)完時，全體學(xué)生還是基本能夠接受的。但當(dāng)深入課程內(nèi)容的時候，許多學(xué)生就比較吃力了，或跟不上，或不感興趣，甚至有的學(xué)生徹底放棄了。選修課正好能彌補這一點，在必修課的基礎(chǔ)上，對有興趣繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，選修課提供深入的、有創(chuàng)想的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生在更高一層次進行學(xué)習(xí)。

我在策劃選修課時，初步設(shè)想開設(shè)計算機程序類的選修課。隨著各種移動終端的普及，基于智能移動設(shè)備的程序開發(fā)應(yīng)該比計算機端的開發(fā)更能引起學(xué)生的興趣，因此我決定開設(shè)基于智能移動設(shè)備的程序開發(fā)課。在開發(fā)平臺選擇上，出于讓學(xué)生作品更容易發(fā)布，同時為了更好地對機器人進行控制的考慮，我們選擇了基于安卓平臺的移動程序開發(fā)。由于中學(xué)生沒有Java編程基礎(chǔ)，完成安卓程序教學(xué)是很困難的。為了讓學(xué)生切實感受到編寫程序的實用價值，并能很好地引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我選擇了拋棄復(fù)雜程序代碼，而使用程序塊的方法來完成安卓設(shè)備程序開發(fā)App Inventor項目（谷歌實驗室創(chuàng)建的一個完全基于云計算服務(wù)器在線開發(fā)的Android 程序開發(fā)環(huán)境，目前它由谷歌公司移交到麻省理工大學(xué)進行維護）。通過該項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以很快地從中體驗編程思想，如事件驅(qū)動、變量定義及應(yīng)用、程序控制、數(shù)據(jù)庫設(shè)計，同時能認識到以用戶需求為中心進行設(shè)計的重要性。于是，我開設(shè)了一門名為《安卓創(chuàng)意程序設(shè)計》的選修課。

事實上，在一個學(xué)年的《安卓創(chuàng)意程序設(shè)計》選修課中，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情非常高漲，除了體驗編程思想和提高計算思維能力外，還能幫助他們提升關(guān)鍵的專業(yè)技能，包括快速適應(yīng)新環(huán)境、有效溝通、尋找問題的解決方案以及合作能力。他們已經(jīng)開始利用所學(xué)知識去編寫具有實用價值的APP。其中，王瀚慶同學(xué)針對本市剛剛投入的城市公眾自行車平臺這一新生事物，策劃為市民提供公共自行車服務(wù)的APP。但是，他感覺僅靠個人很難完成該項目。于是我重點幫他組織團隊，指導(dǎo)項目分析，并對項目中的數(shù)據(jù)采集、界面設(shè)計、程序模塊設(shè)計（服務(wù)點定位、路線設(shè)計、計時、里程計算）等任務(wù)進行合理分配。這個團隊的五名學(xué)生連續(xù)兩周利用課外活動時間，泡在機房進行相關(guān)開發(fā)，遇到困難大家一起討論推演（如圖1）。而我則努力為學(xué)生營造一種個性化和人文化的開發(fā)環(huán)境，如在教室后排準備咖啡、面包和資料工具柜，陪同學(xué)生去自行車出租公司實地調(diào)查進行軟件需求分析（如圖2）。

參加選修課的學(xué)生們沉浸在這種從學(xué)校到企業(yè)的角色轉(zhuǎn)換中，努力完成這一項目挑戰(zhàn)，用心體會在科技公司才有的這種文化。學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計的討論過程中，不斷有新想法，如“公共自行車租車點地圖、租車點導(dǎo)航是必須的，再加個計費功能吧”、“如果能得到租車點的API接口，就能獲取各個租車點的空余車位和剩余車輛等數(shù)據(jù)，這樣軟件的功能就更強大了”。在團隊的交流過程中，團隊不斷迸發(fā)出的創(chuàng)意令學(xué)生們興奮不已，這是傳統(tǒng)灌輸式教育所沒有的情景。作為指導(dǎo)老師，真的為這些學(xué)生高興。

學(xué)生的協(xié)作意識也在項目開發(fā)過程中被激發(fā)出來了。宋天笠同學(xué)負責(zé)各個租車點的經(jīng)緯度采集和軟件測試，王瀚慶同學(xué)主要負責(zé)軟件界面設(shè)計和推廣工作；葛子昂同學(xué)則和金宇桐同學(xué)承擔(dān)了軟件的程序開發(fā)工作。他們分工明確，但更重要的是相互協(xié)作來完成整個項目。如圖1所示的團隊討論情景，在整個開發(fā)過程中是很常見的。學(xué)生們有時顧不上吃飯，就在網(wǎng)絡(luò)教室中就著泡面一起攻克難題，如圖3所示。

目前，這個項目已完成并正式發(fā)布了“金華公共自行車APP”1.0版。軟件除了能通過安卓手機的實時定位功能幫助用戶尋找距離最近的自行車服務(wù)點外，還能夠規(guī)劃路線實現(xiàn)導(dǎo)航，計算出租車所需的時間和費用。在接下來的版本中，將會增加服務(wù)點自行車數(shù)量變化的實時查詢，以及使用自行車后減少的排放量計算等用戶體驗。用戶還可以把自己使用自行車后為社會減少的碳排放量發(fā)到微博、微信等社交網(wǎng)絡(luò)上，與朋友互動，倡導(dǎo)綠色出行理念。通過掃一掃圖4所示的二維碼，可以體驗學(xué)生開發(fā)的“金華公共自行車APP”。圖5則是“金華公共自行車APP”開發(fā)界面。

選修課學(xué)習(xí)的模式還可以有很多。我們此前的程序設(shè)計課受環(huán)境限制，學(xué)生缺少動手創(chuàng)作與動腦思考相結(jié)合的情境式學(xué)習(xí)過程。為了改變這種狀況，在第二學(xué)期，我嘗試讓學(xué)生做一些動手的實驗，如將機器人各類傳感器和移動智能設(shè)備上的藍牙、GPS、重力感應(yīng)、語音傳感器相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)一些實用控制場景。從通過手機按鈕、劃撥、翻轉(zhuǎn)甚至語音等多種方式控制樂高機器人行進（如圖6），到配合Arduino電路板對機器人進行改裝（如圖7），學(xué)生們都在快樂探究的學(xué)習(xí)氣氛中體驗著，他們在提高計算思維和程序編寫能力的同時，經(jīng)歷了一次理論與實際操作體驗相結(jié)合的嘗試之旅。

考慮到很多學(xué)校想開發(fā)該項目，可能碰到這樣一些實際困難，如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不順暢，無法很順暢地連到國外的App Inventor編譯服務(wù)器；教師缺少一個對學(xué)生作品進行過程性評價的平臺；學(xué)生創(chuàng)作出的作品可能比較稚嫩，無法得到在商業(yè)化的安卓市場展示和發(fā)布的機會。我們正著手創(chuàng)建一個面向中學(xué)生的開發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺（http：//app.ourschool.cn）。這樣，當(dāng)國外的App Inventor編譯服務(wù)器繁忙時，學(xué)生們的移動程序開發(fā)工作也可以在該平臺上繼續(xù)進行，教師可以在該平臺上對學(xué)生作品進行指導(dǎo)和評價，有一些創(chuàng)意作品也可以在該平臺上對外發(fā)布，為學(xué)生創(chuàng)意應(yīng)用提供一個展示和交流的場所。如果我們的學(xué)生在中學(xué)階段就能經(jīng)歷一次從產(chǎn)品設(shè)計、編程實施到產(chǎn)品測試和應(yīng)用的軟件開發(fā)流程，相信我們國家在出現(xiàn)更多的技術(shù)英才的同時，還會出現(xiàn)更多懂技術(shù)的經(jīng)理人和用戶，使得技術(shù)和創(chuàng)意能夠快速結(jié)合，大大降低軟件開發(fā)的溝通成本，出現(xiàn)更多的“時代創(chuàng)意”和“時代軟件”。

（作者單位：浙江師范大學(xué)附屬中學(xué)）