合理運用APP Inventor，提升高職生計算思維

倪娜

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)與教育領(lǐng)域的結(jié)合愈加深入，涌現(xiàn)了多種教學方法和模式。信息技術(shù)逐漸與人們的生活學習相結(jié)合，變成人們?nèi)粘Ｉ顚W習中不可缺少的一個部分。 App Inventor是谷歌公司在2010年開發(fā)的一款軟件，通過登錄手機免費App Inventor進行編程學習，實現(xiàn)移動學習目的。在近些年的發(fā)展中， App Inventor與教育領(lǐng)域之間的結(jié)合越來越密切，各項功能不斷完善，被高職一線教師推廣與運用，有助于帶動我國移動學習教育的發(fā)展?；诖?，探討合理運用App Inventor提高高職生計算思維，指出使用App Inventor來提高學生計算思維的策略與建議，希望可以助推高智商計算思維的發(fā)展，提升學生的信息素養(yǎng)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 合理運用;App Inventor;高職生;計算思維

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）01-0148-02

一、培養(yǎng)計算思維的價值意義

計算思維是美國卡內(nèi)基梅隆一名計算機科系教授在美國計算機權(quán)威雜志期刊“Communications of the ACM”中提出來的一種思維名詞，其定義為：使用計算機科學的基礎(chǔ)概念對問題進行分析求解、對系統(tǒng)進行設(shè)計，以及對于人類理解活動中所涵蓋的廣泛思維方式，后來被人們更加通俗易懂地理解成為，使用計算的邏輯和仿真方式，處理日常生活中遇到問題的思維方式。計算思維多是一種與數(shù)學相關(guān)的思維方式，它能夠在一定程度上提高學生的邏輯思維能力以及分析問題的能力，從而使得學生喜歡上思考問題。

計算思維是培養(yǎng)學生編程思維的前提所在，為了使學生有更好的編程思維，不少學校的App Inventor課程中都以App Inventor作為重點學習的內(nèi)容，App Inventor通過創(chuàng)造簡易的故事交互情節(jié)以及一些游戲與動畫來極大地激發(fā)學生的學習熱情。App Inventor作為一門適合高職生學習的課程，對培養(yǎng)學生的計算思維和解題能力具有舉足輕重的作用。

二、App Inventor課程中培養(yǎng)學生計算思維的策略

（一）激發(fā)學生興趣，提升學習效率

愛因斯坦說過：“興趣是最好的教師！”一定程度上，有了興趣才有了動力，學生對于計算機以及編程的向往是學習計算機的興趣所在，在課堂上使用好學生的興趣，對App Inventor課中學生思維的培養(yǎng)會有十分積極的作用。如今高職App Inventor課程多以App Inventor為主，App Inventor編程語言對于高職生來說無疑是最受歡迎的編程語言，通過使用簡單易懂的編程模塊，生動形象的外觀設(shè)計以及功能豐富的程序設(shè)計使得大多數(shù)學生對App Inventor編程語言具有較高的興趣。誠然，學生對編程語言具有興趣不假，但是大多是學生覺得好玩所帶來的興趣，而如何將學生這種覺得好玩的興趣轉(zhuǎn)化為提升學生學習效率的方式就需要教師在這方面的不懈努力了。

教師對學生在App Inventor方面的引導作用是十分重要的，例如在學習完“移動與旋轉(zhuǎn)”相關(guān)空間知識后，由于這節(jié)課程中在移動上僅僅學習了平移方面的知識，角色在舞臺的移動也僅限于平移，因此教師可以問“同學們，我們知道了如何讓鳥兒在空中自由飛翔，也知道了小貓如何在地面歡快地奔跑，但是同學們有沒有發(fā)現(xiàn)他們都只是朝著一個方向移動的呢，只能左右奔跑真的是自由嗎？如果小貓想到運動場參加運動會跑圈該怎么做呀？同學們可以好好地思考一下這個問題。”這時學生的興趣又從平移的課程中來到了角色的自由移動這個模塊當中，此時的學生肯定十分渴望學習這個移動的實現(xiàn)方式，教師以此給學生留出一些思考的時間，讓學生能夠好好思考這個問題，之后講解如何利用App Inventor實現(xiàn)機器人模擬平移與旋轉(zhuǎn)軌跡，加深學生印象。

通過引導學生在這方面的興趣，讓學生在App Inventor課上面的學習更加高效，教師通過這種思考方式，也能夠讓學生懂得教師的思考方式，在這堂課中學生能夠?qū)W習到從“平面運動”到“繞圈運動”不是一個一蹴而就的過程，讓這種思維方式漸漸被學生所接受并為自己所用，在今后的學習中同樣有巨大的作用。通過這種思維方式來解決的問題多了，學生也更加樂于接受這些思維，更加向往學習這些思維方式的內(nèi)容。同時也能夠再次激發(fā)學生的興趣，并以此提高學習效率，是一個良性循環(huán)的過程，計算思維方式更加能夠深入學生心中。

（二）有效運用編程流程圖，培養(yǎng)計算思維

編程流程圖是App Inventor編程當中十分重要的工具之一，流程圖是事物發(fā)展規(guī)律以及邏輯過程的重要呈現(xiàn)方式，合理有效地利用流程圖，能夠使得程序的邏輯更加嚴謹，同時減少許多不必要的錯誤。了解一件事的發(fā)展過程是使用計算思維思考問題的重要方法，在高職的App Inventor課堂教學中，流程圖是一個十分有用且高效的問題分析工具，使用流程圖能夠使得程序的流程更加通俗易懂，同時也能夠反映在程序設(shè)計過程時自身的邏輯的合理性以及思維的縝密程度。有效地運用流程圖，是培養(yǎng)計算思維的重要手段。

在App Inventor的課堂教學中，適當引入流程圖不僅能夠使學生的學習更加輕松，而且能夠在教學上大大提高學生學習的效率，在簡單編程“小貓穿越迷宮”知識學習中，題目的要求是“學生根據(jù)所學知識，簡單編制小貓穿越迷宮抓老鼠的程序”，看起來題目雖然不是很難，但是其中的要求容易讓學生望而卻步。學生一開始對程序的流程會存在一定的疑惑，整個程序的流程并不是三言兩語就能讓學生完全弄明白的，這個時候需要教師以更加簡潔明了、通俗易懂的方式將整個程序的流程進行呈現(xiàn)，首先想到的應該就是流程圖了。在課程剛開始的時候教師可以向?qū)W生提問：“同學們，今天我們要實現(xiàn)一個貓穿越迷宮抓老鼠的游戲，同學們可以想一想這里面有什么呀？我們又要做什么呢？”此時的學生在學習完前面幾節(jié)課程之后對編程的方法有了初步的了解，腦袋中也形成了一定的計算思維，同學們會回答：“貓、老鼠、迷宮、貓在移動。”

教師接著對流程圖進行一番介紹，讓學生對此有初步的了解與認識，然后將“穿越迷宮”這個程序給學生講解一番，“在這個程序中呢，我們第一步需要設(shè)置舞臺和角色，第二步需要加入迷宮，第三步加入貓和老鼠，第四步編寫貓穿越迷宮抓老鼠的程序?！毖刂鞒虉D的順序一直講下去，學生能夠很容易地接受這個內(nèi)容，并在進行多次流程圖的使用之后很容易形成使用流程圖的習慣，這個對計算思維的培養(yǎng)是具有十分重要的作用的。

（三）提供實踐操作的機會，促進思維發(fā)展

對于高職階段的學生來說，計算機編程的學習也離不開動手實踐，所以我們要提供給學生實踐操作的機會，讓學生通過對App Inventor的使用來優(yōu)化自身的思維發(fā)展。馬克思主義原理指出“認識來源于實踐，實踐是為了更好的認識”，計算機編程實踐也是這個道理，學生只有通過實踐才能了解自己所編寫的程序正確與否，且實踐是為了更好地認識自身的短板，多次的編程實踐能夠使得自己更容易發(fā)現(xiàn)程序的錯誤所在，離開了實踐操作的計算機學習是“紙上談兵”，進行實踐操作可以幫助學生養(yǎng)成程序編寫習慣，培養(yǎng)學生嚴謹思考習慣，提升計算能力。

如在App Inventor當中的“設(shè)計小游戲”相關(guān)教學中，要求學生掌握設(shè)計游戲的一般方式，需要學生具備編程能力、邏輯思維、計算思維、創(chuàng)造思維等一系列的能力，無論設(shè)計什么游戲，學生腦海中都有自己的想法，但是怎么樣設(shè)計一個游戲呢？比如筆者要設(shè)計一個龜兔賽跑的游戲，學生都知道，要有烏龜，要有兔子還要有賽道，最終的目的是讓它們跑起來。從理論上看，這些都是比較容易實現(xiàn)的，但是缺少了實踐始終只是停留在腦海中的理論，學生或許能夠想到游戲設(shè)計每個流程需要做什么，但是卻很難把握好每一個模塊需要做什么，這些都是需要通過實踐來好好把握的。為了避免這樣的問題產(chǎn)生，教師可以在課堂中提問：“同學們，你們這個龜兔賽跑的游戲是要做什么呀？”學生會回答：“有烏龜，有兔子，看誰跑得快！”教師可以再問：“那么第一步要做什么呀？”這時可能有的學生會答不上來，或許是因為自己不確定，或許是怕說錯，因為沒有實踐過，自己不敢保證自己就是對的。如果有學生回答上來，教師可以接著問：“兔子奔跑的速度要設(shè)置為多少呀？烏龜奔跑的速度要設(shè)置為多少呀？”一直問到?jīng)]有學生能夠回答上來為止，最后告訴學生：“同學們，知道你們?yōu)槭裁椿卮鸩簧蟻?，是因為你們沒有動手做呀？其實這個不難，大家動手做了之后就懂了，要記住學習過程中實踐是非常重要的。”

通過這樣的方式讓學生認識到實踐的重要性，App Inventor編程模塊需要很多的參數(shù)，通過腦海的想象可以大概估計這個參數(shù)的大小，但這只是個大概，學生應該意識到程序運行過程中計算機是絕對不會犯錯誤的，編程人員的任何錯誤在計算機中都會被放大，最終可能導致程序的崩潰，所以要求編程人員在程序的編寫當中需要絕對嚴謹。因此，通過提供實踐實操的機會，能夠很好地培養(yǎng)學生在程序編寫中嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力，提高學生的動手操作能力，潛移默化之中便可以優(yōu)化學生的邏輯思維。

總而言之，計算思維是高職生不可或缺的思維能力，加強對學生計算思維能力的培養(yǎng)，也是對編程思維能力的培養(yǎng)。在互聯(lián)網(wǎng)時代，重視對學生計算思維的培養(yǎng)具有十分長遠的意義。就此看來，教師必須加強對學生計算思維方面的培養(yǎng)，在課堂中激發(fā)學生的參與性和主體性，充分調(diào)動學生學習積極性，實現(xiàn)課堂良性互動，才能夠打造高質(zhì)量、高水平的信息技術(shù)教學。

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編輯 張 慧