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(xué)方法和模式。信息技術(shù)逐漸與人們的生活學(xué)習(xí)相結(jié)合，變成人們?nèi)粘Ｉ顚W(xué)習(xí)中不可缺少的一個(gè)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(jī)免費(fèi)App Inventor進(jìn)行編程學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)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(xiàng)功能不斷完善，被高職一線教師推廣與運(yùn)用，有助于帶動(dòng)我國(guó)移動(dòng)學(xué)習(xí)教育的發(fā)展?；诖耍接懞侠磉\(yùn)用App Inventor提高高職生計(jì)算思維，指出使用App Inventor來提高學(xué)生計(jì)算思維的策略與建議，希望可以助推高智商計(jì)算思維的發(fā)展，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 合理運(yùn)用;App Inventor;高職生;計(jì)算思維

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）01-0148-02

一、培養(yǎng)計(jì)算思維的價(jià)值意義

計(jì)算思維是美國(guó)卡內(nèi)基梅隆一名計(jì)算機(jī)科系教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念對(duì)問題進(jìn)行分析求解、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及對(duì)于人類理解活動(dòng)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(jì)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(jì)算思維多是一種與數(shù)學(xué)相關(guān)的思維方式，它能夠在一定程度上提高學(xué)生的邏輯思維能力以及分析問題的能力，從而使得學(xué)生喜歡上思考問題。

計(jì)算思維是培養(yǎng)學(xué)生編程思維的前提所在，為了使學(xué)生有更好的編程思維，不少學(xué)校的App Inventor課程中都以App Inventor作為重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，App Inventor通過創(chuàng)造簡(jiǎn)易的故事交互情節(jié)以及一些游戲與動(dòng)畫來極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。App Inventor作為一門適合高職生學(xué)習(xí)的課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)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(xué)生計(jì)算思維的策略

（一）激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)習(xí)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(dòng)力，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)以及編程的向往是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣所在，在課堂上使用好學(xué)生的興趣，對(duì)App Inventor課中學(xué)生思維的培養(yǎng)會(huì)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(duì)于高職生來說無疑是最受歡迎的編程語言，通過使用簡(jiǎn)單易懂的編程模塊，生動(dòng)形象的外觀設(shè)計(jì)以及功能豐富的程序設(shè)計(jì)使得大多數(shù)學(xué)生對(duì)App Inventor編程語言具有較高的興趣。誠(chéng)然，學(xué)生對(duì)編程語言具有興趣不假，但是大多是學(xué)生覺得好玩所帶來的興趣，而如何將學(xué)生這種覺得好玩的興趣轉(zhuǎn)化為提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的方式就需要教師在這方面的不懈努力了。

教師對(duì)學(xué)生在App Inventor方面的引導(dǎo)作用是十分重要的，例如在學(xué)習(xí)完“移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)”相關(guān)空間知識(shí)后，由于這節(jié)課程中在移動(dòng)上僅僅學(xué)習(xí)了平移方面的知識(shí)，角色在舞臺(tái)的移動(dòng)也僅限于平移，因此教師可以問“同學(xué)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(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)他們都只是朝著一個(gè)方向移動(dòng)的呢，只能左右奔跑真的是自由嗎？如果小貓想到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)參加運(yùn)動(dòng)會(huì)跑圈該怎么做呀？同學(xué)們可以好好地思考一下這個(gè)問題。”這時(shí)學(xué)生的興趣又從平移的課程中來到了角色的自由移動(dòng)這個(gè)模塊當(dāng)中，此時(shí)的學(xué)生肯定十分渴望學(xué)習(xí)這個(gè)移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式，教師以此給學(xué)生留出一些思考的時(shí)間，讓學(xué)生能夠好好思考這個(gè)問題，之后講解如何利用App Inventor實(shí)現(xiàn)機(jī)器人模擬平移與旋轉(zhuǎn)軌跡，加深學(xué)生印象。

通過引導(dǎo)學(xué)生在這方面的興趣，讓學(xué)生在App Inventor課上面的學(xué)習(xí)更加高效，教師通過這種思考方式，也能夠讓學(xué)生懂得教師的思考方式，在這堂課中學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到從“平面運(yùn)動(dòng)”到“繞圈運(yùn)動(dòng)”不是一個(gè)一蹴而就的過程，讓這種思維方式漸漸被學(xué)生所接受并為自己所用，在今后的學(xué)習(xí)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(xué)生也更加樂于接受這些思維，更加向往學(xué)習(xí)這些思維方式的內(nèi)容。同時(shí)也能夠再次激發(fā)學(xué)生的興趣，并以此提高學(xué)習(xí)效率，是一個(gè)良性循環(huán)的過程，計(jì)算思維方式更加能夠深入學(xué)生心中。

（二）有效運(yùn)用編程流程圖，培養(yǎng)計(jì)算思維

編程流程圖是App Inventor編程當(dāng)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(yán)謹(jǐn)，同時(shí)減少許多不必要的錯(cuò)誤。了解一件事的發(fā)展過程是使用計(jì)算思維思考問題的重要方法，在高職的App Inventor課堂教學(xué)中，流程圖是一個(gè)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(shí)也能夠反映在程序設(shè)計(jì)過程時(shí)自身的邏輯的合理性以及思維的縝密程度。有效地運(yùn)用流程圖，是培養(yǎng)計(jì)算思維的重要手段。

在App Inventor的課堂教學(xué)中，適當(dāng)引入流程圖不僅能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加輕松，而且能夠在教學(xué)上大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，在簡(jiǎn)單編程“小貓穿越迷宮”知識(shí)學(xué)習(xí)中，題目的要求是“學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)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(xué)生望而卻步。學(xué)生一開始對(duì)程序的流程會(huì)存在一定的疑惑，整個(gè)程序的流程并不是三言兩語就能讓學(xué)生完全弄明白的，這個(gè)時(shí)候需要教師以更加簡(jiǎn)潔明了、通俗易懂的方式將整個(gè)程序的流程進(jìn)行呈現(xiàn)，首先想到的應(yīng)該就是流程圖了。在課程剛開始的時(shí)候教師可以向?qū)W生提問：“同學(xué)們，今天我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)貓穿越迷宮抓老鼠的游戲，同學(xué)們可以想一想這里面有什么呀？我們又要做什么呢？”此時(shí)的學(xué)生在學(xué)習(xí)完前面幾節(jié)課程之后對(duì)編程的方法有了初步的了解，腦袋中也形成了一定的計(jì)算思維，同學(xué)們會(huì)回答：“貓、老鼠、迷宮、貓?jiān)谝苿?dòng)。”

教師接著對(duì)流程圖進(jìn)行一番介紹，讓學(xué)生對(duì)此有初步的了解與認(rèn)識(shí)，然后將“穿越迷宮”這個(gè)程序給學(xué)生講解一番，“在這個(gè)程序中呢，我們第一步需要設(shè)置舞臺(tái)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(xué)生能夠很容易地接受這個(gè)內(nèi)容，并在進(jìn)行多次流程圖的使用之后很容易形成使用流程圖的習(xí)慣，這個(gè)對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)是具有十分重要的作用的。

（三）提供實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，促進(jìn)思維發(fā)展

對(duì)于高職階段的學(xué)生來說，計(jì)算機(jī)編程的學(xué)習(xí)也離不開動(dòng)手實(shí)踐，所以我們要提供給學(xué)生實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過對(duì)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(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是為了更好的認(rèn)識(shí)”，計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐也是這個(gè)道理，學(xué)生只有通過實(shí)踐才能了解自己所編寫的程序正確與否，且實(shí)踐是為了更好地認(rèn)識(shí)自身的短板，多次的編程實(shí)踐能夠使得自己更容易發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤所在，離開了實(shí)踐操作的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)是“紙上談兵”，進(jìn)行實(shí)踐操作可以幫助學(xué)生養(yǎng)成程序編寫習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思考習(xí)慣，提升計(jì)算能力。

如在App Inventor當(dāng)中的“設(shè)計(jì)小游戲”相關(guān)教學(xué)中，要求學(xué)生掌握設(shè)計(jì)游戲的一般方式，需要學(xué)生具備編程能力、邏輯思維、計(jì)算思維、創(chuàng)造思維等一系列的能力，無論設(shè)計(jì)什么游戲，學(xué)生腦海中都有自己的想法，但是怎么樣設(shè)計(jì)一個(gè)游戲呢？比如筆者要設(shè)計(jì)一個(gè)龜兔賽跑的游戲，學(xué)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(shí)現(xiàn)的，但是缺少了實(shí)踐始終只是停留在腦海中的理論，學(xué)生或許能夠想到游戲設(shè)計(jì)每個(gè)流程需要做什么，但是卻很難把握好每一個(gè)模塊需要做什么，這些都是需要通過實(shí)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(xué)們，你們這個(gè)龜兔賽跑的游戲是要做什么呀？”學(xué)生會(huì)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(shí)可能有的學(xué)生會(huì)答不上來，或許是因?yàn)樽约翰淮_定，或許是怕說錯(cuò)，因?yàn)闆]有實(shí)踐過，自己不敢保證自己就是對(duì)的。如果有學(xué)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(xué)生能夠回答上來為止，最后告訴學(xué)生：“同學(xué)們，知道你們?yōu)槭裁椿卮鸩簧蟻恚且驗(yàn)槟銈儧]有動(dòng)手做呀？其實(shí)這個(gè)不難，大家動(dòng)手做了之后就懂了，要記住學(xué)習(xí)過程中實(shí)踐是非常重要的?！?/p>

通過這樣的方式讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)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(jì)這個(gè)參數(shù)的大小，但這只是個(gè)大概，學(xué)生應(yīng)該意識(shí)到程序運(yùn)行過程中計(jì)算機(jī)是絕對(duì)不會(huì)犯錯(cuò)誤的，編程人員的任何錯(cuò)誤在計(jì)算機(jī)中都會(huì)被放大，最終可能導(dǎo)致程序的崩潰，所以要求編程人員在程序的編寫當(dāng)中需要絕對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)。因此，通過提供實(shí)踐實(shí)操的機(jī)會(huì)，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生在程序編寫中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，潛移默化之中便可以優(yōu)化學(xué)生的邏輯思維。

總而言之，計(jì)算思維是高職生不可或缺的思維能力，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，也是對(duì)編程思維能力的培養(yǎng)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，重視對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)具有十分長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。就此看來，教師必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維方面的培養(yǎng)，在課堂中激發(fā)學(xué)生的參與性和主體性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)課堂良性互動(dòng)，才能夠打造高質(zhì)量、高水平的信息技術(shù)教學(xué)。

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編輯 張 慧