好玩的App Inventor

毛澄潔　項杰庭

App Inventor簡介

App Inventor是一個基于云端的、可拖曳的手機應用軟件開發環境。它將枯燥的編碼轉變成積木式的拼圖，使手機應用軟件的開發變得簡單而有趣。即使不懂得編程語言，也可以開發出屬于自己的手機軟件，具有零基礎、無門檻、組件多、功能強和出錯少等特點，此外還支持樂高NXT機器人，想要用手機控制機器人的時候，只需要使用按鈕、文字輸入等基本元件即可。

最初的App Inventor由Google實驗室于2010年7月推出。此后于2011年8月對外開放源代碼，隨后交由麻省理工學院移動學習中心（The MIT Centre for Mobile Learning）開發，于2012年3月對外開放使用，并更名為MIT App Inventor。2013年12月3日，App Inventor 2（簡稱AI2）問世，其新版主頁口號是“隨身的編程工具，盡情發明吧”（Your idea， Your design， Your apps， Invent Now）。App Inventor工作模式與測試示意圖如右圖所示：

App Inventor具有三種工作方式：①設計師（Designer），主要完成界面設計，所有開發中需要的組件都可以從Palette的組件組中拖入Viewer中，可以從Compents看到所有組件，并在Properties調置其屬性。②塊編輯器（Blocks），主要是通過拼圖方式定義程序的執行動作，將程序的邏輯鏈接，通過不同屬性的方法定義組件、邏輯組件等執行過程，并進行邏輯設計。③模擬器（Android Emulator），主要功能是如果在編程過程中或沒有安卓設備的情況下，可先用模擬器進行測試。

基于計算思維能力培養的App Inventor課程設計原則

目前國內有近10所高校開設了App Inventor課程，但在中學開設相關課程的卻很少。針對中學生開設App Inventor課程，尚存在許多課程與教學論問題。我們結合中小學信息技術教學經驗與App Inventor的研發目標——使人們在移動通信的世界里成為創造者，而不僅僅是消費者，提出了中學App Inventor課程的如下設計原則。

1.興趣原則

現代人的生活幾乎離不開手機，手機的功能也越來越豐富。適合App Inventor的課程素材來源廣泛，選取源自學習與生活的課程內容，既能夠幫助學生制作自己喜歡的手機軟件，又能夠讓學生體驗軟件開發的創造樂趣。

學生每天都在用手機中的App程序，對于能夠制作出App程序感到十分神秘。通過學習App inventor，將感覺到App inventor的離線環境搭建、界面設計、積木代碼搭建和程序測試等內容都是有趣的，很好玩。

2.基于計算思維的能力培養原則

“授人以魚不如授人以漁”，開設App Inventor課程，應該立足于能力的培養。在App Inventor課程培養的諸多能力之中，計算思維能力是核心。培養計算思維能力首先需要關注基于問題解決的教學，教學問題應該從生活中來，最終還要走向社會。其次要關注程序設計的工程思想與方法。

3.任務驅動原則

如果要將課程內容分解成系列的活動模塊，教師需要進行必要的鋪墊，盡量安排學生自主完成活動模塊。在活動與實踐過程中注意引導學生交流活動經驗。每節課都根據項目內容的不同，要求學生撰寫文稿，主要是記錄自己學習過程的問題與感想，籍此反思學習過程。

根據上述App Inventor課程原則，該課程應該包括四個主要環節：①離線開發環境的搭建；②體驗開發流程；③學習基于問題解決的算法與程序等計算思維；④制作自己喜歡的手機應用軟件。

教學設計、實施與反思例舉

依據上述課程原則，我們開發出了高中App Inventor課程，并在北京景山學校高中一年級進行了教學試驗。下面僅以其第一節課為例來說明課程的設計與實施情況。

第一節課的主題是“Talk to me：Your first App Inventor app”，旨在幫助學生編出能讓手機說話的軟件，課題簡單卻易激發學生的興趣。我們將學習任務分解成三個活動，循序漸進，結束時學生能夠對App Inventor的三個工作界面和開發過程有一個比較全面的了解，知道如何用這個編程軟件。

1.資源準備

（1）App Inventor 2離線開發包。

（2）離線環境搭建和環境啟動說明文本。

（3）學習卡片，要求學生從以下兩個方面撰寫“我的第一個APP應用程序開發感想”，200字左右。包括對App inventor的認識與感覺、第一次完成App的感想和準備制作的考核作品。

2.教學流程設計

（1）App Inventor簡介。教師介紹課程內容、課程要求、考核方法以及App Inventor的發展情況及特色。讓學生了解課程內容與目標，了解App Inventor的特點。

（2）離線環境搭建。采用演示+文本資料的方式，帶領學生一步一步地進行離線環境的搭建、測試、安裝、確認環境設置。讓學生體驗離線環境搭建的過程，了解復雜系統搭建的流程并提供有成就的體驗。

（3）啟動離線環境、熟悉基本環境。采用演示+文本資料的方式，在啟動離線環境，新建項目，并對了解 “Designer”、“Blocks”界面有初步認識。讓學生動手準備自己用的環境，有一切盡在掌握之中的感覺。

（4）制作自己的第一個App應用程序。為了體驗App Inventor的強大功能，可以先做一個最簡單的App來進行體驗，這是用戶需求。接著教師演示了自己手機上的Talk To Me程序功能，并提出問題：App的功能是什么？界面上有什么？學生自學Talk To Me Part 1的PDF文檔，自主進行程序制作。體現了一切開發源于實際需要及基于計算思維的軟件開發的流程：用戶需求—軟件開發需求—軟件功能定義（選用什么組件也需要考慮）—界面設計—代碼設計—測試、調整—進一步的功能拓展—二次開發—軟件使用說明。endprint

（5）啟動模擬器，測試自己的程序。教師演示如何啟動模擬器，學生啟動模擬器后測試自己的程序。教師提示學生有沒有需要改進的地方，并給出新的自學文檔，要求學生根據自己的修改要求，參考教師給出的文檔，修改完善自己的程序。這樣，讓學生掌握適時測試自己程序的模擬器，能夠增強學生的成就感。在體驗功能時產生進一步需求，這是二次開發的基礎。

（6）提出改進的需求，改進程序。應該使學生明白，手機應該想說什么就說什么，而不是只會說一句話。教師給出適當的幫助文檔，讓學生在解決問題時有的放矢。

（7）交流共享與本課小結。2～3名學生談自己如何改進程序，用到了什么新的組件、屬性和方法。通過交流共享，能夠復習學過的內容，互相借鑒。教師小結能夠帶領學生當堂回憶所學內容，起到及時鞏固的作用。

（8）作業提交。教師演示如何下載項目的源文件：Talk To Me.aia，如何打包下載可以安裝到手機上的Talk To Me.apk。完成第一次接觸App的感想短文并提交。通過保存提交作業，使學生一節課的努力得到評價與認可，增強了學生的成就感。學生通過撰寫每節課的學習文檔，養成隨時記錄的好習慣。

3.實施情況

在實施上面的教學設計時，應注意從用戶需求出發，逐步細化，讓學生參與到需求的提出與設計中來，學生學習的積極性高，特別是在學生進行模擬測試時，因為看到了自己的模擬程序，都表現出異常激動與自豪。

結束語

著名教育家陶行知先生有一句教育名言——處處是創造之地，天天是創造之時，人人是創造之人。今天的大數據時代為這種教育理想的實現創設了有利的條件。App inventor課程能夠激發學生的創新意識，探索App inventor課程與教學，對于創新傳統教學、提高學生的信息素養具有重要意義。

參考文獻：

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