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一、引言
App Inventor是一款谷歌公司开发的安卓手机编程软件,它最初是Google实验室(Google Lab)的一个子计划,由一群Google工程师和勇于挑战的Google使用者共同参与设计完成。2012年该项目移交给麻省理工学院MIT移动学习中心,并更名为MIT App Inventor。这款软件以其可视化、模块化、简捷化等特征,让缺少编程经验的爱好者也可以轻松走进安卓编程世界,非常适合作为高中生的编程入门软件。杭州市很多高中都开设了《App Inventor程序设计》选修课,笔者所在校从2014年初将《App Inventor程序设计》纳入学生的“职业技能”类选修课。正是基于此,笔者进行了如何高效开展这一选修课教学活动的探索。
二、项目教学法的解读
1.什么是项目教学法。
项目教学法是2003年7月德国联邦职教所制订的以行动为导向的一种教学形式,最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。它是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。其特点是以“项目为主线、教师为引导、学生为主体”,把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件,设计出一个个项目教学方案,按行动路线设计教学思路。其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。
2.项目教学法的实施原则。
在项目教学法实施过程中,笔者建议遵循下列原则,以更好地发挥学生利用计算机软件解决问题的能力:一是以学生为中心,充分发挥教师的协作作用;二是项目的选取是学习的关键;三是创设情境;四是协作学习;五是学习效果评价。在进行教学设计时,要处理好三个转变:由以教师为中心转变为以学生为中心,由以教材为中心转变为以“项目”为中心,由以“课堂”为中心转变为以实际经验为中心。
三、《App Inventor程序设计》选修课的教学特点
在常规高中信息技术必修课程教学中,教师主要倾向于对计算机基本原理、操作以及常用软件等基础模块的讲解。受考纲影响,目前高中的程序设计语言主要是VB语言,单个课时时间短,课堂教学内容枯燥,学习者的学习积极性也不高,而且相对古板的教学模式和陈旧的教材,也影响了信息技术课程对高中生计算思维的培养。为了改变这一现状,笔者学校从2012年开始,为学生开设了知识拓展、职业技能、兴趣爱好、社会实践四大类选修课。选修课的单位时间相对较长,一般是两个课时,所有学生可以根据自己的爱好和今后发展方向自主选择课程。
《App Inventor程序设计》是学校为对程序设计感兴趣的学生开设的一门职业技能类选修课。作为一门职业技能类选修课,目的是希望学生通过“做中学”,增强动手实践能力,丰富学生对今后所学专业或从事职业的认识与体验,为形成专业兴趣与职业性向奠定基础。App Inventor程序设计的编程思想是通过代码块拼接实现应用,入门门槛低,对于高中学生,只需要教师简单介绍,提示要点,学生就能轻松编写出应用程序。当然,如果要设计较高层次的应用,需要学生多观察、善思考、勤动手,在日常生活中发现问题,在动手实践中解决问题。因此,笔者在进行这门课程教学时也不再是软件界面、控件功能、单一应用程序的逐个介绍,更多的是注重技能的综合应用,尤其在后期阶段,笔者根据App Inventor程序设计课程的特点,结合项目教学法的内涵,通过师生共同实施一个完整的程序项目来完成教学。
四、项目教学法在《App Inventor程序设计》选修课程中的实施过程
App Inventor程序设计学习的前提条件是学生已具备基本的信息技术素养,具备一定的多媒体信息处理能力。作为选修课,单轮教学课时一般是9次课共18课时,在实际分配时,笔者将教学过程分为两个阶段(2次课共4课时):第一阶段为基本知识学习阶段,这一阶段主要采用讲授法、演示法和任务驱动法进行基本知识的讲授和学习;第二阶段为程序设计的应用提高阶段(7次课共14课时),主要采用项目教学法教学。
在项目教学法阶段,笔者与学生设计并完成的项目任务如下:
(说明:以上项目是笔者在六轮教学中积累下来的,在单轮教学中,学生并不能全部完成。部分对App Inventor程序特别感兴趣且基本功扎实的学生通过考核,可以继续选择该课程,在第二轮、第三轮教学中,完成高级阶段的项目。)
结合这些项目的提出、开发、设计、完成、应用过程,总结项目教学法的实施过程如下:
1.寻找问题,确定项目任务。
项目任务最初通常由教师提出,然后同学一起讨论,最终确定项目的目标和任务。在教学中要能做到得心应手,要求教师在课前做好大量的准备工作,如:方案设计、画图纸、收集信息和资料、估计项目教学中可能出现的问题以及如何解决等。项目的选择以教学内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要有一定的想象空间;既让学生运用学过的知识,又可以发挥创造性。
2.根据任务,制订计划。
由学生制订项目工作计划,确定工作步骤和程序,并最终得到教师的认可。在这个阶段,教师的工作是指导学生估计所需时间,需要的素材,处理这些素材需要的软件,各个模块的具体要求,确定小组人员,给学生发布相关的资料,如项目任务、项目实施计划表、项目实施方案、人员分组等。分组教学是项目教学法常用的模式,在具体项目实施时,建议学生先自由组合,然后教师再进行调整。根据项目的难易程度确定小组人员及数量,一般每组3~4人,不超过5人,并尽量考虑到每组优、中、差学生的搭配比例。
3.分工合作,实施计划。
学生确定各自在小组的分工以及小组成员合作的形式,之后按照已确立的工作步骤和程序工作。这个阶段,学生处于主体地位,教师进行项目指导,全程跟踪参与,观察学生的技术表现、工作状态、协作精神、综合知识运用能力,及时对学生在完成项目过程中出现的问题进行指导。 4.成果展示与评价反馈。
这个阶段,教师的工作是展示、交流各个小组的解决方案,与学生探讨哪个方案较好。学生的任务是查找自己制订的解决方案与所确定目标之间的差距,在不同的方案中比较,直到较为理想,最后反馈到制订计划重新修改,试验测试。成果展示与评价反馈是项目成果的提交与评价。完成一个项目后,一定要及时交流、展示和讨论,对学生的学习情况做出反馈和评价。这是学生知识掌握和能力提高的重要阶段,同时也能极大地培养学生的成就感。
展示评价包括:
(1)小组自评、互评:教师给学生一定的时间,让学生互相交流学习,取长补短,并推荐优秀作品。
(2)作品展示——由学生推荐,教师结合实际情况选出三四个具有代表性的作品(应考虑下列三类作品:一“模仿”,二“改造”,三“创新”)。
(3)教师总结评价——指出作品中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在创作过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的教训;鼓励学生采用多种方法完成项目,对没完成或完成得不成功的学生让他们利用课余时间继续完成或完善。
5.归档或结果应用。
作为项目的教学产品,应尽可能具有实际应用价值。App Inventor是手机端的开发应用程序,很容易也很方便就能直接应用到实际学习、生活中。例如:指南针、计步器、课程表、纠错宝典等等。归档应用的过程也是对项目不断修改、提升的过程。
最后,笔者以“帮我作决定”应用程序作为中期阶段课程的综合开发项目课例,介绍项目教学法具体实施。下表是完成这个项目时某个小组的工作流程简表。
五、实施项目教学法的效果及意义
1.实施项目教学法的效果。
在实际教学过程中,选用两个教学班进行研究分析。“安卓1班”采用普通教学法,“安卓2班”采用项目教学法。采用同班前测、后测进行“学习方式”的对比,采用纵向比较进行“教学效果”的对比。通过研究发现,同班前测、后测比较中,实施项目教学法的“安卓2班”学生的学习方式具有较大的转变,放弃和求助的学生显著减少,尝试自己解决的学生明显增加;而在纵向对比中,实施项目教学法的“安卓2班”比“安卓1班”顺利完成项目的学生明显增多,等待和求助的学生明显减少,教学效果有明显提高。如图1、图2所示。
2.实施项目教学法的意义。
以项目为导向的教学方法突破了传统的教学模式,通过选取“项目”来创设“情境”,通过“协作学习”的方式开展学习,通过完成“项目”达到“知识构建”,通过解决现实问题让学生掌握知识。该教学法的意义如下:
(1)促进学生的认知发展,有效培养学生的实践技能和创新能力。
(2)以学生的全面发展为中心,培养学生团队合作精神。
(3)非常适合在计算机专业领域应用性较强的课程中实施。
六、结语
通过在《App Inventor程序设计》课程中项目教学法的运用研究,我们了解了项目教学法的实施过程和重要作用。在“App Inventor程序”教学过程中,若能高质量地利用项目教学法,可以让学生在实际动手操作中完善自己的综合技能,在对课题的自主探究和共同探索中提高自身的信息素养,促进自身的全面发展。学生通过项目教学法的学习,不但学习到理论知识和操作技能,更能锻炼自己的创新能力和职业能力,为将来进一步学习、选择专业方向提供参考。因此,项目教学法必将在未来的教育历程中占据重要的位置。
App Inventor是一款谷歌公司开发的安卓手机编程软件,它最初是Google实验室(Google Lab)的一个子计划,由一群Google工程师和勇于挑战的Google使用者共同参与设计完成。2012年该项目移交给麻省理工学院MIT移动学习中心,并更名为MIT App Inventor。这款软件以其可视化、模块化、简捷化等特征,让缺少编程经验的爱好者也可以轻松走进安卓编程世界,非常适合作为高中生的编程入门软件。杭州市很多高中都开设了《App Inventor程序设计》选修课,笔者所在校从2014年初将《App Inventor程序设计》纳入学生的“职业技能”类选修课。正是基于此,笔者进行了如何高效开展这一选修课教学活动的探索。
二、项目教学法的解读
1.什么是项目教学法。
项目教学法是2003年7月德国联邦职教所制订的以行动为导向的一种教学形式,最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。它是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。其特点是以“项目为主线、教师为引导、学生为主体”,把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件,设计出一个个项目教学方案,按行动路线设计教学思路。其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。
2.项目教学法的实施原则。
在项目教学法实施过程中,笔者建议遵循下列原则,以更好地发挥学生利用计算机软件解决问题的能力:一是以学生为中心,充分发挥教师的协作作用;二是项目的选取是学习的关键;三是创设情境;四是协作学习;五是学习效果评价。在进行教学设计时,要处理好三个转变:由以教师为中心转变为以学生为中心,由以教材为中心转变为以“项目”为中心,由以“课堂”为中心转变为以实际经验为中心。
三、《App Inventor程序设计》选修课的教学特点
在常规高中信息技术必修课程教学中,教师主要倾向于对计算机基本原理、操作以及常用软件等基础模块的讲解。受考纲影响,目前高中的程序设计语言主要是VB语言,单个课时时间短,课堂教学内容枯燥,学习者的学习积极性也不高,而且相对古板的教学模式和陈旧的教材,也影响了信息技术课程对高中生计算思维的培养。为了改变这一现状,笔者学校从2012年开始,为学生开设了知识拓展、职业技能、兴趣爱好、社会实践四大类选修课。选修课的单位时间相对较长,一般是两个课时,所有学生可以根据自己的爱好和今后发展方向自主选择课程。
《App Inventor程序设计》是学校为对程序设计感兴趣的学生开设的一门职业技能类选修课。作为一门职业技能类选修课,目的是希望学生通过“做中学”,增强动手实践能力,丰富学生对今后所学专业或从事职业的认识与体验,为形成专业兴趣与职业性向奠定基础。App Inventor程序设计的编程思想是通过代码块拼接实现应用,入门门槛低,对于高中学生,只需要教师简单介绍,提示要点,学生就能轻松编写出应用程序。当然,如果要设计较高层次的应用,需要学生多观察、善思考、勤动手,在日常生活中发现问题,在动手实践中解决问题。因此,笔者在进行这门课程教学时也不再是软件界面、控件功能、单一应用程序的逐个介绍,更多的是注重技能的综合应用,尤其在后期阶段,笔者根据App Inventor程序设计课程的特点,结合项目教学法的内涵,通过师生共同实施一个完整的程序项目来完成教学。
四、项目教学法在《App Inventor程序设计》选修课程中的实施过程
App Inventor程序设计学习的前提条件是学生已具备基本的信息技术素养,具备一定的多媒体信息处理能力。作为选修课,单轮教学课时一般是9次课共18课时,在实际分配时,笔者将教学过程分为两个阶段(2次课共4课时):第一阶段为基本知识学习阶段,这一阶段主要采用讲授法、演示法和任务驱动法进行基本知识的讲授和学习;第二阶段为程序设计的应用提高阶段(7次课共14课时),主要采用项目教学法教学。
在项目教学法阶段,笔者与学生设计并完成的项目任务如下:
(说明:以上项目是笔者在六轮教学中积累下来的,在单轮教学中,学生并不能全部完成。部分对App Inventor程序特别感兴趣且基本功扎实的学生通过考核,可以继续选择该课程,在第二轮、第三轮教学中,完成高级阶段的项目。)
结合这些项目的提出、开发、设计、完成、应用过程,总结项目教学法的实施过程如下:
1.寻找问题,确定项目任务。
项目任务最初通常由教师提出,然后同学一起讨论,最终确定项目的目标和任务。在教学中要能做到得心应手,要求教师在课前做好大量的准备工作,如:方案设计、画图纸、收集信息和资料、估计项目教学中可能出现的问题以及如何解决等。项目的选择以教学内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要有一定的想象空间;既让学生运用学过的知识,又可以发挥创造性。
2.根据任务,制订计划。
由学生制订项目工作计划,确定工作步骤和程序,并最终得到教师的认可。在这个阶段,教师的工作是指导学生估计所需时间,需要的素材,处理这些素材需要的软件,各个模块的具体要求,确定小组人员,给学生发布相关的资料,如项目任务、项目实施计划表、项目实施方案、人员分组等。分组教学是项目教学法常用的模式,在具体项目实施时,建议学生先自由组合,然后教师再进行调整。根据项目的难易程度确定小组人员及数量,一般每组3~4人,不超过5人,并尽量考虑到每组优、中、差学生的搭配比例。
3.分工合作,实施计划。
学生确定各自在小组的分工以及小组成员合作的形式,之后按照已确立的工作步骤和程序工作。这个阶段,学生处于主体地位,教师进行项目指导,全程跟踪参与,观察学生的技术表现、工作状态、协作精神、综合知识运用能力,及时对学生在完成项目过程中出现的问题进行指导。 4.成果展示与评价反馈。
这个阶段,教师的工作是展示、交流各个小组的解决方案,与学生探讨哪个方案较好。学生的任务是查找自己制订的解决方案与所确定目标之间的差距,在不同的方案中比较,直到较为理想,最后反馈到制订计划重新修改,试验测试。成果展示与评价反馈是项目成果的提交与评价。完成一个项目后,一定要及时交流、展示和讨论,对学生的学习情况做出反馈和评价。这是学生知识掌握和能力提高的重要阶段,同时也能极大地培养学生的成就感。
展示评价包括:
(1)小组自评、互评:教师给学生一定的时间,让学生互相交流学习,取长补短,并推荐优秀作品。
(2)作品展示——由学生推荐,教师结合实际情况选出三四个具有代表性的作品(应考虑下列三类作品:一“模仿”,二“改造”,三“创新”)。
(3)教师总结评价——指出作品中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在创作过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的教训;鼓励学生采用多种方法完成项目,对没完成或完成得不成功的学生让他们利用课余时间继续完成或完善。
5.归档或结果应用。
作为项目的教学产品,应尽可能具有实际应用价值。App Inventor是手机端的开发应用程序,很容易也很方便就能直接应用到实际学习、生活中。例如:指南针、计步器、课程表、纠错宝典等等。归档应用的过程也是对项目不断修改、提升的过程。
最后,笔者以“帮我作决定”应用程序作为中期阶段课程的综合开发项目课例,介绍项目教学法具体实施。下表是完成这个项目时某个小组的工作流程简表。
五、实施项目教学法的效果及意义
1.实施项目教学法的效果。
在实际教学过程中,选用两个教学班进行研究分析。“安卓1班”采用普通教学法,“安卓2班”采用项目教学法。采用同班前测、后测进行“学习方式”的对比,采用纵向比较进行“教学效果”的对比。通过研究发现,同班前测、后测比较中,实施项目教学法的“安卓2班”学生的学习方式具有较大的转变,放弃和求助的学生显著减少,尝试自己解决的学生明显增加;而在纵向对比中,实施项目教学法的“安卓2班”比“安卓1班”顺利完成项目的学生明显增多,等待和求助的学生明显减少,教学效果有明显提高。如图1、图2所示。
2.实施项目教学法的意义。
以项目为导向的教学方法突破了传统的教学模式,通过选取“项目”来创设“情境”,通过“协作学习”的方式开展学习,通过完成“项目”达到“知识构建”,通过解决现实问题让学生掌握知识。该教学法的意义如下:
(1)促进学生的认知发展,有效培养学生的实践技能和创新能力。
(2)以学生的全面发展为中心,培养学生团队合作精神。
(3)非常适合在计算机专业领域应用性较强的课程中实施。
六、结语
通过在《App Inventor程序设计》课程中项目教学法的运用研究,我们了解了项目教学法的实施过程和重要作用。在“App Inventor程序”教学过程中,若能高质量地利用项目教学法,可以让学生在实际动手操作中完善自己的综合技能,在对课题的自主探究和共同探索中提高自身的信息素养,促进自身的全面发展。学生通过项目教学法的学习,不但学习到理论知识和操作技能,更能锻炼自己的创新能力和职业能力,为将来进一步学习、选择专业方向提供参考。因此,项目教学法必将在未来的教育历程中占据重要的位置。