信息技術(shù)創(chuàng)客校本課程開發(fā)與實踐研究

任惠霞　呂楠楠

近幾年，創(chuàng)客教育發(fā)展迅速，越來越多的學者和教師投身創(chuàng)客教育研究與實踐。我國部分中小學已開設(shè)Arduino開源硬件、機器人、VR游戲設(shè)計、激光雕刻及3D打印等創(chuàng)客課程。為解決國內(nèi)創(chuàng)客教育投資大但師資匱乏等問題，筆者提出基于App Inventor的創(chuàng)客校本課程設(shè)計思路，闡述了課程的教學內(nèi)容、教學模式及評價方法，并以“點名神器”項目為例，設(shè)計了基于App Inventor的創(chuàng)客校本課程教學流程和評價標準，總結(jié)了教學方法與經(jīng)驗。

一、當前創(chuàng)客課程存在的問題及對策

學?；跈C器人、3D打印或者Arduino開源硬件等開設(shè)創(chuàng)客課程，需要配備獨立的創(chuàng)客空間和成本較高的硬件設(shè)備，后續(xù)還需要不斷投入資金才能保證正常運轉(zhuǎn)，這些都不利于創(chuàng)客教育的開展及普及。另外，教師開展創(chuàng)客教育，除了具有必備的教學能力外，還得具有運用多學科知識的能力。以學科教學為主兼職開展創(chuàng)客教育的教師組織創(chuàng)客活動，往往心有余而力不足。

筆者建議將中小學校已有的計算機教室改造升級為創(chuàng)客實驗室，這樣只需投入少量資金便可以建成創(chuàng)客活動空間。同時，學校可以根據(jù)師資情況，開發(fā)具有學校自身特色的創(chuàng)客校本課程，以多學科教師協(xié)同的方式開展創(chuàng)客教育，啟發(fā)學生思考，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

二、App Inventor的特點

有別于Arduino開源硬件、機器人、3D打印等需要較多投資的創(chuàng)客平臺，App Inventor有很好的性價比優(yōu)勢。App Inventor為用戶提供了基于云端的手機應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。只需一臺電腦，學生就可用App Inventor開發(fā)安卓應(yīng)用程序并應(yīng)用于生活，解決自身實際問題。無論是手機應(yīng)用的界面設(shè)計還是程序編寫，學生借助App Inventor都能用可視化的方法來實現(xiàn)。學生不需要關(guān)注復雜的語法規(guī)則，將主要精力放在分析、解決問題上，拖放圖形化、積木式組件就能完成移動應(yīng)用程序的開發(fā)。此外，App Inventor預先設(shè)置了不同類型的組件模塊，如多媒體類、傳感器類、數(shù)據(jù)通信類和人工智能類。學生不必關(guān)心底層的技術(shù)細節(jié)，緊貼需求，專注實際開發(fā)，這更有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

總之，App Inventor具有低成本、易實現(xiàn)、功能全的優(yōu)點，教師用它開展創(chuàng)客校本課程教學是一種不錯的選擇。

三、基于App Inventor的創(chuàng)客校本課程建設(shè)方案

基于App Inventor開發(fā)平臺，筆者開設(shè)了“App設(shè)計與開發(fā)”校本課程。筆者從內(nèi)容設(shè)計、教學流程、評價標準、教學實踐等方面探討基于App Inventor創(chuàng)客校本課程建設(shè)方案。創(chuàng)客教育常常基于解決現(xiàn)實生活中遇到的真實問題來展開。學生在課程活動中要綜合應(yīng)用多學科知識、技能來解決問題。這與項目式教學的理念、方法不謀而合。筆者采用項目式教學方法構(gòu)建創(chuàng)客課程，以項目活動為主線，引導學生討論問題、設(shè)計方案、制作與改進作品。

（一）課程內(nèi)容設(shè)計

筆者用創(chuàng)客教育及項目式學習的理念，設(shè)計了若干兼具趣味性和應(yīng)用性的創(chuàng)客項目活動貫穿整個課程。筆者設(shè)計項目，應(yīng)用創(chuàng)客教育理論，從真實的問題出發(fā)，兼顧App Inventor開發(fā)活動中知識與技能的融合。筆者參考浙江城市大學吳明輝、湖南師范大學瞿紹軍編寫的App Inventor教程，按照知識能力螺旋式上升的原則，設(shè)計了以項目活動為載體、以實現(xiàn)作品功能為目標的App Inventor創(chuàng)客校本課程內(nèi)容（見表1）。

（二）課程教學流程

在創(chuàng)客課程教學方面，應(yīng)用最多的模式是項目式學習。項目式學習的一般流程包括確定項目、制訂計劃、協(xié)作探究、制作作品和總結(jié)評價。在文獻研究的基礎(chǔ)上，筆者結(jié)合項目式學習的理論，設(shè)計了基于App Inventor創(chuàng)客校本課程教學流程（如圖1），以期培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

1.項目引入階段

在項目引入階段，教師要精心創(chuàng)設(shè)項目情境，激發(fā)學生的探究欲望。此外，教師要根據(jù)項目需求和學生知識儲備情況提供一定的學習資源，引導學生圍繞項目問題進行分析、思考，在頭腦風暴的基礎(chǔ)上提出可行方案。教師在創(chuàng)設(shè)項目情境時要遵循真實性、學生主體性這兩項原則。教師創(chuàng)設(shè)真實情境有利于培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用多學科知識解決實際問題的能力。學生只有經(jīng)歷解決問題過程，才能體驗到完成項目任務(wù)的價值感和成就感。

2.項目設(shè)計階段

在設(shè)計階段，學生通過頭腦風暴設(shè)想項目的功能。教師要幫助學生聚焦可能遇到的問題，從眾多創(chuàng)意中篩選可行的項目方案。學生則在教師的指導下，對創(chuàng)客項目進一步細化，明確具體任務(wù)，為項目的實施做好準備。

3.項目實施階段

項目實施是創(chuàng)客課程的核心。在此階段，學生按照設(shè)計方案，綜合利用知識和技能進行項目制作。在學生制作過程中，教師及時提供相應(yīng)的技術(shù)指導，把控學生協(xié)作過程，保證每位學生參與創(chuàng)客項目活動，體驗創(chuàng)新和合作的快樂。

4.評價反饋階段

評價反饋主要包括成果展示、項目評價、總結(jié)反思等環(huán)節(jié)。教師組織各組進行項目匯報展示，讓學生從問題的突破點、作品實現(xiàn)的技術(shù)難點、困難與局限、完善作品等方面陳述。項目評價環(huán)節(jié)，教師引導學生以自評與互評等多種方式從知、情、意三方面進行評價。總結(jié)反思環(huán)節(jié)，學生在評價基礎(chǔ)上總結(jié)與反思，對作品加以改進，使其完善。當作品得到同伴或教師的認同后，學生體驗到創(chuàng)新和分享帶來的樂趣。

（三）課程評價標準

評價是校本課程實施中重要的一環(huán)?？紤]創(chuàng)客課程的特點，教師進行課程評價宜將創(chuàng)客項目的過程性評價和項目的完成度結(jié)合起來綜合評價。對于App Inventor創(chuàng)客校本課程，筆者采用知、情、意多標準相融合的方式評價（如圖2）。

知，主要考評學生對相關(guān)知識與技能的習得、應(yīng)用與遷移情況。情，著重考評學生在創(chuàng)客項目活動中與他人溝通、協(xié)調(diào)、分享交流的表現(xiàn)及能力。意，是創(chuàng)客課程評價的核心，包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新品質(zhì)，依據(jù)學生提出問題的創(chuàng)意以及作品的創(chuàng)新點來考量。

四、創(chuàng)客校本課程案例“點名神器”

（一）項目引入階段

課堂上，教師會抽選學生回答問題。由于種種原因，部分學生可能沒有參與機會，個別學生甚至一直被遺忘。為了公平、公正，筆者指導學生設(shè)計一款點名神器支持教師輕松、公平點名。

（二）項目設(shè)計階段

1.項目討論

如何公平點名？教師指導學生開展頭腦風暴，設(shè)計可行的方案。經(jīng)過討論，大家決定采用語音隨機播報學號的方案來點名。

2.界面設(shè)計

學生借助水平布局組件，排布各控件工具在屏幕中的位置，通過修改各控件的屬性值，如寬度、高度、對齊方式等，使其達到理想的顯示效果（如圖3）。

3.邏輯設(shè)計

“開始選號”按鈕被單擊后，計時器開始計時。計時器在計時過程中隨機展示1～55中的某個數(shù)。當“停止”按鈕被點擊后，計時器關(guān)閉，界面呈現(xiàn)被選中的號碼，并播報出來。

（三）項目實施階段

學生進入邏輯編輯界面，根據(jù)設(shè)計方案，拖曳代碼塊，修改控件工具的屬性值，搭建程序，并調(diào)試運行（如圖4）。

（四）評價反饋階段

大部分學生制作的點名神器App能實現(xiàn)隨機點名功能。有學生提出問題，希望隨機叫到的是姓名，而不是冷冰冰的學號。

1. 首次反饋修改，使作品更具溫情

學生使用列表保存多個姓名，將姓名與隨機的號碼關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)姓名的隨機播報，代碼如圖5所示。

2.進一步完善作品，實現(xiàn)人性化應(yīng)用

師生頭腦風暴，討論作品的改進空間。學生發(fā)現(xiàn)前面的程序?qū)崿F(xiàn)了姓名播報，但是姓名是固定的，用戶不能修改成“花名冊”，不夠人性化。于是，教師引導學生進行項目修改、迭代，增加用戶上傳學生姓名文件的功能。

五、總結(jié)

筆者選取南京市某高中兩個班開展“App設(shè)計與開發(fā)”校本課程教學實踐。該教學實踐共進行了三輪，絕大多數(shù)學生通過11個由淺入深項目的學習，熟練掌握了App Inventor開發(fā)與應(yīng)用的方法，取得了一些收獲。

學生對課程給予肯定評價，他們的學習態(tài)度和學習品質(zhì)有所提升。筆者通過選課情況分析、課堂觀察、問卷、訪談多種方式調(diào)查，發(fā)現(xiàn)“App設(shè)計與開發(fā)”校本課程受到學生的普遍歡迎，學習新課程后學生更加善于思考，勇于創(chuàng)新，敢于展示。

學生完成作品與解決問題的能力增強，能夠以開發(fā)者視角去分析、解決生活中遇到的問題。他們自定主題設(shè)計了新冠疫情查詢助手、垃圾分類助手、點名神器、黨史知識競賽答題App、證書智能識別與記錄系統(tǒng)等信息工具，并在有關(guān)比賽中獲獎，創(chuàng)新意識和實踐能力有不同程度提高。

教師參與課程教學，教學和科研能力有一定提升。教師深度參與課程的設(shè)計與實施，他們在校本課程的實踐中對創(chuàng)客教育有了更深刻的理解，積累了教科研和指導學生競賽的經(jīng)驗。

基于App Inventor的創(chuàng)客校本課程已開發(fā)并實施了一段時間，取得了一些成果。因地制宜，構(gòu)建科學、豐富、完整的創(chuàng)客課程是一項重要的工作，對于缺乏資金、場地的學校來說尤其需要挖掘潛力。接下來，筆者將深化創(chuàng)客校本課程的研究與開發(fā)，著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，不斷提升學生的學科核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1] 李娟娟.基于設(shè)計思維的創(chuàng)客教育活動模式設(shè)計與應(yīng)用研究[D].石家莊：河北師范大學，2020.

[2] 張文蘭，劉斌，夏小剛，等.課程論視域下的創(chuàng)客課程設(shè)計：構(gòu)成要素與實踐案例[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2017（3）：80-81.

（作者任惠霞、呂楠楠系江蘇省南京田家炳高級中學教師）

責任編輯：祝元志