课题名称:基于生活类APP创意编程进行项目式学习的实践研究
一、情境性分析
1.创新教育是时代和社会发展的需要
近几年,创客运动席卷全球。2012年,美国政府计划在4年内未千所小学建设“创客空间”。2015年1月,李克强总理探访深圳柴火创客空间,“创客”随着“大众创业、万众创新”写入2015年政府工作报告。创客教育风起云涌,各界对创新教育高度重视,被视作中国未来素质教育的一个重要风口。
在知识经济时代已然来临的今天,培养学生的创新精神和能力迫在眉睫。
2. APP 创意编程是创新教育的优质载体
互联网已经从PC时代走向移动互联时代,以手机APP为代表的移动互联网应用软件已经与传统PC端应用软件并驾齐驱,且大有超越之势。
在这样的大背景下,以手机APP开发为内容,对于学生来讲非常有吸引力。基于移动平台的操作软件是今后信息技术产品的市场主流,也是当前的热点,开展APP创意编程项目式学习能满足当前及今后知识经济时代的需求。
基于APP开发的课程内容教学对于教师来说也是一种挑战。特别是信息技术教师,如何在新技术频出并快速迭代的背景下跟上时代的步伐是摆在信息技术教师面前的新课题。
3.基于创新教育的项目式学习有助于提高学生信息素养
创新教育就是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。其核心是在普及九年义务教育的基础上,在全面实施素质教育的过程中,着重研究与解决在基础教育领域如何培养中小学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。
基于项目的学习(Project-Based Learning),主要是指学生采用一定的技术工具(如计算机)和研究方法(如调查研究)解决所面临的问题所采取的探究行动。它由实际情景问题引发,以解决问题的作品结束。在创想和实践过程中强调学科交叉,关注团队合作。学习过程中需运用到多种认知工具和信息资源。
由上可见,创新教育和基于项目的学习有着天然的交集,那就是信息技术。而作为互联网时代的原住民,中学生对新技术有着天生的敏感。
4.基于生活的APP创意编程能让学习与生活连接
基于文本的学习是当前学校教育的主流形态,这种“纸上谈兵”式的学习自然有其优点,但也明显地存在着不足。我们的学生往往有着扎实的理论基础,但一旦将知识迁移到真实应用场景,高知低能的问题就会凸显出来,这就是因为我们的学习仅仅聚焦在文本上而没有与真实的生活连接。
从脑科学和神经心理学角度来看,知识和技能在具体的情景中更容易被理解。构建基于现实生活的项目式学习,以解决现实生活中的真实问题为核心,让学生将知识和技能与实际生活联系起来,在一种相对真实的情境下去创想、探索、实践,发现问题,解决问题。
二、核心概念的操作定义
1.创意编程
本研究主要以APP Inventor为技术载体,在APP开发的过程中,培养学生的创新意识和创新能力。
2. APP Inventor
谷歌推出的一款积木式编程工具软件,用户能够通过该工具自行研发适合Android手机的应用程序。
这款编程软件不需要专业的研发人员,甚至根本不需要掌握任何的程序编制知识。已经事先将软件的代码全部编写完毕,用户只需要根据自己的需求向其中添加服务选项即可,所要做的只是写简单的代码拼装程序。
3.基于项目的学习(PBL)定义
  “项目”是管理学科中的“项目”在教学领域的延伸、发展和具体运用。基于项目的学习是以学科的概念和原理为中心,以制作作品并将作品推销给客户为目的(学生作品则采用模拟推介的形式),是借助多种资源开展探究活动,并在一定时间内解决一系列相关问题的一种新型的探究性学习模式。
4.基于项目的学习(PBL)操作程序
PBL学习强调以学生为中心,强调小组合作学习,要求学生对现实生活中的真实性问题进行探究。通常其操作程序分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个步骤。
三、研究指向
利用APP Inventor手机APP开发的一大优势是开发起点较低,入口开源。
通过APP开发项目的实施,着重培养学生掌握知识的能力,以及创造性学力;培养学生广泛的兴趣爱好,激发学生对知识的好奇心和求知欲;让学生通过学习和动手编程制作,初步感知手机APP开发基本过程,掌握基本的积木式编程方法;培养探究意识和实践能力,提高信息素养;同时在学习中培养学生良好的面对困难的心理素质、团结合作精神和知识版权意识。
研究目标具体来说:
    1.学生层面
    (1)激发学生对科技创新的兴趣
学生通过对生活现象和社会现象的观察来寻APP创意开发内容,做需求分析,初步培养学生对知识主动探究的基本素养;重视对学生个性的培养,引导学生乐于学习的心理品质和勇于拓展知识、大胆实践的精神,逐步形成认真求实的科学态度和学习兴趣。
  (2)拓展学生对新知识的学习能力
    在APP开发的过程中,除了积木式编程软件,还涉及到用户界面设计等其他领域,需要学生根据需要自主探究学习。
    在这一过程中,可以培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力;学会一定的科学的学习方法,学会收集、分析、利用和处理信息的能力。
(3)拓展学生的知识水平
    在与项目式学习相关的APP开发过程中,学生不仅能加深对信息技术学科知识的理解,而且也能拓展学生的知识面,满足学生对各种知识的需求,为学生今后的个性发展奠定必要的基础,以提高学生今后对环境的适应能力。
五大编程app(4)形成团队合作的习惯
    APP的开发总体来说并不是一件简单的事,对于初中学生个体来说还是有一定难度的,通过拓展性学习中的团队合作培养学生敢于克服困难、敢于接受挑战的精神,逐步形成健康的心理个性
2.教师层面
    注重教师的专业成长与个性特长,促进教师观念的更新、角的转变,拓宽教师专业发展道路。
四、内容与过程
1.研究内容
本实践研究主要通过教师指导学生参与APP开发实践活动为主要形式。
采用基于项目设计的学习方法,让学生面向真实问题情景开发移动应用APP产品。
在创意编程项目式学习过程中,学生需要利用开发工具来开发APP产品,也需要使用各种认知工具和信息资源陈述他们的观点,支持他们的学习。这些开开发、认知工具和信息资源有APP Inventor、图像处理软件、办公软件、远程通讯等。
    单元内容
(1)APP Inventor开发基础
(2)基于生活应用类APP项目开发方向
其中(1) y要求生生必学,人人掌握,(2)由学生组成开发小组后自行讨论、确定开发内容。
    学生指导
(1)通过对日常生活的观察和社会生活的调研,发现使用需求,确定移动端应用创意开发内容。
(2)通过小组合作,在开发创意作品的实践过程中掌握APP Inventor基本知识与技能。
学生评价
    通过在线分享交流、移动客户端APP应用成果展示、产品推介等方式对学生团队和个人进行过程性评价。
    2.研究步骤:
第一阶段:准备阶段
    搜集理论资料,确定研究内容,成立课题小组,落实教师培训。
第二阶段:实践阶段
    利用社团等形式,开展APP开发的实践和研究。开题立项,组织研讨,修改完善,阶段小结。
第三阶段:总结阶段
    整理总结有关资料,撰写课题报告,编撰结题报告,汇编有关资料。
七、预期成果:
1.阶段总结报告
2.有关APP创意变成项目式学习案例
3.学生团队APP应用

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