Обучение алгоритмизации и программированию через создание мобильных приложений

муниципальное общеобразовательное учреждение

«Тальменская средняя общеобразовательная школа №3»

Тальменского района Алтайского края

Методическая разработка

Обучение алгоритмизации и программированию

через создание мобильных приложений

Автор: Пьянзина Ирина Николаевна,

учитель информатики

Тальменка 2016

Введение

Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования предметные результаты изучения предметный области «Математика и информатика» должны отражать: развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической.

«Алгоритмизация и программирование»  это одна  сложнейших тем в курсе «Информатика и ИКТ». Разработка алгоритмов и написание программ даются детям гораздо труднее, чем создание  текстового документа, презентации или рисунка, т.к. программирование  невозможно без  развитого логического мышления, знания  грамматических правил записи алгоритмических конструкций, собранности и сосредоточенности при написании программы, наличия навыков самоконтроля.

До недавнего времени проблема обучения школьников средних классов программированию казалась неразрешимой — прежде всего из-за отсутствия инструмента, который, с одной стороны, был бы достаточно прост в освоении, а с другой — позволял бы создавать действительно стоящие продукты.

Изучение основ алгоритмизации проводится с использованием исполнителей алгоритмов, таких как Робот, Кузнечик,  Чертёжник,  Водолей,  Черепашка и  т.д.  Данные  исполнители рассматриваются  в искусственных компьютерных средах. У таких исполнителей функционал очень ограничен.

Работая за компьютером, ученик постоянно сталкивается с «оконными» программами, в которых есть кнопки, надписи, изображения, звуки, поэтому в его понимании, программа, которую он составляет должна быть такой же. Вместо этого  ему предлагается один из языков программирования: Школьный алгоритмический, Бейсик или Паскаль. Подход к их изучению примерно одинаков во всех учебниках: для того, чтобы написать программу  нужно рассмотреть среду программирования, структуру программы, синтаксис языка,  затем учащиеся приступают к написанию простейшей  программы по сложению двух чисел или  нахождению площади круга. Чаще всего,  после этого у учеников возникает вопрос, зачем столько трудов, если все это элементарно можно вычислить с помощью обычного калькулятора?  В итоге большинство школьников воспринимает раздел алгоритмизации и программирования  как  сложный и скучный,  и с нетерпением ждет, когда же он закончится. Вместе с тем, обучение программированию очень важно, и хотелось бы организовать этот процесс  так,  чтобы он захватил  не  двух-трех человек из класса, а был бы интересен всем.

Одним из путей решения данной проблемы, можно считать использование визуального редактора MIT App Inventor 2, в котором  создаются мобильные приложения для операционной системы Android.

Создание мобильных приложений при обучении информатике имеет следующие цели и задачи.

Цель: создание условий для формирования  алгоритмической культуры учащихся.

Задачи: 

·        Формировать знания об алгоритмических конструкциях и формах записи алгоритмов;

·        Развивать познавательный интерес учащихся;

·        Формировать  умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности;

·        Формировать умение организовывать сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками.

·        Формировать интерес к современным информационным технологиям и выбору профессии инженерной направленности.

MIT App Inventor 2 - это среда программирования, разработанная учеными из Массачусетского Технологического Института (MIT). Предназначена она для разработки приложений для мобильных устройств (смартфонов и планшетных компьютеров), работающих на операционной системе Android.

Работая в этой среде, учащийся создает приложение, в котором могут быть использованы изображения, звук, видео. Созданное приложение  можно  использовать на своем телефоне или планшете, можно показать друзьям, родителям.  Если работа не закончена во время урока, можно продолжить работу над проектом дома или в любом другом месте, где есть доступ к сети Интернет.

Визуальный редактор  MIT App Inventor 2  не нужно устанавливать на компьютер, он работает прямо из браузера,  нужно только иметь Google аккаунт.

Создание приложения состоит из двух частей:  разработки дизайна приложения и составления программы из блоков.

Для создания приложения   нужно перейти по ссылке http://ai2.appinventor.mit.edu .  

Интерфейс языка программирования имеет два режима: «Дизайнер» и «Блоки». В первом создается дизайн приложения, конструированием из основных элементов: экранов, кнопок, ячеек, изображений, звуков простым перетаскиванием компонент  и установкой их свойств. В режиме  «Блоки» эти элементы программируются, т.е. на них накладываются определенные действия. Программа составляется как пазл из отдельных блоков.

После разработки и тестирования можно  либо создать QR-код для скачивания, либо сохранить  файл с расширением apk на компьютере, а затем скачать на телефон или планшет  и установить приложение. Если нет телефона или планшета на операционной системе Android, то можно установить  эмулятор планшета.

Таким образом, используя данную среду, можно не только освоить основные алгоритмические конструкции, но и создать полноценное приложение для  телефона, планшета, отвечающее личным запросам автора.

Таким образом, практическое  применение среды MIT AppInventor не вызывает никаких затруднений и имеет целый ряд преимуществ:

·        Не нужно покупать дополнительное оборудование и программное обеспечение;

·        Среда русифицированная, доступна в любом месте, где есть Интернет;

·        Большинство ошибок исправляется еще на этапе создания: неверные блоки не подойдут друг к другу и не сложатся в пазл;

·        Учащиеся осваивают современные информационные технологии.

 Знакомство с данной средой можно начать на уроках информатики при изучении темы «Основы алгоритмизации» в 8 классе по учебнику Босовой Л.Л., у других авторов такой раздел тоже присутствует в 8-9 классах.   

Тема урока	Содержание, относящееся к обучению созданию мобильных приложений
Алгоритмы и исполнители	Обсудить  вопрос о том, что смартфон является одним исполнителем алгоритмов, выяснить, знают ли учащиеся  какие программы  существуют для создания мобильных приложений.  Сообщить о том, что будут знакомиться со средой MIT AppInventor для этого нужен Google аккаунт, и тем, у кого его нет, необходимо создать.
Способы записи алгоритмов	Как один из способов записи алгоритмов рассматривается пример готовой программы на AppInventor 2, созданной из блоков. Сообщается, что именно таким образом будут создаваться программы. Первый вход  в оболочку среды. Рассматривают какие есть компоненты в режиме «Дизайнер», пробуют перемещать их на экран.
Объекты алгоритмов	Рассматривается режим «Блоки». Принципы построения программы.
Линейный алгоритм	Проект «Приветствие» (Приложение 1)
Разветвляющийся алгоритм	Создают проекты с использованием блока  если –то.
Цикл со счетчиком	Создание проектов с использованием блока для каждого- с-по (цикл с параметром),
Цикл с условием	Создают проекты с использованием блока пока-проверить-выполнить (цикл с условием)

При создании первого приложения учащиеся используют «Рабочий лист».   Он содержит не только инструкцию по выполнению   работы, но и вопросы для самоконтроля и самооценки, а так же предполагает  определенную свободу для принятия самостоятельных решений (Приложение 1).

При использовании  среды Mit App Inventor 2 для обучения программированию учащиеся активно работают не только во время урока, но и вне урока. Они с большим удовольствием находят  дополнительный материал в сети Интернет, создают свои приложения, которые демонстрируют друг другу, учителю, родителям. С наиболее удачными проектами учащиеся выступают на конкурсах,  конференциях  и занимают призовые места.

Построенное таким образом изучение программирования способствует достижению не только предметных результатов, так же в ходе обучения происходит формирование:

·        ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

·        целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки;

·        умения самостоятельно планировать пути  достижения целей;

·        умения соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;

·        умения оценивать правильность выполнения учебной задачи.

Таким образом, использование  среды MIT App Inventor  при изучении темы «Алгоритмизация и программирование» способствует достижению предметных, метапредметных и личностных результатов.

Библиографический список:

1. ФГОС: основное общее образование. [Электронный ресурс] /  Режим доступа: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2588

2.App Inventor. [Электронный ресурс] / Академия мобильных приложений — Режим доступа: http://appinvent.ru/__f/__uroki/AppInventor-Obzor.pdf

Приложение 1

Проект «Приветствие». Рабочий лист ученика

Задача:вывести на экран приветствие.

Шаг 1.

Рис. 1

1.1.   В браузере открой сайт ai2.appinventor.mit.edu.Если необходимо, выполни вход в свой Google-аккаунт.В итоге ты увидишь картинку, подобную изображенной на рисунке 1.

1.2.        В верхней строке меню смени английский язык на русский. После этого все надписи должны отображаться на русском языке.

1.3.     Создай новый проект, выбрав вменю пунктПроекты, Начать новый проект. Название проекта (состоящее из английских букв и цифр без пробелов) выбери сам.

Самооценка.

·        Я умею загружать необходимое программное обеспечение.

·        Я умею подготавливать среду MITAppInventor2 к созданию нового приложения.

Шаг 2.

2.1. Перетащи на экран из вкладки Палитракомпонент Кнопка.

2.2. Во вкладке Свойства измени текст на кнопке на «Нажми меня» (рис. 2).

Рис. 2

2.3. Рассмотри внимательно вкладку Свойства и подумай, какиесвойствакомпонента Кнопка1ты можешь изменить. Измени их по своему желанию.

Самооценка.

·        Я могу найти вкладку Палитра.

·        Я могу найти вкладку Свойства.

Шаг 3.

3.1. Перетащи на экран из вкладки Палитракомпонент Надписьи размести его ниже кнопки.

3.2. Во вкладке Свойствадля надписисними галочку со свойстваВидимый.

Самооценка.

·        Я умею размещать на экране компоненты.

·        Я умею изменять свойства компонентов.

Шаг 4.

4.1. Перейди из режима «Дизайнер»в режим «Блоки».

4.2. В разделе Блоки выбери компонентКнопка1. Появятся действия, которые можно наложить на кнопку.

4.3. Перетащи блок в область Просмотр.

Самооценка.

·        Я умею переключаться из режима Дизайнер в режим Блоки и обратно.

·        Я умею находить компоненты в режиме Блоки.

Шаг 5.

5.1. В разделе Блоки выбери Надпись1. Появятся действия, которые можно выполнять с надписью.

5.2. Перетащи блокв область Просмотр и вставь его внутрь предыдущего блока (рис. 3).

Рис. 3

5.3. В разделе Блокивыбери Текст.

5.4. Перетащиблок в область Просмотр.

5.5.Напиши в кавычках текст: «Привет!»

5.6. Соедини, как пазл, с предыдущим блоком (рис. 4).

Рис. 4

Самооценка.

·        Я умею находить блоки, относящиеся к различным компонентам.

·        Я умею соединять блоки друг с другом.

Шаг 6.

6.1. Используя пункт меню Построить, либо создай QR-код для скачивания, либо сохрани файл с расширением apk на компьютере, а затем скачай на телефон (планшет) и установи приложение.

Самооценка.

·        Я умею создавать QR-код для скачивания.

·        Я умею сохранять файл с расширением apk на компьютере.

·        Я умею устанавливать приложение на телефон (планшет).

Можешь больше?

У тебя все получилось? Это замечательно! А теперь подумай, как можно изменить твой проект, чтобы решить следующие задачи.

1.     Создай приложение, в котором приветствие выводится в голосовой форме.

2.     Создай приложение, в котором приветствие выводится в виде красочного изображения.

Краткое описание документа:

В статье показано как можно использовать среду программирования AppInventor2, предназначенную для создания мобильных приложений под операционную систему Adroid. Показано как можно встроить изучение данной среды программирования в имеющееся тематическое планирование. Приведен пример рабочего листа, используемого учащимися при создании приложений.