借助APP inventor在农村小学开展人工智能教育的尝试

孙振宏

摘 要：人工智能教育，主要通过信息技术课中的编程教学开展。目前小学信息技术课程中，与此相关的内容为logo、scratch、机器人。由于硬件缺乏，不利于实现教育的公平，而采用“APP inventor+安卓手机”的方法则可以弥补。本文探讨了如何利用APP Inventor，开展人工智能教育。

关键词：人工智能教育;教育公平;APP inventor软件;安卓手机

中图分类号：G623.58文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2018）24-121-1

国务院在2017年7月20日印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出，要在中小学设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。在此方面，小学信息技术课程已经先行一步。《基础教育信息技术课程标准（2012版）》中，以“算法与程序设计”为例，其明确指出小学阶段要以体验为主，强调借助积木式编程工具，通过对对象、模块、控制、执行等概念及作用的直观操作体验，感受编程思想。苏教版《小学信息技术》教材，从五年级开始设置与人工智能相关的内容，如“pc logo”、“scratch”、“学生机器人”等。

其中学生机器人是学生最感兴趣的内容，因为：1.软件是积木式的，学生容易掌握。2.程序编制后，可以在机器人硬件上得到验证。3.机器人可以感知外部世界，也可以做出反应。

但是由于学生机器人不仅硬件价格昂贵，而且还需要有专门的机器人教室，所以仅有少数学校开展了机器人教学，而且其中绝大部分是社团的形式，仅有少数同学有机会学习。

现在笔者将“APP inventor+安卓手机”带进信息技术课堂，以“用‘App Inventor软件编制手机应用程序”作为教学内容，用学生家里的安卓手机验证自己编制的程序，从而解决了这个问题。

一、选择“APP Inventor+安卓手机”的考量

（一）智能手机和机器人非常类似，在培养学生的计算思维和编程能力方面有很大的优势

1.有传感器，可以接受外界信息;2.有CPU，可以运行编制的程序;3.能够做出反应（声音，震动，屏幕闪烁，发送信息等）。

如果再有一款面对安卓系统的积木式编程工具，那智能手机完全可以像学生机器人一样，成为人工智能教育的好工具。

（二）安卓手机保有量大，学生很容易接触到

权威市场调研机构Gartner公布了2017年第一季度智能手机市场报告，数据显示，在中国，智能手机在手机中的销量占比高达96%，其中Android的市场份额已经达到了86.1%。华为、小米、vivo、oppo……所有的国产手机品牌均为Android系统。笔者对全校六年级学生家庭做过调查，数据显示，95%的学生家里至少有一部安卓系统的智能手机。

（三）App Inventor是积木式的编程软件

App Inventor是谷歌公司面向Android移动平台操作系统推出的移动应用程序开发工具，现在由麻省理工学院接管开发。它不仅可以编写安卓手机软件，还可以通过蓝牙控制乐高机器人和arduino集成电路实验板。作为一个积木式的编程软件，它具有入门简单、零基础等显著优点，学生通过短时间学习就可以开发应用。

（四）利用“APP inventor+安卓手机”进行开发和调试的方式多样，降低了学生的进入门槛

App Inventor 2的开发环境有离线和在线两种。无论学生家中是否有网络，都可以使用。调试的方式也有多种，学生可以根据需求选择。

二、开展“APP inventor+安卓手机”教学的几点做法

我们主要采用“课堂上编制程序，用手机或者模拟器验证，回家再用手机验证”的模式开展教学。开展“APP inventor+安卓手机”的教学，是一个全新的工作，我们重点做好了以下两点：

1.做好家校联系，确保学生能有手机使用

我们对六年级全体学生家长发放了“你好，安卓手机！”的调查问卷和“致学生家长的一封信”。问卷对学生家庭的手机拥有情况做了调查，如有几部手机，品牌型号，操作系统，感应器的种类等等。在“致学生家长的一封信”信中，阐述了开展“APP inventor+安卓手机”教学的意义，对如何防止学生沉迷手机游戏的方法做了介绍。当家长明白孩子用手机是为了学习，安装自己编制的程序不会感染手机病毒后，都能支持这项工作。

2.编制校本教材

我们根据软件的帮助文件，借鉴了http：//www.17coding.net/网站上的系列教程，编制了5节课的教学内容，属于软件操作的入门。然后征集学生的创意，选取其中的5个创意作为10节课的任务，以此形成校本教材。如果有些创意非常好，只是因为现在的知识能力不够而无法实現，所以无法入选校本教材，教师会向学生做出说明，从而保护学生心理不受挫，以维持他们的积极心态。

3.做好教学设计

计算思维，是建立在计算机科学理论基础上的一种认识问题、分析理解问题、解决问题的思维方式。人工智能教育旨在培养学生的这种思维，编程教学是实现这个目的的一个途径，而不是最终目的。我们的课堂教学，就是帮助学生以自己的创意为项目，认识问题所在，分析问题涉及到哪些方面，然后找到解决问题的方法。

开展“APP inventor+安卓手机”教学，既拓展了小学人工智能教育的途径，又解决了小学全面开展工智能教育过程中，因为器材缺乏造成的教育不公正的问题。同时，我们也让学生重新认识手机：手机不仅仅通讯或者游戏的工具，更是学习的好帮手;它是一个沉睡中的聪明的孩子，等待着我用编程去唤醒。