摘"要：科技教育是普通高中培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要途徑之一。在厘清科技教育、拔尖創(chuàng)新人才和AppInventor校本課程等核心概念的基礎(chǔ)上，基于科技教育理念，開展AppInventor校本課程的開發(fā)與實(shí)施研究，同時(shí)通過問卷調(diào)查、學(xué)生訪談等方式了解課程實(shí)施成效，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，以期為基于科技教育培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的課程建設(shè)提供參考。關(guān)鍵詞：科技教育；拔尖創(chuàng)新人才；AppInventor校本課程0"引言近年來，科技教育發(fā)展迅速，國內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究工作，尤其是在教學(xué)模式構(gòu)建、課程設(shè)計(jì)等方面取得顯著成果，形成一系列完整的科技教育教學(xué)案例，項(xiàng)目式教學(xué)、真實(shí)主題情境、跨學(xué)科融合是這些案例共有的特點(diǎn)。當(dāng)前，我國逐漸認(rèn)識到拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性，在人才選拔、課程建設(shè)、學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變等方面取得階段性進(jìn)展，但仍存在一些不足，主要表現(xiàn)在多數(shù)學(xué)校都是圍繞自身辦學(xué)和發(fā)展定位進(jìn)行人才培養(yǎng)體系設(shè)計(jì)，具有科技特色的高中學(xué)校數(shù)量不多，學(xué)校的基礎(chǔ)條件和師資難以支持科技教育的開展，缺少對開展拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的資源支持體系的研究。因此，依托科技教育進(jìn)行拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式尚未完全成熟?；诖?，本文以常州市北郊高級中學(xué)AppInventor校本課程為依托，探究基于科技教育培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的課程開發(fā)與實(shí)施路徑。1"核心概念1.1"科技教育科技教育即STEM（Science，Technology，Engi-neering，Mathematics）教育，是通過運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域知識，結(jié)合實(shí)際引入生活、生產(chǎn)、科研中廣泛應(yīng)用的各類軟硬件及新興科技項(xiàng)目（如機(jī)器人、無人機(jī)、航空航天等），鼓勵學(xué)生積極參與電腦編程、科技創(chuàng)新等學(xué)科活動，激發(fā)科技興趣，通過廣泛地接觸科技知識，掌握各種科技工具的使用方法，進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)精神，并將學(xué)習(xí)到的科技知識用于解決實(shí)際問題的教育教學(xué)活動[1]。1.2"拔尖創(chuàng)新人才本文中的拔尖創(chuàng)新人才包含三大特征。首先需要具備跨學(xué)科知識。素養(yǎng)導(dǎo)向的科技教育不再局限于各學(xué)科工具性知識、技能的培養(yǎng)，而是弱化學(xué)科界限，以跨學(xué)科教育的方式在實(shí)際問題解決中發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。其次需要具備真實(shí)情境中的探究能力?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)的主題與實(shí)際生活緊密相關(guān)，學(xué)生以尋找問題的解決辦法作為學(xué)習(xí)任務(wù)，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)[2]。最后需要具備科學(xué)精神，不僅要對科學(xué)充滿好奇和探究欲望，也要有吃苦耐勞、持之以恒的科學(xué)探索精神。1.3"AppInventor校本課程AppInventor是一款可視化編程工具，能夠在安卓平臺上開發(fā)各類App移動應(yīng)用程序，它的三大顯著特性是操作簡便、易于理解和容易取得成功。在AppInventor里，學(xué)生只需用鼠標(biāo)拖曳各種組件和代碼塊，然后將它們組合起來形成APK文件，就可在手機(jī)上安裝和使用。本研究中的AppInventor校本課程是基于學(xué)校的科技特色、教師的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)生的興趣愛好來開發(fā)的，目的是促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的發(fā)展。當(dāng)前，基礎(chǔ)教育階段的科技教育相關(guān)課程逐漸成為研究熱點(diǎn)，主要有兩個(gè)研究方向：一是圍繞某一教學(xué)主題或?qū)W科專題知識開展研究；二是以探討教學(xué)方式、策略為主的研究。目前，關(guān)于高中階段科技教育的研究成果和課程資源都很有限，需要進(jìn)一步深入研究，不斷充實(shí)和完善課程內(nèi)容?；诳萍冀逃囵B(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的AppInventor校本課程的開發(fā)與實(shí)施是一個(gè)持續(xù)、動態(tài)的課程生成與改進(jìn)過程。2"AppInventor校本課程的開發(fā)與實(shí)施基于科技教育培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的校本課程建設(shè)，學(xué)校從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施等多方面落實(shí)科技教育理念，著力在教學(xué)實(shí)施中培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，達(dá)到提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、科學(xué)綜合能力、解決問題能力的目的。2.1"課程目標(biāo)在高中階段開發(fā)與實(shí)施的AppInventor校本課程，利用AppInventor作為編程工具，能幫助學(xué)生深入體驗(yàn)編程的樂趣，改變他們對編程的畏難心理，逐步培養(yǎng)他們的編程技巧、分析和解決問題的能力，從而增強(qiáng)對科技課程的學(xué)習(xí)熱情。課程目標(biāo)具體包括：1）促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)；2）提升信息技術(shù)教師專業(yè)能力；3）豐富AppInventor校本課程資源（理論、實(shí)踐、策略等）；4）體現(xiàn)學(xué)校科技教育發(fā)展特色，彰顯辦學(xué)個(gè)性。2.2"課程內(nèi)容本課程采用項(xiàng)目式教學(xué)，結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際，圍繞常州市北郊高中校園科技之星評選活動，確定項(xiàng)目主題為“北郊高中十佳科技之星風(fēng)采展示”，并依據(jù)課程內(nèi)容劃分出五個(gè)子項(xiàng)目：科技之星、圖文簡介、視頻風(fēng)采、投票環(huán)節(jié)、禮物游戲。2.2.1"科技之星呈現(xiàn)項(xiàng)目主題“北郊高中十佳科技之星風(fēng)采展示”，在參與項(xiàng)目的導(dǎo)入與調(diào)試過程中，學(xué)生首先要初步探索AppInventor軟件的開發(fā)與調(diào)試環(huán)境。通過觀察和實(shí)踐，他們逐漸熟悉App從應(yīng)用設(shè)計(jì)到制作完成的完整流程。此外，他們還深入了解了界面設(shè)計(jì)如何塑造用戶體驗(yàn)，以及邏輯設(shè)計(jì)模塊在構(gòu)建應(yīng)用功能中的基礎(chǔ)作用。2.2.2"圖文簡介利用標(biāo)簽、圖像、文件管理器三種不同的組件呈現(xiàn)科技之星的圖文介紹。學(xué)生點(diǎn)擊科技之星的姓名按鈕，就會顯示對應(yīng)的文字和照片。在本項(xiàng)目中，除了常見的水平布局、標(biāo)簽、按鈕組件外，學(xué)生需要著重學(xué)習(xí)圖像、文件管理器組件的使用方法。2.2.3"視頻風(fēng)采利用視頻播放器組件播放科技之星的視頻，具體來說，就是通過點(diǎn)擊科技之星的姓名按鈕播放對應(yīng)的視頻。該項(xiàng)目界面設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)相對較簡單，屬于適合高中生能力水平的課程任務(wù)，拓展任務(wù)是使用循環(huán)結(jié)構(gòu)簡化程序邏輯。2.2.4"投票環(huán)節(jié)利用計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)投票的功能，具體來說，就是通過點(diǎn)擊投票按鈕，便可以對其中一位科技之星進(jìn)行投票，同時(shí)比較兩位科技之星的得票數(shù)，對投票結(jié)果進(jìn)行判斷。再以此為基礎(chǔ)，增加拓展任務(wù)，即通過計(jì)時(shí)器對投票時(shí)間進(jìn)行控制，從而達(dá)到計(jì)時(shí)投票功能。2.2.5"禮物游戲該項(xiàng)目的基本功能（任務(wù)）是用籃筐接禮物，擴(kuò)展任務(wù)是通過調(diào)整禮物掉落速度來提高游戲的難度，這需要使用精靈組件處理碰撞事件來實(shí)現(xiàn)[3]。這個(gè)項(xiàng)目的難度相當(dāng)高，需要學(xué)生能夠靈活地運(yùn)用組件模塊、邏輯模塊等相關(guān)的知識來完成任務(wù)。2.3"課程實(shí)施：以“投票環(huán)節(jié)”子項(xiàng)目為例課程實(shí)施前期，開展學(xué)生需求調(diào)查，充分做好學(xué)情分析工作。課程實(shí)施過程中，根據(jù)AppInven-tor校本課程的特點(diǎn)，以學(xué)生為中心，采用啟發(fā)式、探究式教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)意，鼓勵他們完成個(gè)性化作品。2.3.1"情境創(chuàng)設(shè)創(chuàng)設(shè)情境：“通過科技之星App項(xiàng)目，大家看到了身邊的許多科技之星，那么誰是你心中最欣賞的科技之星呢？請為你喜歡的科技之星投票吧?！?.3.2"項(xiàng)目分析“投票環(huán)節(jié)”包括界面設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析界面的組成，并觀察投票時(shí)界面上哪部分進(jìn)行了操作，操作之后哪部分又發(fā)生了變化。2.3.3"實(shí)踐練習(xí)學(xué)生參照“投嚴(yán)××一票”的界面和邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“投袁××一票”按鈕的投票功能，并思考“重新投票按鈕”功能如何實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步完善作品。2.3.4"探究拓展教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何對投票時(shí)間進(jìn)行限制，不直接給學(xué)生演示完整的界面與邏輯設(shè)計(jì)過程，只提示學(xué)生可以借助計(jì)時(shí)器組件實(shí)現(xiàn)。2.3.5"作品展示與評價(jià)教師引導(dǎo)學(xué)生制定作品評價(jià)量表（表1），并以此為依據(jù)開展自評和小組互評，同時(shí)激勵學(xué)生繼續(xù)完善作品，通過AppInventor實(shí)現(xiàn)更多有趣的想法。3"課程實(shí)施效果及改進(jìn)建議教師通過組織問卷調(diào)查、學(xué)生訪談，了解到大部分學(xué)生比較喜歡AppInventor校本課程，學(xué)習(xí)過程中遇到困難會主動與別人交流，樂于與同學(xué)分享自己的作品。但因?qū)W習(xí)能力不同，不同的學(xué)生在接受課程內(nèi)容、完成項(xiàng)目情況方面難免存在差異。教師通過收集學(xué)生對課程的評價(jià)，研究分析這門校本課程在開發(fā)和實(shí)施中容易出現(xiàn)的一些問題，及時(shí)加以反思改進(jìn)。3.1"部分問答摘錄1）你喜歡AppInventor校本課程嗎？更喜歡其中的哪一個(gè)項(xiàng)目？部分學(xué)生表示：“很好玩，我喜歡‘視頻風(fēng)采’項(xiàng)目，看到同學(xué)的視頻出現(xiàn)在自己的App中，我覺得很有趣”“我喜歡‘投票環(huán)節(jié)’項(xiàng)目，因?yàn)樗鼙磉_(dá)我的觀點(diǎn)”“挺有趣的，我比較喜歡‘禮物游戲’項(xiàng)目，可以換成自己喜愛的場景”。2）在學(xué)習(xí)過程中，你遇到的最大困難是什么？絕大多數(shù)學(xué)生會遇到不同程度的困難，比如：“由于時(shí)間緊迫，當(dāng)老師分配拓展任務(wù)時(shí)，我沒有足夠的時(shí)間完成就下課了”“在設(shè)置組件屬性時(shí)，我總是無法使界面達(dá)到我所期望的效果”“我發(fā)現(xiàn)自己很難單獨(dú)完成邏輯設(shè)計(jì)，直到老師解釋后才恍然大悟”。3）通過學(xué)習(xí)，你還能制作或者構(gòu)思哪些創(chuàng)意App？部分學(xué)生表達(dá)了他們的觀點(diǎn)：“確實(shí)有很多，我認(rèn)為可以使用精靈組件來制作一個(gè)貪吃蛇的小游戲”“在投票環(huán)節(jié)，我認(rèn)為還可以增加更多的角色，這樣在未來的班級選拔活動中就能更好地使用它們”“最后的禮物游戲項(xiàng)目，換一下背景和掉落的物體，就可以變成一個(gè)新游戲”。3.2"反思改進(jìn)教師根據(jù)課堂觀察、學(xué)生作品的完成情況以及學(xué)生對課程的評價(jià)意見，總結(jié)AppInventor校本課程的開發(fā)與實(shí)施策略。3.2.1"幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度AppInventor校本課程在教學(xué)過程中時(shí)常需要開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，學(xué)生容易被網(wǎng)絡(luò)上的其他內(nèi)容吸引。教師在教學(xué)中可以根據(jù)實(shí)際情況采取不同措施，如安裝AppInventor離線版開發(fā)環(huán)境，或者明確具體的項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生良好的網(wǎng)絡(luò)媒介素養(yǎng)和信息素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生正確對待項(xiàng)目學(xué)習(xí)。3.2.2"選擇有吸引力的項(xiàng)目主題在“投票環(huán)節(jié)”項(xiàng)目中，主題是科技之星投票比拼，該主題來源于學(xué)生生活實(shí)際，容易引起學(xué)生的興趣。在“禮物游戲”項(xiàng)目完成過程中，學(xué)生充滿學(xué)習(xí)熱情，對游戲有濃厚興趣，并自覺地參與創(chuàng)作，因此，項(xiàng)目的主題應(yīng)具有較高的趣味性。即使是編程教學(xué)，也應(yīng)該充分調(diào)動學(xué)生的積極性。3.2.3"綜合運(yùn)用多種教學(xué)策略教師首先采用講授法、任務(wù)驅(qū)動法、講演法等教學(xué)方法講授基礎(chǔ)知識，為制作作品做好知識準(zhǔn)備，然后布置具體的項(xiàng)目任務(wù)，安排學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目要求制作作品，當(dāng)學(xué)生遇到共性問題時(shí)進(jìn)行講解和示范?？傊?，在學(xué)校課程實(shí)施過程中，教師需要靈活運(yùn)用多種教學(xué)策略，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供支持。3.2.4"合理安排課程教學(xué)時(shí)間AppInventor校本課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)涵蓋了基礎(chǔ)知識的詳盡解析、關(guān)鍵操作步驟的直觀演示，以及通過項(xiàng)目活動來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模仿與創(chuàng)作。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師在理論講解與操作演示上投入的時(shí)間過多，一定程度上壓縮了學(xué)生自主創(chuàng)作與實(shí)踐的時(shí)間與空間，長此以往，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生消極影響。因此，教師應(yīng)合理分配教學(xué)時(shí)間。3.2.5"多元化評價(jià)學(xué)生的作品從目前學(xué)校的情況來看，教師在AppInventor校本課程實(shí)施期間，為作品評估留出的時(shí)間較少，導(dǎo)致不能及時(shí)對學(xué)生的作品進(jìn)行評價(jià)，雖然在教學(xué)過程中肯定了部分優(yōu)秀作品，但不可避免地忽視了更多其他