三、基于App Inventor手机编程课程模式设计与应用

App Inventor手机编程课程兼具工具性与教育性的特点，将其作为课程教学的工具软件，整合单元知识内容、目标任务、技能等，从而培养学生在科学思维、学科知识、学习动机、情感态度价值观等方面的能力。本研究以App Inventor作为手机编程的工具，以建构主义、认知主义等知识为教育理论基础，以丰富多样的教学形式为支撑，从而最大限度发挥其教育教学优势。

（一）教学研究方法与理论基础

1、教学研究方法：基于设计的研究

本研究选取基于设计的研究（Design Based Research，简称DBR）作为教学模式设计与实施的研究方法，DBR是20世纪90年代中期美国研究者提出的、在真实情境下、以设计为中心的研究方法。在当代环境中，DBR在设计开发和教育评估方面焕发出新的活力，被广泛应用于计算机创新教学及评价活动中。DBR的实行可分为四阶段：第一阶段是知情探索，即通过多种途径对问题表征进行理解与假设，从而引起参与动机；第二阶段为设计建构，对设计及参与过程的记录描述，涉及研究者、学习者、教学实践者在真实情境下的干预循环；第三阶段为影响评估，创建评估工具对干预进行评价，并反馈到干预活动中，在迭代实践中不断修改完善以达到预期结果；第四阶段为理论延伸，将实践所得的理论原则推广到更普遍的情境中，开发适应个性化教学的方法。DBR是在真实的教学情境中，专注于教学干预的设计与实施，由研究者和实践者共同参与，通过不断创建测试、迭代精炼将设计方案改进完善，并且将此理论技能迁移到更广阔的情境中。

2、理论基础：4P学习法

4P 学习法由米切尔· 雷斯尼克提出，是对儿童编程教育的观点提炼而形成的“综合集成体”，兼具一定的教育理论性与实践指导性。

（1）项目（Project）：项目是创新教学活动的基本单位。在创客时代，通过“在制造中学习”，亲身实践创造某项产品的过程中所获得的知识才最有价值。基于计算机的学习方式是学生积极“创作制造”知识的广阔途径，学生在构建周围事物的过程中获得新的思想与技能，从而促进新事物的螺旋式建构。在学习制造过程中都应体现从“为我”到“我为”的主体转变，即不是工具载体能为学生做什么，而是学生能通过它们来获得什么，将信息技术作为一种流程的表达与思想交流的方式，以此延伸到各类问题解决和设计活动中。

（2）热情（Passion）：内在动机才是学生学习长期坚持永续发展的关键，信息技术教育融入学科教学活动的开展应在学生认知因素与动机因素之间找到最佳调整状态。基于热情的学习应当是“艰难的乐趣”，即当学生对自己从事的项目感兴趣时，即使是复杂难解的问题情境或在没有外界奖励的前提下，他们也会积极地投入其中。同时，热情与内在动力给标准化教育模式带来了更多个性化发展的空间，学生能够对自己的学习方式、内容、时间、地点等拥有更多的控制权。

（3）同伴（Peers）：新技术的出现不仅改变了协作学习的时间、地点，而且改变了同伴在学习过程中扮演的角色，学生在协作分享中互相学习、反馈进步。开放的设计环境可以带来更丰富的创造性灵感与更深刻的学习体验，并营造关爱、尊重的文化氛围，颂扬多元包容的文化价值，培养儿童共情、鼓励的社会情感。同时，教师也是“同伴”角色之一，扮演催化者（激发学生思维）、顾问（鼓励、完善与发展学生的项目设想）、连接者（连接各成员）、协作者（参与到项目制作的过程）的角色，技术不会完全取代教师，但会摒弃不会正确利用技术的教师，新技术使教师展开“最小干预”，却能发挥最大效能。

（4）游戏（Play）：游戏是项目创造中好奇心、想象力和实践活动的结合与体现，对技术的设计、探索、创造的过程，应当提供给学生创造性探索的自主权，使得“活动如在游乐场”一般。学科知识以传统教育的模式向学习者传授的弊端被许多学习者否定，从设计研究的视角审视，问题不在于学科本身，而在于知识如何被呈现与传授。