Разработка мобильных приложений в рамках проектной деятельности по информатике
Автор: Югова Наталия Леонидовна, Перминов Александр Александрович
Журнал: Грани познания @grani-vspu
Статья в выпуске: 1 (72), 2021 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается применение мобильных технологий при организации проектной деятельности обучающихся. Предлагается пример разработки мобильного приложения в среде визуального программирования App Inventor в рамках изучения основ алгоритмизации и программирования.
Алгоритмизация, программирование, проектная деятельность, мобильные приложения
Короткий адрес: https://sciup.org/148310542
IDR: 148310542
Текст научной статьи Разработка мобильных приложений в рамках проектной деятельности по информатике
Раздел «Алгоритмизация и программирование» в школьном курсе информатики традиционно остаётся одним из трудных для школьников. Об этом свидетельствуют результаты ЕГЭ по информатике и ИКТ [2]. Причин несколько, основные – 1) программирование изучается на ознакомительном уровне из-за небольшого объёма учебных часов, отводимых по программе; 2) на уроках предлагаются стандартные математические задачи, в которых не отражена практическая значимость. Всё это приводит к тому, что у школьников быстро теряется интерес и мотивация к более глубокому изучению этого раздела информатики [6].
В то же время алгоритмизация и программирование способствуют развитию различных типов мышления: аналитического, логического, творческого. В процессе изучения раздела школьники продолжают формировать цифровую грамотность – знакомятся с новыми программными средствами обучения, развивают навыки цифровой грамотности.
Распространение в 2020 г. COVID 19 привело к ускоренному внедрению цифровых технологий во всём мире. Основными трендами цифровизации стали удалённая работа с использованием технологий связи, развитие облачных технологий, переход бизнеса в онлайн среду [5]. Все это находит свое отражение в такой перспективной и востребованной профессии, как разработчик мобильных приложений. Сформировать устойчивый познавательный интерес школьников к такому роду профессиям поможет решение практических задач, среди которых разработка мобильных приложений для смартфонов.
Одним из доступных вариантов Android -разработки для обучающихся является проектирование школьниками мобильных приложений в визуальной среде программирования AppInventor в рамках проектной деятельности по информатике [3, 4].
Облачная среда визуальной разработки MIT AppInventor представляет из себя онлайн-сервис, позволяющий разрабатывать мобильные приложения для операционной системы Android. Основным преимуществом среды является ее визуальный режим: код программы школьник составляет из блоков операций, операторов, переменных. В процессе работы ученик закрепляет знания элементарных основ алгоритмизации.
Языки Java, С, используемые в ходе разработки подавляющего большинства мобильных приложений, зачастую не изучаются в школе. Таким образом, технология разработки приложений кажется школьникам недоступной. Демонстрируя возможности среды AppInventor, учитель может вызвать неподдельный интерес у учащихся как к программированию, так и к информатике в целом.
Данная среда содержит в себе огромный потенциал проектного обучения. Обучающиеся могут объединяться в группы разработчиков, распределяя между собой роли дизайнеров и программистов. При выполнении учебного проекта по созданию мобильного приложения они учатся творчески мыслить, самостоятельно планировать свои действия, что способствует повышению мотивации к обучению.
Для работы в среде визуального программирования пользователь должен иметь Google -аккаунт. Все проекты, созданные им, сохраняются в библиотеке приложений, которая формируется на сайте сервиса AppInventor. Работающее без ошибок приложение пользователь может скачать себе на смартфон, поделиться с другим человеком. Также приложение можно отправить на рассмотрение к публикации в GooglePlayStore или загрузить в галерею проектов на сайте сервиса AppInventor.
Школьнику может быть предложен следующий вариант проекта: написать такое мобильное приложение, позволяющее переводить число из десятичной системы счисления в двоичную. Для этого обучающемуся нужно выбрать необходимые компоненты программы (кнопки, текстовые поля, надписи и т. д.) и поместить их на рабочее поле будущего приложения. Разместив компоненты на макете экрана смартфона, ученик переходит к построению алгоритма программы.
Возможный вариант интерфейса программы, которая решает поставленную задачу, представлен на рис. 1. Внешний вид приложения создается в разделе Дизайнер. Чтобы перейти в режим программирования, нужно перейти в раздел Блоки.

Рис. 1. Интерфейс программы
Программа должна работать таким образом, чтобы при нажатии на кнопку Перевести десятичное число в двоичное в соответствующем текстовом окне появлялась двоичная запись введенного дво- ичного числа. Желательно также предусмотреть возможность обнуления данных, чтобы пользователь мог повторно воспользоваться приложением, не выходя из него. На рис. 2 представлен программный код приложения.
Сначала инициализируются переменные, которые будут использоваться в телепрограммы. Затем составляется блочный код для обработки события при нажатии Кнопки 1, которая отвечает за перевод десятичного числа в двоичную запись. Программе нужно проанализировать корректность ввода целого десятичного числа и сообщить об ошибке в случае неверного ввода. В AppInventor не предусмотрены операции div и mod, которые позволяют получить целую часть от деления либо остаток от него. Ученику нужно будет догадаться, как обойти это ограничение среды программирования с помощью доступных команд. При нажатии Кнопки 2 реализуется обнуление всех переменных и очистка текстовых полей.

Рис. 2. Программный код приложения
Получившуюся программу школьник тестирует на своем смартфоне с помощью приложения MITAI2 Companion. В сервисе AppInventor необходимо нажать на кнопку Подключиться и выбрать вкладку Помощник AI. Далее на экране компьютера появляется QR-код, который сканируется приложением MITAI2 Companion. Через некоторое время разработанное приложение появляется на экране смартфона.

Рис. 3. Схема взаимодействия
Осуществить проверку созданного школьником проекта можно различными способами. Протестированное приложение в формате apk можно скачать на компьютер, а затем загрузить и установить на смартфон. Также существует возможность создать QR-код для загрузки приложения. Если учителю потребуется проверить структуру программного кода, то ученик экспортирует проект на свой компьютер с расширением aia и отправляет его в этом формате учителю. Учитель, в свою очередь, импортирует этот проект в свою учетную запись сервиса AppInventor.

Рис. 4. Способы проверки разработанного проекта
В основу тематического планирования мы включили образовательные видеоролики, размещенные на YouTube-канале AlexeyBurkov [1].
-
1. Интерфейс, запуск программ и эмулятор. Рассматривается интерфейс MIT AppInventor 2, а также различные способы запуска и отладки приложений для Android.
-
2. Экран, надпись, кнопка, блоки. Приводится обзор создания простейшего приложения в MIT AppInventor 2. Рассматривается работа с такими компонентами интерфейса, как «Экран», «Надпись» и «Кнопка». Приведены основы создания логики программы с помощью графических блоков (Скретчей).
-
3. Компонент текст, переменные, арифметика. Рассматривается компонент «Текст». Также рассматривается работа с переменными и арифметическими операциями.
-
4. Расположения и структуры выбора. Рассматривается применение компонента «Расположение» на экране устройства. Также рассматривается применение нового компонента «Изображение». Изучается новый блок кода «Если..., то…».
-
5. Списки, структуры выбора и цвета. Рассматривается работа с компонентами, реализующими списки. Также рассматривается расширенное использование структур выбора и использование цветов.
-
6. Диалоговые окна, часы и звук. Рассматривается работа со стандартными диалоговыми окнами (уведомителями), с часами и звуком.
-
7. Приложение с несколькими экранами. Рассматривается создание приложения с несколькими экранами и передача параметров между ними.
-
8. Работа с массивами.
-
9. Сохранение данных в файл и базу данных. Рассматривается работа с фалами и базами данных для сохранения данных приложения.
-
10. Циклы со счётчиком. Рассматривается применение циклов со счётчиком на примере программы, вычисляющей факториал числа.
-
11. Циклы с условием. Рассматривается применение циклов с условием на примере программы, вычисляющей факториал числа.
-
12. Графика. Рассматриваются основы работы с графикой. В частности, работа с компонентами Холст, Шар.
Созданное нами приложение, являющееся примером выполнения предложенного в статье проекта, размещено в галерее MIT App Inventor. Ниже представлен QR-код, с помощью которого можно перейти на страницу этого приложения. Далее пользователь может загрузить его в раздел «Проекты», изучить программный код, дизайн программы и скачать себе на смартфон. Размещение созданных мобильных программ в галерее этого сервиса является бесплатным.

Рис. 5. QR-код разработанного проекта
Список литературы Разработка мобильных приложений в рамках проектной деятельности по информатике
- AlexeyBurkov. [Электронный ресурс]. URL: https://www.youtube.com/c/AlexeyBurkov (дата обращения: 24.10.2020).
- Крылов С.С. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2020 года по ИНФОРМАТИКЕ и ИКТ. [Электронный ресурс]. URL: http://doc.fipi.ru/ege/analiticheskie-i-metodicheskie-materialy/2020/Informatika_mr_2020.pdf (дата обращения: 05.11.2020).
- Ливенец М.А., Ярмахов Б.Б. Программирование мобильных приложений в MIT App Inventor. [Электронный ресурс]. URL: http://mkpochtoi.ru/AppInventor_rus.pdf (дата обращения: 24.10.2020).
- Новиков М.Ю. Организация проектной деятельности учащихся с помощью мобильных технологий // Universum: Психология и образование: электрон. научн. журн. 2017. № 12(42). [Электронный ресурс]. URL: http://7universum.com/ru/psy/archive/item/5335 (дата обращения: 24.10.2020).
- Цифровые технологии и кибербезопасность в контексте распространения COVID. [Электронный ресурс]. URL: https:// ach.gov.ru/upload/pdf/Covid-19-digital.pdf (дата обращения: 01.11.2020).
- Шутикова М.И., Филиппов В.И. Использование среды App Inventor при обучении программированию в процессе внеурочной деятельности в 6-7-х классах // Академический вестник академии социального управления. 2016. № 3(21). С. 46-51.