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文青為什麼要會寫程式

當然我們不是要把每個同學都培養成寫程式的高手,或是將來一定要從事資訊相關的行業。而是因為學習程式設計可以很容易地培養出「運算思維」,例如拆解問題的能力、分析問題找出重點的能力、設計方法來解決問題的能力。因為在設計程式解決問題的過程中,這些都是會被用到的技巧,你設計的程式越多,就會讓這些能力越來越熟練。

那麼運算思維帶給我們的好處不只在資訊這個領域,在未來的生活中這是一項非常關鍵的能力。例如瓦斯爐沒有火了,一般人可能不會修,直接打電話請水電行來看。但如果有運算思維的人就懂得先拆解問題,比如說可能是瓦斯爐的問題、或是瓦斯管線的問題,或電池的問題,再一一測試去找出真正的原因,然後尋求解決的方法,然後或許就發現原來是電池沒電了,花50塊錢買顆電池就解決了。這就是運算思維的好處,那麼程式設計就是培養運算思維最有力的工具

所以科技領域帶給大家的,不是只有在學校學到的知識跟技能而已,而是跟大家未來的生活都習習相關的能力。我們可以用這種能力來解決生活中、工作中的大大小小的事情。

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資訊科技的學習內容

依據科技領綱,「學習內容」係指: 科技領域之重要事實、概念、原理原則、技能、態度及後設認知等知識,是未來課程設計、教材發展及教科書編撰之依據 。 (也就是教科書裡的具體內容,可以當成教師上課時的 材料 ) 國中階段資訊科技的學習內容分為六大學習主題 一、演算法:包含演算法的概念、原理、表示方法、設計應用及效能分析。 二、程式設計:包含程式設計的概念、實作及應用。 三、系統平台:包含各式資訊系統平台(例如:個人電腦、行動裝置、網際網路、雲端運算平台)之使用方法、基本架構、工作原理及未來發展。 四、資料表示、處理及分析:包含數位資料的屬性、表示、轉換、分析及應用。 五、資訊科技應用:包含各式常見資訊科技應用軟體與網路服務的使用方法。 六、資訊科技與人類社會:包含資訊科技合理使用原則,以及資訊倫理、法律及社會相關議題。 上圖引用自「教育部運算思維推動計畫」簡報第28頁

運算思維的意義與內涵

運算思維(Computational thinking)在世界各國課綱中的定義如下 美國CSTA1「電腦科學」課程 一種能利用電腦解決問題的思維,包含使用如抽象化、遞迴、迭代等概念來處理與分析資料,並產出實體與虛擬作品的能力(CSTA, 2011) 澳洲「數位科技」課程 利用數位科技設計與實作演算法解決問題的思維(ACARA, 2013) 英格蘭「運算」課程 一種凌駕於電腦軟硬體之上,能針對系統與問題提出思考架構的思維模式(DOEE, 2013) 我國「資訊科技」課程 具備運用運算工具之思維能力,藉以分析問題、發展解題方法,並進行有效的決策(國教院,2015) (註:以上引用自教育部運算思維推動計畫簡報p6)  世界各國的學者專家對運算思維的內涵有深廣不一的看法,以網路巨擘Google的看法,運算思維的內涵包含了: 抽象化: 為定義主要概念去識別並萃取相關資訊 演算法設計: 產出有序指令以解決問題或完成任務 自動化: 利用電腦或機器重覆任務 資料分析: 透過歸納模式或發展深入分析方法以理解資料 資料蒐集: 蒐集與問題解決相關的資料 資料表示: 用適合的圖表、文字或圖片等表達與組織資料 解析: 將資料、程序、問題拆解成較小、較容易處理的部分 平行化: 同時處理大任務中的小任務以有效達到解題目的 樣式一般化: 產生所觀察樣式的模型、規則、原則或理論以測試預測的結果 樣式辨識: 在資料中觀察樣式、趨勢或規則 模擬: 發展模型以模仿真實世界的程序   個人認為較具體且可落實在國中教育階段的部份如下 這五項內涵的詳細內容及示例在此很難三言兩語可以道盡,有興趣者歡迎點擊「 這裡 」有1小時的線上課程,我在此課程中已經盡量用輕鬆、生活化的方式很仔細地說明了~~

素養導向教學設計的理念

「素養」或「核心素養」應該是12年國教課綱的關鍵字了,那啥是素養?什麼又是「三面九項」,網路上已經有一大堆資料在解釋了,在此我就不長篇大論講得大家滿頭霧水,只引用教育部官方文件這段最重要的話: 「核心素養」是指一個人為適應現在生活及面對未來挑戰,所應具備的知識、能力與態度 =>很重要,請熟讀,不然後面不用再談素養導向教學設計了。 呼應到科技領域,也即是我們的教學不能只放在培養學生解決現在的問題,也要培養學生具備處理未來問題的能力。所以資訊教學不能像過去九年一貫時代,只著重於某些應用軟體的操作、或只偏重使用某些硬體設備或平台。(未來十年,這些軟硬體可能不見了,或操作模式截然不同了) 也就是, 我們希望學生學到的,是更上位、更高階的思維模式 ,用這套模式可以「跨時間、跨科目、跨領域」地運用到解決各種問題上。所以「三面九項核心素養」轉化到科技領域這邊,就是 「運算思維」和「設計思考」 。(這就是科技領域學習表現中的2個構面) 上位高階的思維模式具有普遍性,不限應用於科技領域 素養導向的教學設計,談理念與實作,就敝人所帶過的工作坊,至少得花 1天 的時間(半天談領綱、示例及理念,半天實作),在這邊篇幅有限只能點出幾個關鍵: 對科技的三面九項 核心素養 要熟悉(科-J-A1~科-J-C3) =>課程要導向這9項,不熟悉怎麼導? 對科技領域的 學習內容 及 學習表現 要非常熟悉 =>這裡是課程設計的起點 懂得從學生的「 生活情境 」出發,簡單地說就是要"接地氣" =>(呼應定義)「核心素養」是指一個人為適應現在生活‥‥ 發覺並結合「生活問題」,讓學生想去「 解決問題 」。在解題的學習歷程中,除了知識,也學到了正確態度與能力 => (呼應定義) 「核心素養」是指‥所應具備的知識、能力與態度 科技領域素養導向教學的關鍵字 這也符應了素養導向教學設計的四大原則,如下