科技領域、新課綱、資訊科技

最近學校教務處要各領域繳交108學年度的教學計畫，老實說學校有不少老師(不管那個領域)會參考教科書廠商提供的版本拿來修改，但是因為科技領域的教科書(截至目前2019/6/1為止)只有3家通過審查，但書商還沒有生出所謂的教學光碟來，所以很多學校的科技教師只能自己想辦法生出這個計畫。 但個人認為不要依賴教科書才是王道，中央科技團的教授就曾講過：「 台灣的很多老師都失去了課程研發的能力 」，所以沒有教科書反而可以逼大家自己去規畫課程。不然大家都照教科書的，如何能研發出具有特色或具有創新創意的課程呢?(雖然過程中很燒腦) 不過大家還是希望有個範例可以參考，至少知道大概會長什麼樣子，因此這邊把個人寫的(而且會真正實施的)計畫拋磚引玉，分享在下面，但格式是用臺北市的，或許各縣市的格式會有不同： ***第一部份開始*** 以上是第一部份，框線處說明如下： 紅框：整學年課程的課程目標，可以用本領域的核心素養代替。這裡大家要 依照自己的課程的教學活動中真的有涵蓋到 的來選擇。(記得用科-J開頭的，不要弄成高中的) 綠框：整學年課程所希望學生具備的學習表現。這裡要注意的是一定要用國中階段的。(代碼第二碼是IV，因為有些老師會把高中的拉來用)，而且 學習表現的四大類別最好都有涵蓋到 。 藍框： 整學年課程所教到的學習內容，理論上 應該要符合課綱七年級的規定 。 ( 連結在此 ) ***第二部份開始***  以上是第二部份，框線處說明如下： 淡藍色框：這2個專題主要是要跟國小做銜接，所以加入了一些電腦基本操作、中英文輸入及一些應用軟體的教學等，佔用的週數教師可彈性調整。 藍色框：基本上大家可以發現都是用 「專題」去包裝「學習內容」 ，這是科技領綱所強調的，也是教科書無法呈現的。還有這些專題最好能與學生的「 生活情境 」結合(這樣才能讓學生真正在解決生活問題，也就是接地氣，並能產出有地方特色的課程)，或與學生 曾學過的學科的知識 (如自然、健教‥)有連結。 還有，淡藍色框及藍色框所包裝的學習內容，應該就是第一部份的藍框所涵蓋的那些項目了。

自從3~4年前程式設計跟演算法被列入科技領綱之後，坊間突然大量出現了各種「兒童程式設計班」、「適合學童的程式課」、「Scratch育樂營」‥等名目的電腦課程。更利害的還有「兒童學Arduino」、「機器人營隊」、「小朋友學創客」‥，不僅名目繁多，收費也不低，如果加上高檔的材料費，動輒幾千元甚至超過萬元都有可能。台灣的家長果然是花錢不手軟，不想讓小孩輸在起跑點上，又聽說新課綱的電腦課強調運算思維，於是有需求就立馬有了供給(商機無限)‥ 而且你若仔細看這些業者的文案內容，會發現他們其實很認真(比很多現場教師還認真)，都會把他們的課程跟課綱、乃至運算思維搭上關係。所以給家長的感覺就是：上了這些課程可以培養孩子的運算思維。 好啦，這邊要講實話了(事實通常很殘酷哦)，各位家長、各位老師請看好：程式設計、機器人(樂高、mBot、xxbo‥)、創客Maker、各種開發板(Arduino、Microbit、webduino、樹莓派、xxboard‥)、各種四軸飛行器、各種能用程式控制的硬體 不等於 運算思維 。 為什麼?看下表就清楚了： 程式設計、機器人、創客 Maker 、各種開發板、各種四軸飛行器、各種能用程式控制的硬體 運算思維 在課綱裡的分類 學習內容 ( 學習素材 ) 學習表現 內涵 用程式語言解題或開發遊戲、用程式操控機器人、用程式操控開發板上的各式感測器 問題解析、抽象化、樣式辨識 / 一般化、資料表示、演算法思維  類似例子 童軍教學、露營 團隊合作 童軍教學是學習內容，去露營是學習素材，希望學生能夠學會團隊合作是學習表現。但不代表上過童軍課的、露營很多的都會團隊合作。 學習內容與學習表現的關係就是如此，學習內容是教科書或課堂上的上課內容，學習表現是學生在核心素養上有什麼具體的表現。這兩者之間的聯結必需靠 課程的設計 以及 老師的教學引導 。在資訊科技裡就是「運算思維導向的課程設計」~~ 所以若是 課程設計的到位 ，寫程式、玩開發板、搞機器人、做創客‥都可以學到運算思維。那如果不願改變教學方式仍然照舊有的方式去教呢?那恐怕只是花了大錢、精神、時間去做做秀，學生只是抄程式、抄老師的組裝步驟完成了一些看來很炫的作品，但內行人一看就知道並沒有培養出學生的運算思維~~

「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

九年級的學習內容解析如下： 九年級 主題 學習內容 說明(摘要，詳見科技領綱附錄3) 系統平台 資S-IV-1　系統平台重要發展與演進 系統平台演進歷程與重要趨勢 資S-IV-2　系統平台之組成架構與基本運作原理 系統軟硬體架構與運作原理：作業系統、CPU、記憶體、輸入輸出。 資S-IV-3　網路技術的概念與介紹 電腦網路的概念與發展歷史 網際網路的重要概念 無線區域網路的重要概念 資S-IV-4　網路服務的概念與介紹 網際網路服務 （如email、www、即時通訊、隨選視訊等） 物聯網系統 雲端運算系統 其他新興的網路服務 社群平台介紹 資料表示、處理及分析 資D-IV-1　資料數位化之原理與方法 取樣、量化 資料數位化應用：圖片數位化、音訊數位化、視訊數位化 資D-IV-2　數位資料的表示方法 數位資料表示法的概念 二進位資料表示法 編碼的概念 資D-IV-3　資料處理概念與方法 資料整理與整合 資料轉換的概念與方法 資訊科技應用 資T-IV-2　資訊科技應用專題 多媒體應用專題或程式設計應用專題。 資訊科技與人類社會 資H-IV-6　資訊科技對人類生活之影響 資訊科技對食衣住行之影響與衝擊

八年級的學習內容解析如下： 八年級 主題 學習內容 說明 演算法 資A-IV-2　陣列資料結構的概念與應用 一維陣列的概念及其與問題解決的關係 一維陣列的應用 資A-IV-3　基本演算法的介紹 搜尋演算法的概念及其與問題解決的關係 搜尋演算法的應用 排序演算法的概念及其與問題解決的關係 排序演算法的應用 (可根據學生個別差異，選用圖示、動畫、遊戲等方式教授演算法的核心概念與主要精神。) 程式設計 資P-IV-3　陣列程式設計實作 一維陣列程式設計與問題解決 資P-IV-4　模組化程式設計的概念 模組化的意義與特性 函數的概念 資P-IV-5　模組化程式設計與問題解決實作 函數程式設計與問題解決 資訊科技與人類社會 資H-IV-4　媒體與資訊科技相關社會議題 網路成癮 網路交友 網路霸凌 資H-IV-5　資訊倫理與法律 網路言論之法律責任 網路詐欺 網路駭客 網路使用的倫理規範 從上表可以很明顯看出，八年級的重點聚焦於演算法跟程式設計，而且這二兄弟真的是 成對出現 ，比如演算法談「陣列資料結構的概念與應用」，程式設計就有「陣列程式設計實作」。 但是請留意 排序跟搜尋這二個演算法只要介紹它們的概念與應用 就可以了，因為在程式設計的實作上這二個演算法比較複雜，對大多數的國中生來說，用任何一種程式語言來完成太過困難，因此不須實作，但可以透過動畫或不插電的活動方式，模擬各種排序跟搜尋的方法，還是可以讓學生體會到不同演算法的差別。 程式設計的陣列部份，為減泜學習難度，及配合某些圖像化程式工具無法實作二維陣列，因此 只需實作一維陣列 即可，當然老師還是可以視學生程度適當地加深加廣。至於模組化程式設計的部

資訊科技的學習內容分六大主題，是有層次、有目的的規範在七、八、九年級的，首先先解析七年級的部份 七年級 主題 學習內容 說明（此為節錄，詳見科技領綱附錄三） 資訊科技應用 資T-IV-1  資料處理應用專題 以實作方式整合應用資料搜尋、組織與表達、運算與分析之概念與方法以解決問題 演算法 資A-IV-1  演算法基本概念 演算法的意義與特性 問題的描述 問題的解析：分解問題以規劃解題步驟或解題單元 演算法表示法（如流程圖）於問題解決之應用。 演算法與程式設計的關係 演算法的循序性、選擇結構、重複結構 程式設計 資P-IV-1  程式語言基本概念、功能及應用 程式語言的重要概念 資料形態、變數、輸入/輸出、算術運算與邏輯運算 資P-IV-2  結構化程式設計 -程式的循序性 -選擇結構的程式設計實作與應用 -重複結構的程式設計實作與應用 資訊科技與人類社會 資H-IV-1  個人資料保護 網路與檔案資料的隱私權保護（如帳號管理、權限管理等） 資H-IV-2  資訊科技合理使用原則 -數位作品之合理重製、公開播送或公開傳輸原則 -創用CC 資H-IV-3  資訊安全 -資料安全防護 -通訊安全防護 剛升上七年級的學生的資訊能力不一，有些可能在國小時就有學過很多應用軟體，甚至也玩過圖像化程式語言、開發板；但有些也可能連基本的打字、文書處理、簡報製作都不熟。這個時候 建議把上表中的「資料處理應用專題」做為國小跟國中的銜接 ，可以安排在七年級第一學期先上，一方面讓學生在解決問題的過程中學到重要應用軟體的基本操作技能，另一方面教師可觀察學生的實作情形，對於較為落後的學生施以差異化教學，或善用同儕互助合作，盡量減少學生的數位落差。