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運算思維的問答


Q:為什麼資訊科技課程要這麼強調「運算思維」?
Q:不能用「別的思維」嗎,或別的思維不好嗎?
Q:運算思維跟別的思維有什麼不一樣?

Ans:

一、在新課綱中強調要培養學生「問題解決」的素養,而運算思維及其他思維都可以解決生活中的問題,但用電腦更具競爭力。因為
  •  電腦的運算速度快
  • 電腦的精確性高
  • 電腦不怕累(只要有電)
  • 電腦很聽話(可以直接用程式語言指揮電腦) 
  • 日常生活中食衣住行各種問題幾乎都能用電腦解決
你可以想出用別的思維、別的工具比電腦更有優勢嗎?


二、既然要用電腦這個「運算」工具,當然要知道如何「用電腦懂的方式」跟電腦溝通,指揮電腦辦事。這就是「運算」思維。

三、學生會了運算思維(甚至只是其中的一個元素),就可以帶著走,用來應付未來生活中的種種問題。這即是新課綱強調的「素養」。

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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~~