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程式設計的重要性

為什麼程式設計這麼重要?
最主要是我們可以利用電腦這個強大的運算工具來幫助我們解決問題

電腦的強大來自於它的快速跟正確性,這個如果沒有學過程式語言的人是很難感受的到的,一般人都覺得家裡的電腦很慢哪怎麼會是強大的運算工具呢?這裡我舉個2個例子來說明,我在學校教程式設計一開始都讓學生設計一個作業,就是讓一個人原地踏步100次,這是很簡單的作業,只要設計幾張走路的分解動作,讓電腦重覆執行100次就好了,可是很多同學設計好都哇哇叫,他們看到電腦在跑這個程式的時候,不到一眨眼的時間就跑完了。為了看清楚每個動作,還得加上一個讓電腦等待0.2秒的指令,也就是電腦快到你必需故意讓它慢一點,這個時候很多同學就很強烈的感受到:電腦原來這麼強大,而且又聽話,你用程式叫它做什麼,它一定做什麼。



另一個例子是由我們台灣黃士傑博士所研發的AlphaGo電腦圍棋,已經打敗了世界各國的棋王了,也就是說電腦的運算能力,它能夠運算及思考的深度已經超過人類了。那麼我們如果能好好利用程式設計配合電腦強大的運算能力,不就可以完成很多事情了嗎?這是新課綱資訊科技課程把程式設計列入必學的最重要的原因。

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資訊科技教學計畫(七年級)參考示例

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。

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~~