程式教育扎根, 給孩子駕馭科技的實力

「不是每個人都想當音樂家,但讓每個人都接觸,有天分的學生就能早點起步!」教育部資料司長李蔡彥說。

今年1月底,美國總統歐巴馬做出熱騰騰的政策宣示:「電腦科學不再是選修能力,而是基本能力。」

台灣也正小跑步,全力跟上這股全球程式教育熱。107學年度起,「寫程式」將列入國中必修課,三年六學分,高中則是必修兩學分。今年暑假升國小五年級的學生,將是第一批受益者。

初春3月一個溫暖的週六早晨,教育部慎重其事召開「運算思惟領航」記者會,各縣市國中小傑出資訊教育團隊,齊聚台北。兩位展示成果的國中生告訴教育部長吳思華,排練時不小心把吹泡泡機器人控制板燒壞了,吳思華笑著拉把椅子坐下,「沒關係,用說的。」

這是政府第一次宣示,將程式教育放進資訊教育。以後程式教育將被視為基本素養,就像國小上音樂課,「不是每個人都想當音樂家,但讓每個人都接觸,有天分的學生就能早點起步!」教育部資料司長李蔡彥說。

程式教育往下扎根,有兩個好處:第一,讓孩子提早熟悉程式,知道如何和資訊人溝通;第二,及早探索、確立性向。

 

小學先起跑 從Scratch入門

師大資工系特聘教授李忠謀說,程式教育的目標是培養運算思惟,亦即按部就班思索解決問題的程序,「寫程式,是培養運算思惟最直接的方式。」

學校教程式,最早可溯及到2000年。當時,樂高機器人進入台灣,提供圖形介面的程式元件,上手容易,但一套機器人要價上萬元,只有少數學校能付擔。因此,程式教育一直被視為精英教育。

但隨著免費軟體Scratch,和一套僅上百元的單晶片微控制器Arduino的發明,程式教育成本大幅降低。加上3D列印和創客風潮崛起,程式的應用範圍愈來愈廣,吸引學校紛紛加入教學行列。即便資訊教育未納進課綱,許多小學早就跑在前頭,從最簡單好學的Scratch入門。

「現在九成以上的學校都有電腦課,資訊教育列入課綱,只是給一個名份,」師範大學副校長吳正己觀察。

例如,台北市永建國小是全校僅18班的小校,卻是台北市Scratch動畫短片創作競賽的常勝軍。六年前,電腦老師張宇軒將Scratch納進高年級課程,教學生做遊戲和動畫,更徵選「資訊小達人」團隊,利用午休和暑假培訓。

「大多數小朋友一玩Scratch就愛上!」張宇軒說,如果告訴他們,能把想的東西做出來,學習動機會很強。

國中和高中,由於學生已具備跨領域知識,程式教育的發展更多元。

例如宜蘭縣國華國中,十多年前就打破學科限制,整合資訊、藝術和數學課程,全面發展機器人教育,包含3D繪圖、程式設計和數學座標等,讓資訊教育不只是電腦課。

資訊老師張俊傑說,為了讓學生融會貫通,各科老師研發新課程,製作環保機器人,由美術老師傳授美學、找材料,數學老師教導空間概念,資訊老師則用程式設計賦予機器人生命,「推主題式課程,才能讓知識活起來!」

在國華國中,每位學生都能成為發明家。喜歡棒球的沈延俊,製作出一款會揮手的加油機器人;林昕等人製作智慧感應節能器可連結檯燈,當使用者的姿勢不正確,便會自動斷電。還有,為因應宜蘭的不穩定天候,王禹博等人研發水位測量器,暴雨時將發出警示、立即封路,並傳送資訊到手機。學生的創意思考,超乎張俊傑的想像,「不只是數位使用者,而是數位創造者!」

 

〈體制內成果〉

偏鄉開放早 反成為程式教育聖地

許多人以為,設備最足、師資最全的都會區學校,程式教育應該跑最快,事實正好相反。

最大的障礙是家長。「國小要推可以,但若國、高中老師想積極推這塊,家長一通電話就打來了!」一名老師相當憂心。因為多數家長被升學主義綁架,面對不列為考科的資訊教育,許多學校在推行上綁手綁腳。

自由開放的東部和偏鄉地區,倒成了程式教育的聖地。尤其花蓮,很早之前就鳴槍起跑。八年前,稻香國小將程式和創客教育納進電腦課,其他學校也陸續跟進。

此外,東部地區還結合原住民文化,讓程式教育增添傳統色彩。

花蓮南區的太平國小,學生以傳統服裝常見的紅、黑、白三色,製作了一台「布農族語學習機」。由電腦出題,找到對應答案後,只要將控制的紅黑色按鈕,調整到正確方向,螢幕上的布農小勇士便會拉起弓箭,將箭射向答案欄。

這台趣味十足的學習機,曾遠征台北參加「進擊的Maker工作坊」,引發不少關注。很難相信,這是一群不到12歲偏鄉孩子的作品。

程式教育的火苗由下而上燃燒,近年,縣市教育局處也紛紛挹注資源和人力在程式教育,全面炒熱氛圍。

這學期開始,花蓮縣教育處還開設校長研習班,讓全縣國中小校長在三小時內學會簡單程式。「許多校長一聽到要寫程式,差點沒昏倒,但必須開枝散葉,」花蓮縣教網中心主任林國源說。

更進一步是辦程式設計比賽。宜蘭縣已連續七年舉辦國中小Scratch應用競賽,在當地,程式比賽早就是校園的火熱話題,年年吸引上百名學生報名,去年更達近500人。

 

〈體制外成果〉

嚴長壽攜手方新舟 推「一小時寫程式」 熱中教育的公益平台董事長嚴長壽也沒錯過這股程式熱。他常以「飛舞的龍珠」比喻教育趨勢,「程式教育,是下一個龍珠!」

自謙不懂科技的他,只好抓著好友、誠致教育基金會創辦人方新舟,一起推動美國「Hour of Code」(一小時玩程式)活動,用科技來學科技。

即使從沒寫過程式,也能挪動拼圖般的程式方塊,和《冰雪奇緣》中的艾莎和安娜公主,一起在冰上畫出多角型雪花圖案。

只要短短一小時,能學會路徑、迴圈等基礎運算思惟,藉此破除一般人對程式的恐懼,希望在今年底突破20萬人次。

參與教育部課程發展委員會的方新舟,得知程式教育將列為必修課,一則以喜、一則以憂。

喜的是,誠致教育基金會曾在兩年前推動台灣翻轉教學熱潮,他估計,出色的資訊教育教師多過翻轉教師,「找出100位並不難。」

方新舟是程式的受益者。在矽谷創業多年,將公司賣給聯發科後,他成立均一教育平台,推廣免費線上課程,辦公室門口兩幅紅對聯寫著「關懷弱勢,科學救國」。

「我唯一會的就是寫程式,」他笑得靦腆。但笑容背後的擔憂是,台灣整體資訊師資人數與能力,可能有很大缺口。

全台灣738所國中,具有工藝、電腦或資訊科技概論教師證的老師,只有621位,平均每校不到一位;甚至有120個學校沒有資訊老師。方新舟呼籲,教育部應盡速盤點師資。

 

〈民間課程帶頭衝〉

台灣爸媽還無感 對岸已殺成紅海

而體制外教育,也仍在期盼市場的春燕。

在矽谷工作18年,橘子蘋果程式設計學院創辦人賴岳林,2010年起,自費翻譯麻省理工學院的教材、免費教朋友的小孩,還去建中帶程式社團,傻勁像個唐吉軻德。

橘子蘋果有套長達兩年的課程,一次教完程式基本概念與Scratch、JavaScript等程式語言。賴岳林認為,寫程式不是學科,而是術科,「要經常、長期練習,像學鋼琴那樣。」

採訪這天,橘子蘋果接到一通來自中國的電話,邀請他們到對岸開班。專案經理溫盛豪說,北京同業已殺成一片紅海,台灣仍冷淡,每向100位父母宣傳,約有十位駐足聆聽,只有一位願意付錢。他看向教室裡的七個學生,「我們覺得有點寂寞。」

這波由下而上的程式教育,有國際趨勢推升、有產業人才需求、也有教學社群,看似萬事俱足,卻又不甚明朗。

台灣要透過程式預見什麼未來,是踏出下一步前,應先建立的共識。

 

執行編輯:許資旻、王信惠

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