運算思維,將定義孩子的心價值

讓孩子學習程式的目的不在於程式本身,而在於透過撰寫程式而實際演練運算思維。孩子所面對的未來就如同眼前的海底深處,混沌不明,所以作為家長的我們更應及早跟上程式教育趨勢。

一位北一女中的高二學生,報名哥布林程式教育學苑的一對一教學,因為我們在意每位學員的動機與目標,和她聊天後發現原來是為了科展。為了減輕課業上的壓力,她選擇了較不擅長但卻能減少舟車勞頓的題目:數學。

這個題目需要驗證某個數學模型的極限值在哪,並且提供出所有符合的數字組合。模型本身不算複雜,學員自己就能夠拿紙筆計算,但那將會是非常龐大的工作量,大家推給了她。硬著頭皮,她利用電腦來完成計算的工作。我們重新設計課程內容,一起討論這個科展模型,如何進行抽象化而後化作30行左右的程式碼,並不斷根據科展需求而作調整。

原本需要花費72小時以上的運算量,透過電腦運算思考與工具的協助,我們只花了不到5個小時,節省了93%以上的時間。原本同組學生們眼中最辛苦的工作,卻成了最早被完成的一個。


運算思維應為每位大學畢業生的基礎能力

美國卡內基梅隆大學電腦科學系主任Jeannette M. Wing(中文名:周以真,現任國家科學基金會資訊部主任)於2006年在美國資訊權威期刊(Communications of the ACM)上發表了一篇文章,提到她認為運算思維應該成為每位大學畢業生的基礎技能,不論是否為電腦科學相關科系。為了更好的讀、寫以及進行運算,每個孩子都應該將運算思維與分析能力結合在一起。

您也許覺得運算思維這個詞好像都跟電腦有關,自己的孩子好像不太適合。但是孩子學習數學的目的並非一定要成為數學家,而是培養理論分析與演繹的能力。同樣的,培養運算思維也不是要成為程式工程師,而是學習像資訊科學家一樣的思考方式,需要進行多維度思考,也就是學會將運算思維的抽象概念,加以運用進生活當中。在未來究竟電腦是否會完全取代人類?這項爭議尚無定論,但很明確的是重複性高的工作將全部轉由機器完成,人類只要專注於思考,演變成人機協作的模式。

如果你不了解它的思維模式,如何與之協作?

 

運算思維早被應用於日常生活中

台北中正高中賴和隆老師觀察到在生活中有大量使用運算思維的例子。

食譜會將一道菜的烹飪方法每個步驟逐一的列舉出來,讓即便不是專業廚師的我們,也能依樣畫葫蘆跟著做出來,這就是運算思維中的”程序化”概念。

會煮飯的人一定聽過”勾芡”這個名詞,它不但涵蓋上面所說的程序化,而且可看成是一個模組。取一些澱粉類粉末,接著加點水,再接著攪拌均勻,最後在適合的時候倒入菜中。這些步驟大量出現在食譜上,每次都寫一樣的過於麻煩,人們為了簡化而將流程改用術語來代表,這就是運算思維中的”模組化”概念

課堂上老師如果要求學生將課本翻到第八章,有概念的孩子就會翻到目錄的地方看一下該章所在的頁碼,從而能更快的翻到所需要的頁次。將資料予以目錄化就是運算思維中的”索引”


運算思維進入中小學教育成為趨勢

世界近年來因為科技的快速發展從而產生了劇烈的變化,遍佈全台的行動網絡、人手一台的智慧型手機、海量的資料分享等等,據分析現代人一個月所獲取的資訊接近我們百年前老祖宗一輩子的資訊量。面對如此龐大的資訊流演進,作為國家最重要的教育若不與時俱進,台灣的孩子可能就此輸在起跑點上...

目前教育部已成立運算思維推動計畫,針對各階段學生提供課程與競賽,比如之前在北中南東都舉辦過的高中海狸一日營等等。

讓孩子學習程式的目的不在於程式本身,而在於透過撰寫程式而實際演練運算思維。孩子所面對的未來就如同眼前的海底深處,混沌不明,所以作為家長的我們更應及早跟上程式教育趨勢。

請參考另一篇讓程式啟動孩子的學習腦   
 

Photo:Caroline Hernandez,CCLicensed.
數位編輯:陳玉玲
 

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