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國小發展程式語言設計課程的歷程

第四章 研究結果

第一節 國小發展程式語言設計課程的歷程

一、國小全年實施「程式語言設計」課程

「程式語言設計」課程在國小目前傴以社團性質方式實施,至於全年實施的 適切性部分受訪者持不同意見,分述如下:

適合是從國小三年級開始進行較為恰當。(X1-I-001)

X1 在北市兩所國小推動相關課程,其授課對象以國小三年級以上的學生為 主,並以社團性質推動,主要課程以 scratch 軟體為教材。X1 認為國小實施「程 式語言設計」課程的前提是確認學生有足夠的溝通與認知能力。

而 Q1 受訪者認為程式語言的基礎是運算思維與邏輯概念,必頇確認學生頇 具有基礎能力再去實施,但對於小一小二學生不排斥實施,則建議針對概念性及 不插電教學為主。

要在國小實施就必須確認,孩子們已經有基礎能力去理解這些。”選擇的內 容與教育過程應符合兒童的現實需要,符合其認知能力。小一小二對於電腦操作 還有待加強與確認,可能先針對概念性與不插電教學為主,還有 3C 想關知識與 使用方式都是教學重點。(Q1-I-001)

另有受訪者認為全年實施並無不可,P3 與 X2 受訪者認為「程式語言設計」

課程只是語言表達的另一工具,只要符應學生的認知是可實施的,其學習必頇是 不間斷、持續性的。Scratch 程式語言創辦人瑞茲尼克(Mitchel Resnick)曾在 TED 演講中說過,學習程式設計尌像學習閱讀一樣。一開始從學語言繼而學會 讀,最後才進入寫作與創作。

我覺得在國小實施是沒有太大的問題,程式語言只是人與機器溝通的語言,

只要將此語言轉化成兒童能聽得懂的話術就可以了。(P3-I-001)

只要此學習是延續性、可應用,而非只是學到一個階段便中斷,如此皆可,

建議國小一年級從閱讀起步。(X2-I-001)

而 林 美 娟 (2008) 亦 提 到 , 以 她 近 年 來 在 國中 、 小 所 做 的 數 項 研究 為 例 (Lin,Yan,Yang&Chen,2005;Lin,Li,Ho;Li,2007;Yang,in press),絕大多數參加程 式設計教學實驗的中小學生都學得津津有味,這更能呼應「程式語言設計」課程 實施有其可行性,選擇的內容與教育過程應符應學童認知能力。

而對於實際實施課程的個案國小來說,其訪談如下:

在國小的部分,是將程式語言列入社團或學校本位課程實施,卻未做系統性 的課程規畫,其不管是在運算思維運用或資訊素養培養,學校僅依照所聘任的師 資專長去做課程的規畫與設計,著實可惜。個人認為以此思維切入並發展出個案 國小一至六年級系統性的「程式語言設計」課程,是否此課程在全面實施狀況下 與社團經營或者未實施的國小其相較之下,依學生的學習成長表現是否更能釐清 並顯著看出學生的學習成果。(P1-I-001)

傳統的教學屬於填鴨式的教學傳統的教學屬於知識灌輸填鴨式的教學,較缺 乏獨立思考思辨能力,我們的學生長期處於這種環境已失去了思考、批判的能力,

而「程式語言設計」課程目的就在培養學生運算思維與解決問題的能力,也是個 案學校實施此課程的教育目標。本校目前已實施一年的「程式語言設計」課程,

學生在學習態度上改變了,就本校實施狀況「程式語言設計」課程其適切性是不 容置疑的。(P2-I-001)

從以上受訪者訪談中了解,P1 希望在個案國小能建置具有系統性、脈絡性 的「程式語言設計」課程,希望透過一整套完整課程的實施,學生能培養運算思 維與解決問題的能力。而身為課程研發者的 P2,在透過課程研發與教師實際授 課的回饋中了解,並證實學生在學習態度上有明顯的改變;其 Papert(1980)在 Mindsorm 書中亦有提到,讓兒童學習程式語言可以發展邏輯思考、批判思考與 學習如何學習的能力。

對於個案國小實際授課於小一的受訪者 P4 來說,其認為小一學生在此課程 的接受度是可以的,但前提必頇將教材轉化,且教學目標訂在學生可達到的認知 範圍內,並將實施的節數拉長,符應學生需求。以下是 P4 的訪談:

學期初知道要實施「程式語言設計」課程時,著實嚇一跳,更何況是從小一 開始實施,學期初知道要實施「程式語言設計」課程時,著實嚇一跳,更何況是 從小一開始實施,研究者以為簡直是不可能的任務!

後來,校長丟了兩本書:「不插電的資訊科學」與「偷插電的資訊科學」給 我實施一年級時的教材參考依據,於是我開始研讀這本書,並親自到花蓮拜訪教 網中心推動「程式語言設計」課程的教師邱○盛與北上拜訪國教輔導團與「偷插 電的資訊科學」的作者謝○翔老師,實際了解此課程實施的目的與方式。

個人參考兩套書並將內容分類成:運算思維能力培養與資訊科技基本能力,

挑出適合一年級學生學習的單元,並符應與銜接中高年級學生學習課程的相關性,

依單元「計算點點〜二進位數」為例,將單元設計成一年級可以理解的教材再輔 以花片、撲克牌等教具以遊戲概念實施教學。

摘錄一段學生上課時的學習內容與表現描述:

(一)透過 4 節課利用花片反覆具體操作的方式讓學生熟悉 2 倍的數字概念。

(二)學生能具體說出 1、2、4、8、16 數字卡間關係。

(三)學生能從 16 的數字卡預測 32 與 64,並以此類推例:下一張是 2 個 64…

等(花片僅操作至 64)。

(四)課堂從個別花片或數字卡片找和的操作,了解每個孩子的學習速度與狀 況,再進行分組 2-3 人的異質分組操作,讓弱勢孩子有仿效的對象並習 的技巧與建立邏輯概念。

(五)利用 2-3 節的時間,放慢速度允許學生排出正確數字為止,並重複操作,

從重複操作中了解學生的思考思維與課堂及時補救,建立孩子信心並讓 孩子自己找出邏輯性。

(六)找出數字和 17~31 遊戲時,學生能判斷第一章翻開的數字卡是 16,再 找出需要的數字。

(七)找出數字和 17~31 遊戲時,學生能從數字卡 16 直接數出 16 並接下去數 數,找出老師要的數字和。

(八)學生能懂得 5 張數字卡合起來點數是 31 點,也能清楚明確說出數字最 小是 0。

(九)透過幾次分組學習學生已能懂得合作學習的概念,並能分工處理。

(十)學生均能達到教學預定目標,但會因為個別差異表現的速度不一,學習 快的孩子能短時間排出需要的數字卡,學習慢或者孩子尚未發展至此階 段者,能透過一一點數或唱數慢慢排出正確答案。

(十一)課程實施節數共 16 節,63 位學生中:56 位學生通過,7 位學生繼續 加油;7 位學生有 1 位學生具有身心障礙手冊,2 位學生疑是,4 位為 學習遲緩生,教材依學生學習個別狀況調整。

(十二)學生能說出程式設計課程像數學且需要花時間思考,才能對應老師需 要的答案(孩子的回答是「不簡單,要動頭腦。」(二進位數 1060915)

經過幾次的實際課程操作,發現「程式語言設計」課程可在國小一年級實施,

只是教材的選擇、教學目標與教學設計需符合一年級學童認知背景知識,以鷹架 學習並以遊戲等具體操作,學生透過實務操作、圖像學習快速且樂意學習。

(P4-I-001)

在資訊教育中,國小階段,學生能運用資訊科技工具處理生活與學習事務,

並學習基本運算思維。程式語言的基礎是運算思維與邏輯概念,運算思維強調的 是演算過程,尤其運用在程式設計思考上。從受訪者 P4 了解一年級所使用的程

的能力,經過 P4 受訪者親自授課後描述,在教學過程中,不難發現學生能透過 不斷的操作的過程中,發現其規律的模式並尋找到答案。2016 年 1 月 6 日「臺 北市科技領域國小資訊科技課程教學綱要」的正式啟動。鼓勵教師創新設計不插 電、不插網路及創客實作思維的課程教學模式,以進步前瞻的視野擘劃資訊科技 素養向下延伸至國小一年級(郭岱軒,2018),其「程式語言設計」課程在國小全 年實施是不容質疑。

二、「程式語言設計」課程規畫內容方向

程式語言課程在規劃方向,受訪者觀點不一,Q1 受訪者認為先從建立邏輯 開始,以下是 Q1 受訪者的說明:

首先從建立邏輯開始,教導孩子們思考的方法與技巧,再來是將思考實踐出 來,可以透過簡單測驗或式作業來驗證;接著是電腦概念也就是計算機概論,把 使用工具的基本操作和原理學會,這樣才能好好使用它;再來才是基本的程式,

在學習程式也要並進程式英文、程式語言概論、現今發展與未來趨勢,整體課程 十分廣。(Q1-Ⅱ-002)

Q1 受訪者目前身分是此課程推推動業師,且與北市、屏東縣多所國中、小 學校合作推動「程式語言設計」課程,課程推動方式以社團性質為主,經過他多 年的課程推動結果,認為把使用工具的基本操作和原理學會,才能教基本的程式。

X1 受訪者亦持相同的看法,但 X1 受訪者更具體的說明以 scratch 為課程教材,

其教材內容貼近學生生活,實際應用在生活上並受學生喜愛。

以 scratch 為課程教材:三年級以動畫為主,並以生活為題材;四年級以設 計遊戲為主題;五年級培養學生美感以音樂為主;六年級以數理的應用為訓練課 程。使用 Scratch 的優勢(1)積木堆疊是學生熟悉的(2)避免孩子小肌肉受傷(3)類似 桌遊的遊戲較引起學生的注意力。(X1-Ⅱ-002)

在訪談過程中,也有發現有受訪者對於課程規劃的定義不同,但所持的論點 是相同,尌是建立開放且營造邏輯思考友善環境,其訪談如下:

如何營造邏輯思考環境才重要,它絕對是跨領域的且在不同的人事物都會產 生,例如:桌遊、撲克牌遊戲、大地遊戲、3D 繪圖筆、設計胸章圖...等不插電 活動。(X3-Ⅰ-001)

X3 受訪者是鄰縣國小校長,亦是負責該縣市創課與資訊教育推動者,受訪 者認為課程不應該只侷限在程式的教學,可以是多元化、生動化、生活化的課程

X3 受訪者是鄰縣國小校長,亦是負責該縣市創課與資訊教育推動者,受訪 者認為課程不應該只侷限在程式的教學,可以是多元化、生動化、生活化的課程

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