國際運算思維挑戰賽(Bebras Challenge)

表二-1 運算思維能力核心概念及定義 抽象化

Abstraction (AB)

能理解文字與圖示之關係、能從問題中擷取關 鍵重點，並運用適當的資料表示方式。

分解

Decomposition (DE) 能將大問題拆解成足以解決的小問題。

演算法則

Algorithmic thinking (AL)

能夠指出解決問題的步驟及流程，包含子問題 的解決流程。

分析 Evaluation (EV)

能夠分析問題解決策略的效能，包括正確性、完 整性及有限資源是否能有效利用。

歸納、一般化 Generalization (GE)

能夠從模式辨識、建立模型或理論，用以測試推 測結論或套用在其他問題上。

第二節 國際運算思維挑戰賽(Bebras Challenge)

國際運算思維能力測驗(International Challenge on Informatics and Computational Thinking，簡稱 Bebras Challenge) 為立陶宛(Lithuania)維爾紐斯(Vilnius)的大學教授 Valentina Dagiene 於 2003 年創立，Bebras 在立陶宛與中的含義是「海狸」，其象徵著 勤奮和追求完美，希望學生堅持完善自己的運算思維能力。Bebras Challenge 首次測 驗於2004 年，當時僅有約 3470 名學生參與。2017 年，全球已有 44 個國家，約 216 萬人次參與Bebras Challenge(www.bebras.org ,如圖 2-2)。

圖二-2 Bebras Challenge 參賽者人數累計圖 (圖片出處：www.bebras.org)

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一、 Bebras Challenge 目的與設計（參考來源：https://www.bebras.org/）

Bebras Challenge 是一個針對問題解決及運算思維的國際級挑戰賽，其主要目標 擇題，少部分是互動式的（如:拖拉）。Bebras Challenge 利用完成任務的方式進行來 吸引參賽者，為了要完成任務，參賽者必須要運用一些演算法的概念，且需要理解 訊息、結構、並進行計算及資料數據處理，每個任務都能測試參賽者至少一項資訊 科學能力，因此Bebras Challenge 常被拿來做為評估學生的資訊學科能力的基礎。

任務的分類依據學生年齡及年級可分為以下五類：

我國則將上述五類分成四組，分別為初級(Primary、Benjamin)、中級(Cadets)、

中高級(Junior)與高級(Senior)組。每組之考題又分難、中、易三種等級。我國於目前

社會、文化及跨文化等各方面的重要性。建構Bebras challenge 任務的基本標準是：

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(1)任務可在三分鐘內完成(2)問題陳述要易於理解(3)任務可在一個頁面中呈現(4)任 務獨立於特定系統。

最常見的任務類型即是資訊科技的問題，再來是其他日常生活中的應用，包括 歷史、語言、藝術甚至是與數學相關等綜合問題。Bebras Challenge 能評估資訊學能 力的(Bell et al., 2011)、評估數位競爭力(Cartelli et al., 2010)、激發運算思維能力 (Dagiene &Futschek, 2013)。

二、 我國實施Bebras Challenge 情況 究甚至調查影響成功完成任務的心理因素(Hubwieser & Mühling, 2015)，或者探討如 何有效地預測任務的難度(van der Vegt, 2013)，為此，Bellettini 等人利用 Bebras Challenge 創建了一個統計模型(Bellettini et al., 2015)。

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Bebras Challenge 的表現與性別的關係，目前並無定論之結果，但仍有學者提出 他們對此研究後的看法，如 Dagienė 等人即認為性別與表現無任何顯著差異，儘管 2014 年立陶宛的資料顯示，男孩通常在空間推理任務的表現會優於女孩，但卻也更 容易猜一個不確定的答案(Dagienė Valentina et al., 2015)，依據 2015 德國的資料顯示，

所有年齡層的男孩表現都進步了，尤其是最年長的學生，其差距更是明顯增加(B, Hubwieser, &Graswald, 2016)。

有研究將2014、2015 兩年 Bebras Challenge 任務進行分類，該研究發現超過一 半以上(77%)之任務與 Algorithms & Procedures 相關，且接近半數(42%)任務與 Data Representation 相關，少數(6%)任務與上述兩者無關(Izu, Mirolo, Settle, Mannila,

&Stupuriene, 2017)。