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第五章 結論與建議

第二節 建議

本研究根據上述結論,從課程教學、後續研究及研究結果利用、等方面提出 建議。

壹、課程教學之建議

本研究針對調查結果,於課程規劃有兩點建議,分別給國內資訊科技課程綱 要工作小組及中學資訊教師參考,分述如下。

一、供目前國內資訊科技課程綱要研修小組參考

依據本研究問卷調查結果,專家特別在幾項學習內容的主題上有討論,撇除 背景不同而造成的思考面向差異,主要原因在於專家對於新課綱內容的規劃還有 疑慮,如學生是否能接受程式設計和演算法這些需要較多抽象能力的內容,或是 未曾實施過而考量授課時數是否會不足等。以下提供兩點建議:

(一) 統一提供資訊教師們新舊課綱比較文件或是舉辦資訊教師工作坊等類 活動,以幫助教師能更有自信面對在新課綱下的教學。

(二) 若有機會再調整課綱內容,可參考本研究問卷中專家的意見回應進行 調整依據,例如是否要於課綱中納入「遞迴」、「樹和圖」的概念等。

二、供國內中學資訊教師參考

透過參與本研究之專家群所提出之觀點及研究者本身所發現,提供以下幾點 建議:

(一) 在正式實施十二年國教「資訊科技」課程綱要前,可多翻閱課綱中所 列的說明部分,搭配本研究所規劃之「重要學習概念」作為授課參考。

(二) 對於較為理論性的概念,避免引導學生使用背誦考試的方式進行學 習。

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(三) 理解資訊科技課程並非要培養學生都成為程式設計專業人員,而是要 幫助學生培養運算思維以解決問題的能力,並建立正向資訊科技使用 態度。

貳、後續研究及研究結果利用之建議

針對本研究大慧調查法實施時所發現之現象及未來可研究之方向提出兩點 建議,分述如下。

一、大慧調查法

(一) 問卷發放及填寫

本研究之問卷調查雖已於發放問卷前寄發投影片進行研究說明,但 在第一次填答時,似乎仍有專家不太清楚調查進行的方式,建議可直接 召開說明會議,以確保每位專家都了解填答方式,並能採用同一標準進 行問卷填答,若標準不一,就可能導致結果的誤差。

另外,在專家填寫問卷的過程中,宜考慮增加個別專家與研究者間 即時回饋之功能,建議可用線上填寫問卷的方式進行,若專家在填寫過 程中有任何疑慮,或研究者針對專家之回覆有疑問等,都可進行較為即 時的增修建議,以避免回收問卷後發現有填寫上的問題而耽誤整個問卷 調查的時程甚或導致不同的結果。

(二) 專家選定

課綱規劃國中階段課程雖占有6 學分,但在本研究之大慧調查邀請 的專家中,3 位國中教師比起大學與高中教師各 9 位,人數明顯不足,

導致國中階段意見表達上較為缺乏,且本研究所邀請之國中教師皆為台 北市的國中,建議可再增加其他地區國中教師參與專家問卷調查。

另外,由於專家小組成員的大學教師、高中教師、國中教師比例分 配,因其背景所思考的面向不同,亦可能導致有些概念無法達到共識,

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建議日後所邀請之專家背景能盡量平均分布。

(三) 後續分析

本研究之大慧調查問卷有許多專家所留下之關於課程實施、教學的 建議,因與本研究之目的無直接相關,故並未有太多的分析和討論。然 這些建議都有其後續使用的價值,特別是在課程實施的預備上,無論是 對現場教師或是教科書編撰者都會是很好的參考資料。因此若後續再有 繼續的相關研究,亦可針對這些質性資料進行更深入之整理分析。

另外,本研究並未特別針對不同背景專家進行意見的分析與討論,

但不同背景所帶來對相同議題之不同層面的看法勢必是亦是一個值得 討論的課題。如:專家在實務面與專業面兩造之認知上的衝突實無可避 免,若再有遇到類似的情形,研究者亦可針對「應教授但有困難的概念」

進行整理,以幫助教師增能的進行,而達到最合適之教學。

二、正式上路後教材開發

待教育部正式課程綱要發布後,對於課程教材、教學設計等都必須及時跟上,

此時對於教材的開發與評估便會成為亟需關注的要點。特別是在國中階段的資訊 科技課程,由重大議題變為必修科目,在教科書的編撰上勢必有其需要,亦可針 對各大出版社所編著之教科書進行分析研究。

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59

1.2.3 重複結構、巢狀重複結構:For loop、While loop 1.2.4 選擇與重複結構之整合運用

1.2.5 程式設計問題解決:歸納模式 ( Finding pattern)、規 劃解題步驟 (Algorithm design)

演算法 2.1 演算法基本概念-問題解析、 驟 (Algorithm design) 、分解問題 (Decomposition) 2.1.7 流程控制:選擇 (if、if else) 、重複 (for loop、while

60 pattern)、規劃解題步驟 (Algorithm design)、分解問題 (Decomposition)

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3.1.1 系統平台演進歷程:大型主機 (mainframe)、個人電 腦、後 PC 時代 (post-PC era)

62 2.4.5 二元樹、traversal 概念與應用 2.4.6 圖的點、邊線、表示方法與應用

2.5 重要演算法的概念與應用-遞 迴結構、分而治之演算法 (4 小時)

2.5.1 迭代與重複結構

2.5.2 遞迴結構:與迭代之關係、終止條件 (stop condition)、

遞迴關係 (recurrence relation)、範例與應用

2.5.3 分而治之演算法之概念與應用 (例如:快速排序、合

3.6.4 高速運算 (High Performance Computing)

資料表示、

處理及分析 (5-6 小時)

4.4 巨量資料的概念

4.4.1 巨量資料 4’v 特性 (volume, velocity, variety, veracity) 4.4.2 巨 量 資 料 處 理 與 分 析 簡 單 實 例 : 資 料 清 理 (data

cleaning)、資料理解 (data understanding)、資料分析 (data analysis)、資料視覺化 (data visualization) 4.4.3 巨量資料的挑戰與價值 (data to information):巨量資

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附錄二 大慧調查問卷一

十二年國教「資訊科技」課程重要學習概念規劃 第一次大慧調查問卷

各位資訊科技領域專家,您們好:

十二年國教「資訊科技」課程綱要草案 (附件一) 已訂定相關學習主題,惟在各學習主題之下並 未明訂所應學習之重要概念,我們將以大慧 (Delphi) 調查研究法 (附件二 ,新修改請參閱) 來徵得專 家共識以訂定這些概念。

本次課綱研修之課程基本理念為運算思維,其定義包括:

--定義問題及構思解法的過程,並將解法以可執行的形式呈現。 (Wing, 2011)

--與運用電腦解題相關的「思考歷程」 (如:abstraction, algorithm design, decomposition, pattern recognition 等) 及「具體產出」 (如 automation, data representation, pattern generalization 等) (Exploring Computational Thinking, Google)

希望專家們在進行問卷填答時,能以「運算思維」理念的角度來提供您的意見。

懇請於 3 月 31 日前完成填寫並以電子郵件方式寄回。填寫問卷的過程中,若有任何問題或意見,

歡迎隨時連絡王恩慈: (02) 7734-3917;[email protected]。再次感謝您在百忙之中提供協助,耑 此。敬頌

時 祺

國立臺灣師範大學資訊教育研究所

計畫主持人:吳正己 博士

共同主持人:林育慈 博士

研 究 生:王恩慈 敬上

中華民國 105 年 3 月 24 日

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不合適 合適 1 2 3 4 5 1.7 重要演算法的程式設計實作-遞迴結構、搜尋演算法、排序演算法、分而治之演算法

(10-12 小時) 是否應包括下列概念:

1.7.1 遞迴、函式呼叫與堆疊 ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

1.7.2 循序搜尋與二分搜尋之解題實作 ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

1.7.3 選擇與氣泡排序之解題實作 ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

1.7.4 分而治之演算法之解題實作 (例如:快速排序、合併排序) ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ 修改建議 (選填):

◎對「程式設計」學習類別的整體建議 (選填) :

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(Decomposition)

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

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不合適 合適 1 2 3 4 5 2.6 演算法效能分析 (2 小時) 是否應包括下列概念:

2.6.1 時間複雜度之概念 ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

2.6.2 演算法之效能分析與比較:兩種搜尋演算法的分析與比較、兩種排序演算法的分析與比 較

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

修改建議 (選填):

◎對「演算法」學習類別的整體建議 (選填):

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understanding) 、資料分析 (data analysis) 、資料視覺化 (data visualization)

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

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系統功能或是雲端服務。我認為傳統程式設計課程的bottom-up approach 已不合時宜,並不是不教,而是今天實際應用程式的 結構的重點是functional call 和 API,應該要教,而且是重點。

76 FORTRAN,並沒有這些東西,這是 good-to-have 的選項,非必要概念,在八年級的課程中,要寫的程式也沒有多大,不須搞 到這麼複雜。如果要教,就講local variable 的概念就行了,不必端出視域與生命週期這些專有名詞。

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年級 主題 問卷 建議內容

整體建議 第二次

整體建議 第二次

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