結論

本研究旨在規劃中小學資訊科技課程中運算思維之內涵，並且針對各學習 階段之運算思維能力指標提出建議。首先透過文獻分析得出運算思維內涵九大 內涵分別為：問題解決、拆解問題、演算法、資料表示、資料分析、模組化及 模擬、抽象化、自動化、與其他領域之關係，共 60 條能力指標，再經過三回合 問卷調查及專家座談會議後，評定出必要之能力指標共 49 項、選備之能力指標 共 8 項及非必要之能力指標共 3 項。其中，必要之能力指標內含適用於國小 3 至 4 年級階段共 3 項、國小 5 至 6 年級階段共 10 項、國中階段共 9 項及高中階 段共 27 項；選備之能力指標內含適用於國中階段共 1 項及高中階段共 7 項（詳 見表 4-3）。

大部分學習內涵皆應適合各學習年段之學生學習，但少部分內涵卻有所偏 重， 如：Problem Decomposition 集中於國小階段；Data Representation 與 Abstraction 則集中於國高中階段。就概括性而言，能力標準需強調階段之銜接 性，但從結果可明顯看出，高達五成以上能力指標傾向於高中學習運算思維能 力之趨勢，國中階段則不到兩成，國小階段約莫兩成。若與 CSTA 相較，各學 習年段之能力指標分佈較無明顯落差，國小約兩成八，國中共三成，高中則為 四成二，且每個內涵皆包含所有的學習年段。針對大慧調查及專家座談會議結 果，以下就學習年段分別敘述之。

國小 3 至 4 年級學生主要為培養邏輯思維概念，以制定計畫解決周遭日常 生活簡易問題。國小 5 至 6 年級學生能從大量資料中找出規則，接著使用簡單 工具，擬定具有步驟性之解題方案，一步接著一步解決周遭日常生活問題；使 用網路模擬系統幫助學習；且能知曉資訊科技與其他領域之關聯。

國中階段學生能將大問題拆解成小問題，並於不使用電腦下，發展一套演

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算法，接著去分類優缺點，最後制定評鑑指標；釐清軟硬體之基本概念，並能 理解操作軟體背後所帶來之影響；提供運算思維跨領域之應用舉例，如：研究 數學與資訊科學間元素之關係，使用 0 與 1 表示資料之方式、邏輯、函數或集 合。

高中階段學生能將複雜問題拆解成簡單問題後，使用既有之演算法或工具，

設計解題方案；定義及演示演算法、透過分析巨量資料，描述、比較及評估演 算法；資料表示有不同之方式，學生需能描述電腦是如何儲存這些資料；蒐集 到的資料，需透過分析並檢驗假設，才能得知真實性；使用及描述模擬系統如 何表示真實的自然現象或測試科學假說、透過模擬去評估分析資料；科技自動 化帶來許多便利性，但學生不只是知曉且應用科技，仍需思考若自動化消失了，

將會造成人類何種影響。

從整體面來看，CSTA 各主題內涵中的各階段詳細能力指標，與本研究大 慧調查結果相同的約有 37%：Problem Solving 4 項（PS-1、PS-2、PS-5、PS-7）、

Problem Decomposition 1 項（PD-1）、Algorithms 3 項（AL-10、AL-11、AL-13）、

Data Representation 4 項（DR-5、DR-6、DR-7、DR-9）、Data Analysis 1 項（DA-4）、 Modeling and Simulation 1 項（MS-5）、Abstraction 3 項（AB-2、AB-4、AB-7）、

Automation 2 項（AU-2、AU-4）及 Connections to Other Field 3 項（CO-1、CO-2、

CO-3），其中 Problem Solving、Automation 及 Connections to Other Field 三項，

國內外有較高之共識（如表 5-1 所示）。而有 5%能力指標（PS-6、PS-8 與 AL-12），

本研究專家認為較不必要，故列入刪除部分。

表 5-1 CSTA 與國內調查結果之分佈比對

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