運算思維一詞是由 Wing（2006）提出，是指能有效運用運算方法與工具解決 問題的思維能力（林育慈、吳正己，2016），它包含使用抽象化、迴圈、重複等 概念來處理及分析資料或製作成品（CSTA, 2011）。近年來，各國修訂資訊科技 課程標準時也都將運算思維概念納入。美國 CSTA 於 2011 年重新修訂的 K-12 資 訊科學 ( Computing) 課程標準，即以運算思維貫穿為課程的主軸；美國高中先修 大學電腦課程 AP Computer Science Principles（2017），將運算思維實作視為課程 的重點，整合資訊科學知識及技能；英格蘭 Computing 課程也強調培養學生的運 算思維及創造力（DOEE, 2013）；澳洲在中小學科技領域綱要之學習目標，著重 在於培養學生運用數位系統及運算思維解決問題（ACARA, 2013）。
自德國展開了工業 4.0 相關的行動方案與研發計畫後，美國、英國、中國及 日本等國家陸續展開人工智慧（Artificial Intelligent, AI）的發展策略（科技部, 2017；
NSTC, 2016；GOV.UK, 2017；鍾欣宜，2017；日本文部科學省，2016）， 我國 科技部也於 2017 年發佈了《人工智慧推動策略》；教育部也於 2017 年提出「人 工智慧技術及應用人才培育計畫」，積極培育人工智慧跨領域人才（教育部，2017），
然而，人工智慧領域人才供不應求是各國目前遭遇的重要問題，（騰訊研究院，
2017）。。
近年來，聊天機器人（Chatbot）蓬勃發展，語音助理機器人成為生活中的重 要角色，也是人工智慧熱門的研發方向。根據 Nielsen 於 2015 的報告指出，消費 者每天用手機的時間有 85％在各種 App 上，其中最常使用的 App 以社交與通訊 用途為主，而透過聊天機器人來輔助，是快速又方便提供客製化服務的好方法
（TransBiz, 2017）。許多即時通訊平台，如：Facebook、Line 都已經提供能創建 聊天機器人的服務（Beaver, 2016）。在這人人皆有手機、時時都能透過通訊軟體 來溝通的時代，聊天機器人是與人們生活貼近的人工智慧應用。
從各國課程標準的發展可知，培養學生運算思維能力，儼然已是國際間共同 的趨勢。十二年國教課綱將於 108 學年度實施，如何教學生運算思維是國內資訊 教師現階段的重要需求，因此，發展符合新課綱精神之教材極為重要。
而人工智慧的理論與技術不斷湧出，初學者往往不知從何著手，容易感到艱 澀而卻步。而在教學上往往注重理論知識，缺乏實踐應用，多以講述方式進行，
使得學生感到抽象不易學習（潘志傑，2009；謝榕，2017）。而 Kolb 所提出的體 驗式學習循環（1984），強調經由具體經驗來觀察並反思，進而建構知識概念，
再透過實際應用驗證其真確性，能幫助學生結合理論與應用。因此本研究參考 Kolb 的體驗式學習循環設計教學步驟，以人工智慧領域中的聊天機器人做為教材
第二節 研究目的
十二年國教的「資訊科技」課綱即將實施，發展教材提供資訊教師參考是極 為重要的。本研究旨在以聊天機器人為學習素材，讓學生學習人工智慧觀念；同 時藉由程式設計實作，讓學生習得「演算法」以及「資料表示、處理及分析」等 課綱學習內容，以培養學生運算思維能力。具體而言，本研究目的如下：
一、設計體驗式聊天機器人教材幫助學生學習人工智慧概念 二、探討體驗式聊天機器人教材對學生學習成就及態度之影響 三、探討體驗式聊天機器人教材對學生運算思維能力之影響
第三節 名詞釋義
本節針對研究出現的名詞「聊天機器人」、「Kolb 體驗式學習循環」釋義。
1. 聊天機器人（Chatbot）：是經由語音或文字進行交談的電腦程式，透過 人工智慧能模擬真人來跟使用者對話，可用於各種類型的服務，如：網 路購物或訂餐…等（Techtarget, 2017）。
2. Kolb 體驗式學習循環：Kolb 認為學習是經由經驗相互結合與反思轉換 為知識的過程，經由四個階段，包括具體經驗（concrete experience）、
觀察反思（reflective observation）、抽象概念（abstract conceptualization）
與行動體驗（active experience），構成環形學習結構 (Sugarman, 1985)。