臺灣100專案介紹
良方科技教育慈善協會X立賢教育基金會

跨域學習,從程式設計開始


嘉義六角國小的某一堂課,學生在電腦教室前的走廊上,興奮地拿著工具、顏料,開始讓彈珠在白色畫紙上滾動。過程中,嘰嘰喳喳地說著:
「我可以控制彈珠滾動的速度,讓彈珠移動到我想去的地方!」
「彈珠在畫面上留下美麗的線條,好像夜空的煙火喔!」
「凡走過必留下痕跡,大概是這樣的意思吧!」
「老師,我們今天真的是在學程式嗎?怎麼好像是美術課啊?」

大數據、物聯網和機器人,都是未來的高成長產業,想了解這些產業或工作,就必須精通背後的編碼語言。台灣的程式教育正處於起步的階段,為了讓偏鄉的孩子也具備相同的競爭力,「良方科技教育慈善協會 X 立賢教育基金會」走入偏鄉小學,將程式設計融入跨學科的課程中,培養孩子從撰寫程式中,學到思考方式和解決問題的能力。



專案具體內容:

美國前總統歐巴馬在「所有人都學電腦科學」提案裡說到,未來許多工作將被機器取代,要怎麼確定每個人都有成功的機會?答案就是學習電腦程式設計。即將在今年九月實行的 108 課綱,小學資訊課移除了「生活科技」,改採「資訊科學融入式」教學,這樣的改變引起許多家長和老師擔憂。

於是,推行程式教育多年的「良方科技教育慈善協會 X 立賢教育基金會」每個學期進入偏鄉,針對三到六年級學生,安排九次程式教學課程,先了解各學校目前資訊教育課規劃的內容和方向,在新學期的課程設計中,讓孩子透過不同主題的程式專案培養運算思維,將程式創作過程中累積的創意自信,擴散到其他學科領域的學習,也協助老師們找到跨學科領域教學的的施力點。

【以程式作為跨學科領域的槓桿】

這堂程式課最特別的地方是,我們運用孩子學過或正在學習的知識,引導他們使用科技工具探索新的學習樣貌。

例如,三年級的孩子在自然課學過水的三態,我們就讓孩子觀察雪花的照片,觀察冰晶結構規律的地方,學習如何運用程式,創作美麗的雪花。四年級開始使用量角器測量角度,我們讓孩子嘗試運用程式,繪製不同角度的幾何圖形,並開放式討論,思考任意多邊形的內角和外角和。四年級的社會科討論到地方的名勝古蹟特色,我們以北港朝天宮為背景,用廟口香腸攤丟骰子比大小當作例子,跟孩子討論數學隨機的概念。六年級數學教到「怎樣解題」單元,孩子透過程式邏輯「運算思維」,練習用另一種思考方式解構問題、找出規律、抽象化出重點,最後推導出問題的解決方法。

【設計「有意義」的教案,布林關係式可以用大風吹來教】

對大多數的孩子來說,學習一連串毫無關聯的事實型知識不僅痛苦,也容易感覺無聊沉悶。必須思考怎樣做,才能確定孩子真的有學到或是理解。比方說,學習程式邏輯的「條件判斷式」,透過孩子熟悉的大風吹遊戲,讓他熟悉「且」、「或」、「不成立」的意思,而不是講解對他們來說有距離的「布林關係式」。

程式課程活動的設計以 Scratch 程式語言為基礎,提供直覺的、圖形化介面,使用者不太需要使用鍵盤輸入文字形式的指令,而是用滑鼠拖曳程式區塊到腳本區,以組合積木的方式來編寫程式。Scratch 簡單又有趣的特性,讓初學者很容易產生興趣,進一步激發學習程式設計的熱情。

舉例來說,一個四年級的孩子,拿著上週國語課《兩個人的對話》學習單,在電腦前輸入自己構思好的小故事,文字輸入完成,看見原本在學習單上的文字,像是打字機陸續出現在畫面上,他露出「哇」的表情,「這個好像是我媽媽傳的 LINE 訊息喔!」、「原來簡訊是因為執行像這樣的程式,才出現在手機畫面的!」比起文字,程式語言的影像畫面更能深刻刻印在孩子的腦袋裡。

【程式之外也要學習同理心】

除了在課堂上與孩子進行程式的思考,用邏輯的方式解決生活上遇到的問題,也不忘提醒孩子,一定要從「人」的角度來表達想法,也就是同理心。因為我們不是電腦,如果我們所表達的想法只有 1 或是 0,那麼和機器有什麼不同?當我們學習同理心,也會發現同時學會了仁慈,這個世界也因為這樣,才會變得更可愛!



成果與效益:

一、「程式 X 跨領域」計畫的時間、參與學校
2018 年 3 月~5 月:南投縣仁愛鄉互助國小
2018 年 3 月~5 月:南投縣國姓鄉長福國小
2018 年 10 月~12 月:桃園市新屋區笨港國小
2018 年 10 月~12 月:桃園市新屋區社子國小
2019 年 3 月~5 月:嘉義縣朴子市雙溪國小
2019 年 3 月~5 月:嘉義縣六腳鄉六腳國小

二、教師培力活動
除了與孩子進行每學期 9 次的課程活動外,「立賢基金會」以及「良方科技教育協會」也希望能夠將這個計畫的理念和實現方法分享給更多老師。

1、2018 年 9 月,在南投互助國小舉辦兩天的創意程式教學工作坊,與 4 所鄰近小學和國中,共 15 位來自不同學科領域(國語、數學、社會、音樂、資訊……等)的老師,交流程式教學經驗,並且示範程式融入其他學科領域的可能。

2、2019 年 5 月,在嘉義縣六腳國小進行一天的創意程式教學培力活動,全校共有 12 位老師參與,其中大多數的老師過去未曾接觸過程式教學。我們透過容易理解的範例,加上不插電的程式活動,讓老師從另一個角度探索新科技應用在教學上的實現。

3、「程式 X 跨領域」教案在一整個學期中,一共設計 8 個單元、每次 2 小時的 課程,與孩子一起展開 Scratch 程式跨領域的冒險。此外,在期末更邀請全校師生,一起進行「程式星球嘉年華」闖關活動。課本內容的編輯以可愛的「台灣原生種」動物作為主題的引導,以及程式創作的角色。希望孩子在程式的學習之外,也能夠關台灣這塊土地的生態保育問題。

4、來自學校的回饋。互助國小陳明達校長:「當孩子按下綠旗開始鍵,螢幕畫面中的魚兒開始在色彩繽紛的海底世界優游了起來,一會兒上,一會兒下,好不愉快。孩子滿意的看著畫面中的魚兒,充滿著微笑,這是互助國小夢想程式城堡的一角。長達一學期的時間,充滿關愛的教育之旅,讓這群賽德克原住民孩子看見不同的學習歷程。



影響力與擴散性:

一、孩子經由程式學習及科技工具,並且應用學到的知識,可以自信地表達自己的觀點或創意。

二、鼓勵老師以運算思維為基礎,設計跨學科領域的教材或活動。

三、學校各學科的老師彼此交流,進行更多跨學科領域的合作。

四、開啟不同社群交流對話的窗口,積極推動創意社會的實現。




相關連結:

良方科技教育慈善協會 臉書
立賢教育基金會 臉書
img
Copyright© 2019 遠見·天下文化教育基金會. All rights reserved.