國小能學會程式設計─談資訊教育從國小開始之重要

系主任以我一雙兒女皆自小在美受教育,希望我談談國小資訊教育,這事使我汗顏。我那老大目前在美國德州 Anderson Cancer Center研究癌症,電腦對他言,只是台休閒玩具,家中電玩遊戲成壘,新款遊戲必買,玩到破解方止,每年全美電玩大會必到,是玩家翹楚,自不諱言,寫程式?沾不上邊。

學東西?自然以興趣為本,國小能否學會程式設計?當然能,也可能不能。就看他(她)有沒有興趣。有興趣,老師教一半,其餘一半,自己找,自己想,不需要老師,也會,畢竟,知識是向前,無限延伸,老師怎可能教導全部。沒興趣,即使花再多的時間,成效有限。因此,教育國小程式設計這問題,重點自己落在 如何讓寫程式變得有趣?  而有趣,又與所獲得的心理滿足感,息息相關,電玩之所以有趣,是過關後,帶來的心理滿足感。興趣提起了,自然水到渠成。

鑑於國力日衰,2007年,美國喬治·W·布什總統簽署美國競爭力計劃(American Competitiveness Initiative),於2008年開始補助科學、科技、工程及數學STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics)領域的計畫。2014 年,美國眾議院第 113 次會議更通過STEM教育法案(STEM Education Act (H.R. 5031)),將電腦科學納入STEM領域中,州政府優先補助實施的學校[1],由此可見,程式能力攸關國家競爭力,自然很重要,歐巴馬甚至在 2014年,更成為第一位會寫 Javascript程式的總統。電腦科技已跨足各行業,以個人言,程式能力攸關就業生計,更不可輕忽,據www.edutopi a.org 調查,全美未來十年,有 140 萬工作,等著會寫程式的人。

據Raghu Raman等人在印度332 間學校的調查中,發現女校、私校及城市的學校師生更傾向於擁抱電腦教育,人口正快速增加中[2]。芬蘭截自 2004 年,國家課綱中尚未納入電腦科學課程,為減輕學子無法學習電腦相關知識,Helsinki 大學的電腦系開發Massive Open Online Course (MOOC)課程,並授與正式的完成或未完成學分[3]。韓國的電腦教育,自 2007年開始,雖然開設許多新的電腦課程,但,透過Darmstadt分析,卻發現由於缺乏政策引導及清晰評鑑法,K-12 電腦教育範圍正逐漸萎縮中[4]。世界各國,盡全力推廣電腦教育,有目共睹。

如何寫一些有趣的手機下載應用程式,或透過瀏覽器的工具,引起國小學生寫程式概念,並得到與玩電玩一般的滿足感,就很重要。許多有識之士,就開發了許多這類軟體,適合 8 歲以上的學童,融合動畫,遊戲,教寫程式概念,如: Hopscotch(手機)、Scratch(MIT 設計,瀏覽器)、Lightbot(各平台,免費版,一小時教授規劃,測試,除錯,迴路,也有iTune 及 google play 版) 、Alice(免費,講故事,產生一個動畫影片,具有廣大社群,適合中階)、Kodu(PC 個人電腦或XBOX,產生簡單的遊戲,數學課也適用)、Gamestar Mechanic(配教育套件,及Edmodo community社群) 、GameMaker(適合各瀏覽器)、My Robot Friend($3.99購買,高評分)、SpaceChem(融合化學知識)、CodeCombat(多使用者環境教寫程式)、Minecraft.edu(需購買,3 D 程式設計環境)。雜遝寫了些電玩結合程式設教育的軟體,有興趣的讀者,google這些字,自然可獲得這些軟體,及更詳實的資訊。

我外甥住美國紐澤西,六歲時,見我來訪(1988年),拉著我的手,要我看他寫的 Basic程式,衝著去抱卡帶機,興奮地說,他能將程式存到卡帶中。他大三時,發現微軟瀏覽器的程式碼漏洞,大學未畢業,就被微軟網羅到旗下,開發瀏覽器,興趣帶著他走向寫程式的人生。

其實,撇開專業,在寫程式的過程中,尚可培養邏輯思考、解問題、堅持毅力、團隊合作及溝通能力諸多好處,其益處更擴及各行各業。


參考資料

1. https://en.wikipedia.org/wiki/STEM_Education_Act_of_2014,STEM Education Act of 2014

2. Raghu Raman etc., ACM Transactions on Computing Education (TOCE) - Special Issue II on Computer Science Education in K-12 Schools ,Volume 15 Issue 2, May 2015 Article No. 7 ,Computer Science (CS) Education in Indian Schools: Situation Analysis using Darmstadt Model

3. Jaakko Kurhila, Arto Vihavainen, ACM Transactions on Computing Education (TOCE) - Special Issue II on Computer Science Education in K-12 Schools, A Purposeful MOOC to Alleviate Insufficient CS Education in Finnish Schools

4. Jeongwon Choi , Sangjin An, Youngjun Lee, ACM Transactions on Computing Education (TOCE) - Special Issue II on Computer Science Education in K-12 Schools , Computing Education in Korea—Current Issues and Endeavors

文 / 資訊工程學系 李崇明老師

出版 /《靜宜學訊》2017年1月