運算思維

專訪4位小學老師|如何從編程中培養出「運算思維」+解難能力+自主學習+人際溝通

教育
小朋友每日在學校「坐定定」上課一定會覺得悶,如果有機會讓他們接觸到一些新奇有趣的知識和技巧,一定會大大提高他們的興趣,啟發他們的小宇宙。由香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助,香港教育大學、美國麻省理工學院及香港城市大學聯合策動的「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC),早前舉行的「賽馬會運算思維教育嘉許計劃2022」已經圓滿完成。計劃希望透過在日常生活中的數碼創意,培養學生主動運用科技,學習積極使用運算思維。今次Sunday Kiss就專訪四位來自不同小學,並且參與了此計劃的老師們,他們均於早前的嘉許計劃中獲頒發CoolThink@JC夥伴獎項。透過他們的分享,了解更多有關運算思維的理念、好處,以及對學生所帶來的實際得着。

香港賽馬會慈善事務部主管(基金主導項目)梁淑儀女士表示「賽馬會運算思維教育」計劃的成功有賴教育局及學界鼎力支持。「舉辦這個嘉許禮的目的,是希望肯定學校和老師對運算思維教育的付出和卓越成就,並藉此嘉許積極學習運算思維的學生。希望獲獎的學生能把學到的知識應用到生活上和協助其他人。期望社會各界繼續推動運算思維教育普及化,裝備新一代,一同用科技創造更美好未來。」

學習編程 為未來的數碼世界做好準備

「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)的內容主要是透過編程教學(Coding),讓學生從中學習運算思維,而當中的重點就是解難能力。由於在編程的過程當中,學生會遇上很多大大小小的難題,老師便要適時引導學生把難題拆解,化為步驟、序列,然後逐一解決。

東華三院李東海小學引入編程教育已有一段日子,CoolThink@JC夥伴蔡傳康老師負責教授高年級生編程技巧,他認為現今社會正在高速數碼化,學習編程有助學生日後與數碼社會接軌。而「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)所提供資源及老師培訓,則為學校帶來了不少適切的支援。

運算思維 CoolThink@JC夥伴、東華三院李東海小學的蔡傳康老師教授學生編程已有豐富的經驗。
CoolThink@JC夥伴、東華三院李東海小學的蔡傳康老師教授學生編程已有豐富的經驗。

「藉著學習電腦的運算模式,可以幫助我們解決很多生活上的問題。」蔡老師表示在他日常接觸學生的過程當中,發現學生往往缺乏解難能力,甚至是缺乏預視後果的思維,而運算思維的思考模式正正可以培養他們在這方面的能力。「透過學習運算思維,學生需要思考究竟應不應該這樣做;如果想解決問題又應該怎樣做?他們會開始細心思考,想清楚才決定下一步要怎樣做。」

創意不限於學術成績的好壞 成就學生的自信

蔡傳康老師在教學的過程中發現,學生的學術成績好壞,跟編程的學習並非直接掛勾,「有些學生的成績未必很好,但在課程中他們發揮創意,能夠寫出一些很好玩的遊戲。」在計劃當中獲得「CoolThink @JC小達人」嘉許的學生並不是平日成績最好的學生,反而是對運算思維最有興趣、最有創意的學生。「藉着編程,學生得到成功感,從而可幫助他們日後邁向另一個成功。」

家長需摒棄舊有的思維:用電腦不等於打機

被問到家長可於日常中如何鼓勵小朋友,蔡老師認為家長需要摒棄舊有的思維,「其實對著電腦不一定是打機,打機亦可以是學習的一種。」他解釋曾經有家長投訴小朋友在家中只顧打機,但在蔡老師了解後得知原來學生當時在做專題的功課。「在編程的過程中,我們經常要『測試及除錯』,學生當然要試玩自己所編寫的遊戲,才知道有甚麼問題要解決。」

精英學生更覺有挑戰性

來自英華小學的CoolThink@JC夥伴黃文麗老師原來讀大學時已經修讀運算思維的相關課程,認為在執行不同的編程任務時,可以不斷地訓練自己有條理地思考,一邊創作的同時,一邊解決問題,故聽到「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)時已覺得十分適合學生去嘗試。作為男校的女老師,她又謂:「同學們的思考能力都很高,這個計劃可以讓他們接觸到常規課程以外的新事物,男生們都覺得很有挑戰性。」

運算思維 CoolThink@JC夥伴、英華小學的黃文麗老師稱男生們都熱衷接受新挑戰。
CoolThink@JC夥伴、英華小學的黃文麗老師稱男生們都熱衷接受新挑戰。

由無到有的過程中培養耐性 不可以心急

黃老師解釋編程不可以心急,每一個步驟,由零到一,都是一個過程,這方面就可以培養出學生的耐性。「雖然他們很天馬行空,但編程並不是一下子就可以完成,在訓練邏輯思考的同時,都考驗着他們的耐性。」某些男同學體會到只要靜下來,規律地思考,其實每個問題都有解決的方法,在處事上都漸漸變得成熟。

遇上難題時 家長不要直接給予答案

很多家長都是緊張大師,當小朋友遇上難題求助時,家長偏向直接提供解決方案,「這樣會局限了小朋友的創意,令他們更加依賴身邊的人去為他們解決問題。」黃老師舉例,讓小朋友多參與計劃家庭日的行程,過程中引導他們解決可能會遇上的難題,「如果下雨應該怎麼辦呢?不要直接幫他們制定一個方案,讓小朋友自己去思考、計劃。」

培養學習動機 體驗其他科目上未有的成就感

在英皇書院同學會小學第二校任教的CoolThink@JC夥伴陳景康老師有感某些學生的學習動機比較弱,上課不太專心,「不過在上運算思維的課堂時,他們都表現得很積極。我們讓他們逐步逐步去嘗試,到後來真的做出一個能夠運行的程式,他們都有很大的滿足感。」陳老師的其中一位學生,學習動機比較弱,在上課時提出了不明白的地方,當老師耐心地教導及示範後,他獨自做到一個可以在手機運行的程式時,「他笑得十分開心,覺得這一課十分有價值。這是一個學習的體驗,在其他語文科目上未必有這種即時的回饋,而在編程上他們可以體驗到即時、實在的成就感。」

運算思維 CoolThink@JC夥伴、 英皇書院同學會小學第二校的陳景康老師認為,學生在其他語文科目上未必有即時的回饋,但編程就可以讓他們體驗到即時的成功。
CoolThink@JC夥伴、 英皇書院同學會小學第二校的陳景康老師認為,學生在其他語文科目上未必有即時的回饋,但編程就可以讓他們體驗到即時的成功。

鼓勵同學之間的交流與幫助

在課堂當中,同學們不時會分享自己編寫的遊戲、前所未有的意念,或者是各自遇到的困難。同學之間經常互相鼓勵,不時分享學到的新技能,課堂上氣氛相當愉快。「很多時候,我們只看到別人的缺失,但在我們分享與交流的課堂上,老師鼓勵學生先講出同學設計的優點,有甚麼值得自己學習,再去講需要改善的地方,使學習氣氛比較融洽,對同學之間的關係有正面的影響。」

運算思維

利用運算思維幫助有需要的人

學習到基本的解難技巧後,陳老師觀察到學生互相幫忙的情況增加了,還會主動留意身邊有需要幫助的人。「有位學生留意到老人家經常腰酸背痛,於是設計了一個可以按摩的背包,老人家四處走動的同時,又享受到按摩。同學雖然未能設計出一個完整的方案,但過程中能培養同理心,從而更主動幫助別人。」主動性的培養除了應用在課堂上,亦應用在日常生活上。

將運算思維帶進日常生活

香港教育大學賽馬會小學的CoolThink@JC夥伴歐陽照龍老師認為學習運算思維對學生的成長非常有益,「在課程中,學生會學習到如何去處理問題,當他們發現問題並非如想像中那麼難去解決,就不會去避開困難。」他又表示,其實這個思維模式很容易應用在日常生活上,例如應用在將來學生要去計劃一次外地旅遊的行程,「一個旅行的行程其實很複雜,學生可能無從入手。但透過運算思維,學生就知道如何將要安排的事情逐點去解決,引導他們首先要訂機票、酒店,抵埗後安排當地的交通等等,訓練學生如何將問題拆解、縮小,再組合次序。」過程當中學生可能會遇到不同的問題要解決,就好像編程當中的測試和除錯。

運算思維 CoolThink@JC夥伴、香港教育大學賽馬會小學的歐陽照龍老師稱如果學生不去學習面對問題和解決,問題只會繼續堆積。
CoolThink@JC夥伴、香港教育大學賽馬會小學的歐陽照龍老師稱如果學生不去學習面對問題和解決,問題只會繼續堆積。

自主學習 增強自信

歐陽照龍老師稱「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)希望加強學生的自主學習能力,提供了相當豐富的自學材料和筆記,每個步驟都清晰列明,即使上課時聽不明白,回家後學生都可以跟著做。除此以外,近年由於疫情要停課的關係,計劃更加製作了一系列的教學短片,讓學生在家都可以輕鬆學習編程,隨時重複觀看。他更指,「有些遊戲看似很複雜,學生們可能會沒信心。但我們一步步去教導他們,他們就會發現原來自己都可以做得到,加強了他們的自信心,令他們很有滿足感,這是非常重要的。」

運算思維

跨學科的啟發之路

課程中強調四步曲,就是「To Play, To Think, To Code, To Reflect」,意思就是先去玩,再去思考,以編程去實行,最後是反饋。歐陽老師表示除了自主學習外,還希望學生可以進行一些跨學科的專題研習,例如學校近期利用編程,跟常識科進行了一個跨學科實驗,利用micro:bit的編程去模擬測試水壩的感光開關裝置,讓學生嘗試將編程和日常生活連結起來。

(Presented by「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)https://www.coolthink.hk/