資訊教育專題

新課綱「程式設計」,學邏輯解問題
發文時間:8/9/2017

新課綱「程式設計」,學邏輯解問題

【文章來源/國家教育研究院 課程及教學研究中心】

  近來隨著科技發展日新月異,AI人工智慧威力,從會做家事或業務助手的機器人,到具備複雜演算力、展現高智能地棋藝或藝術創作等都已有長足發展。因此,當Google圍棋程式AlphaGo對弈韓國棋王展現威力時,臺灣如同世界許多國家關心「程式設計」如何豐富增益新世代的讀寫素養與溝通能力。

  十二年國教科技領域課綱草案規劃國中與高中生必修「程式設計」,持續受到各界關心,105年4月5日自由時報以「迎接AI潮流,國高中107必修『寫程式』」為標題,說明十二年國教新課綱將「寫程式」納入國、高中生必修課,同時提出問題:國中列為必修恐造成學習困難或補習現象。為了讓各界了解新課綱程式設計規劃重點,因此以下分別從三方面說明:「程式設計」在科技領域課綱草案的學習規劃、學習重點、國小實施問題等。

一、科技領域「寫程式」主要培養邏輯能力與運算思維

  十二年國教科技領域課程包含資訊科技與生活科技兩門科目。放眼國際,諸多先進國家亦設有科技領域,強調科學、科技、工程、數學(Science, Technology, Engineering, and Mathematics, STEM)及設計等學科知識的整合運用,藉由強化學科間知識的連結性,來協助學生理解科學與工程的關連。因此透過科技領域的設立,將科技與工程之內涵納入科技領域之課程規劃,藉以強化學生的動手實作及跨學科,如 科學、科技、工程、數學等知識整合運用 的能力,應是此次十二年國民基本教育課程綱要研修的重要亮點。

科技領域的學習主要達成以下目標:

(一)習得科技的基本知識與技能並培養正確的觀念、態度及工作習慣。

(二)善用科技知能以進行創造、設計、批判、邏輯、運算等思考。

(三)整合理論與實務以解決問題和滿足需求。

(四)理解科技產業與職業及其未來發展趨勢。

(五)啟發科技研究與發展的興趣,進而從事相關生涯試探與準備。

(六)了解科技及其對個人、社會、環境與文化的互動與影響。

  基於以上目標,各國推動「程式設計」主要著眼於它是「聽、說、讀、寫、算」以外重要的新世紀的素養,透過程式符號去推理、解決問題,就如以文字和數字推理解題一樣。這也是資訊科技強調的「運算思維」,透過電腦科學相關知能的學習,培養學習者邏輯思考、系統化思考等運算思維,並藉由資訊科技之設計與實作,增進運算思維的應用能力、解決問題能力、團隊合作以及創新思考的能力。為達成前述目標,資訊科技包含四大面向的學習表現:「運算思維與問題解決」、「資訊科技與合作共創」、「資訊科技與溝通表達」以及「資訊科技的使用態度」。以及六大面向學習內容:「演算法」、「程式設計」、「系統平台」、「資料表示、處理及分析」、「資訊科技應用」以及「資訊科技與人類社會」。希望能夠培養學生具備與時俱進的資訊科技素養,成為主動、積極且負責任的數位公民。

二、國民中學「程式設計」著重在問題解決能力,高中強調跨學科整合應用

  國民中學教育階段之資訊教育課程著重於培養學生利用運算思維與資訊科技解決問題之能力,因此,七-八年級的學生會學習程式語言基本概念、功能及應用,以及模組化程式設計與問題解決實作。

  高級中等學校教育階段則逐步進行電腦科學探索,以了解運算思維之原理而能進一步做跨學科整合應用。此外,為提供有志於就讀大學相關學系的高中生進階學習,資訊科技規劃三門加深加廣選修課程,包含:「進階程式設計」(2至4學分)、「機器人程式設計」(2學分)及「資訊科技應用專題」(2學分),希望培養學生更深入探索科技知識以及整合應用科技知識與技能之能力,並增進對科技之興趣,以試探與發展未來生涯所需之科技專業知能。

三、國小可於彈性學習課程實施科技跨領域統整課程

  十二年課綱科技領域培養學生能夠學習程式設計等,重視動手做的能力,在公聽會階段與完成草案階段,各界相當關心國小沒有科技領域怎麼辦?

  十二年國教總綱科技領域於國民小學階段並未規劃為領域學習課程,目前國小實施資訊教育多年,許多學校已經規劃並實施程式設計教學,如臺北市金華國小;隨著資訊科技與生活科技的整合應用趨勢,越來越多國小採取專題式、生活應用、動手實作的方式來進行,例如:機器人或自走車的設計上。因此,在這樣的基礎上,107新課綱鼓勵學校教師利用彈性學習課程,依照學校資源條件與學生特性,規劃跨領域/科目(科技領域與其他領域)的統整性主題/專題/議題探究課程與教學,學校也可以成立社團提供學生學習。

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