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如何透過學習程式設計培養運算思維

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發佈時間:2018/12/10
更新時間:2019/10/03
【如何透過學習程式設計培養運算思維】

近年來學習程式的風潮逐漸吹進台灣,風潮伊始由民間關心教育的夥伴發起,後由官方領導推行的108課綱更正式將科技領域納入,並預計在明年(108)實行。在兒童階段開始學習程式的重要性則是在於如何透過學習程式設計培養運算思維,下面一起來看看國外的例子:

話說在1950 年代,美國正流行著一種稱為「二十個問題(Twenty Question Game)」的遊戲。該遊戲的目的,是要讓挑戰者猜出實物的名稱。玩法是讓挑戰者最多向主持人提出二十個「是、非」的問題,例如:「它是活的嗎?」、「它比烤麵包機大嗎?」…等。如果挑戰者能在時限之內猜出答案,就能贏得遊戲。

這樣的遊戲,發展到後來有許多變化,以「微軟小冰讀心術」為例,http://webapps.msxiaobing.com/mindreader。「小冰」是微軟亞洲研究院於2014 年5 月30 日,在中國推出的一個人工智慧聊天機器人。小冰有個基本的虛擬服務,叫做「獨心術」。透過詢問使用者15 個問題,小冰即有很高的比例,能猜出使用者心中所想的,古今中外較知名的人士。

例如:

「她是女的嗎?」(不是)

「他是在中國內地出生的嗎?」(不是)

「他是虛擬人物嗎?」(是)

「他上學嗎?」(不是)

「他來自於日本動畫嗎?」(是)

「他是人類,對嗎?」(不是)

「他有頭髮嗎?」(是)

「他是不是體型很小?」(是)

「他是不是貓?」(是)

「他是機器人,對嗎?」(是)

「他是藍色的嗎?」(是)

答案是「哆啦A 夢」

其實,無論是「二十個問題」遊戲,或是「微軟小冰讀心術」,背後的「運算思維」方法就是「分解」(Decomposition),使用到的工具就是「決策樹」(Decision tree)。以「二十個問題」為例,因為只能回答「是」與「否」,所以每次的回答都能「排除一半」的可能答案。這樣的作法,能將一個原本很複雜的事情,分解成很多的小問題,最終獲得解答。

在兒童程式設計的課程裡,讓孩子們透過程式設計的學習,培養運算思維,增進邏輯思考、分析問題、解決問題的能力,有了這樣的學習基礎,對孩子而言無論是正規課程學習或是生活日常都有相當大的助益。


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