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程式帶出學習樂趣

當程式學習遇見核心課程,會擦出什麼樣的火花? 藉由IoTtalk系統,讓學生從做中學進行互動科學實驗,不但發揮自身創意, 更能提高學習意願。


 

撰文/林一平

 

重點提要

■程式學習風潮在全球引發熱議,但中學生的核心課程太多,已無力顧及程式學習。 
■可行的方案之一是把程式學習融入核心課程,本文作者借助自行開發的IoTtalk系統,來發展互動科學實驗。 
■學生可以透過互動科學實驗,例如藉由晃動手機來模擬丟球的加速度、觀看球的運動軌跡動畫,直接感受理論與實際現象之間的差異,更能深入了解核心課程。 
■讓高中生懂得電腦程式的邏輯,並引發學習興趣,藉此培養他們自主學習的能力,進而跨領域創新。
 

 

  2014年,我接到一項新任務,負責督導科技部的科學教育計畫,包括推動高瞻計畫,以提升高中科學教育的水準,其中還有程式語言的教材。我仔細檢視這些教材,皆依循撰寫程式語言的傳統訓練方式,可看出製作者認真、嚴謹度佳。然而這些教材雖然夠深入,但可能較難淺出,高中生不易親近,也不易理解程式邏輯;另外一個問題是高中的資訊課程皆為選修,如果課程艱深,學生不見得願意選修。 

 

  高中生的資訊能力,是大學時期能否有效延續運用資訊工具進行研發的關鍵之一,中央研究院院士李德才也多次向我提及其重要性。所以,引導高中生投入電腦程式的學習,刻不容緩,而這件事一直縈繞我腦中。有一次,美國哈佛大學教授孔祥重來訪,我特地向他請教。孔祥重說:「在美國,高中生選修資訊課程也不見得普遍,因為他們必須學習的核心課程太多(例如英文、數學、物理、化學),已無暇顧及資訊課程。」 

 

  我和孔祥重深入討論,獲得結論:把程式學習融入其他核心課程,或許是可行的做法。換言之,我們以輔助教學為名,製作物理、化學及生物等實驗的電腦動畫程式。例如,當物理課教到拋物線時,可執行拋物線的動畫程式,學生經由動畫了解拋物線的運動軌跡,同時引導學生修改運動參數,學生在此過程可以學到物理理論以及電腦程式的邏輯。 

 

本文轉載自科學人2016年9月號