【繪本類】用童話帶孩子讀懂資訊科學!超強韓國雙寶媽x電腦工程師x科技教育老師 =《程式冒險王國》

October 17, 2019

 

自從STEM教育興起之後,世界各國程式類型的童書繪本,如雨後春筍般浮現。不過,如何將抽象遙遠的編程概念,運用簡單、有趣、生活化的方式,向從未接觸過電腦科學的孩子或家長介紹,對文字創作者來說是一大挑戰。直到上個月,我在逛書店等小孩下課時,發現到這套最新出版的《程式冒險王國》,是由韓國一位同時身兼電腦工程師、科技教育老師兩個小孩的媽媽柳炅嬋女士所撰寫,內容活潑、生動紮實,值得推薦給處在科技變革世代的親子家庭 


只有家長才懂家長的教養痛點。身為雙寶媽的柳炅嬋,過去曾擔任科技研發人員、以及小學電腦老師。為了不讓程式設計變成學生的課業壓力,決定動手撰寫這本書,讓孩子能自己發現問題收集分析必要的資料,並且學習解決問題發展出不同形式資料。因此,《程式冒險王國》每一冊均套用下方的架構,來引導孩子解決問題,提升運算思維:◎ 第一步:問題是什麼 ➜ ◎ 第二步:思考解決問題的方法 ➜ ◎ 第三步:設計演算法 ➜ ◎ 第四步:設計程式

 

《程式冒險王國》故事主軸是三位小小主角的冒險故事:9歲的小學二年級學生小敏、8歲小學一年級學生小莉、以及程式王國的小騎士貝福。背景起源是,有一天小敏和小莉正在使用爸媽生日時送的筆記型電腦時,因為按下鍵盤上Ctrl+Alt+Del三個按鍵,突然被吸引進「程式王國」裡面!為了想要回到溫暖的家,兄妹倆和小騎士貝福一起前往王國裡的漢堡城兒童樂園、和古代遺蹟村,運用智慧解鎖關鍵任務打敗蠕蟲病毒兄弟、拯救控制國王輸入公主,目標最終找到回家的路!

 

 

 

本系列預計出版8冊,目前已經推出三本,每本都有一個待問題解決、需要用到『運算思維』的『關鍵任務』,有『注音』、有現實生活的『應用案例』,最後幾頁還有『給家長的話』,教爸媽如何透過親子共讀,讓孩子懂得分析歸納資料、找出問題規律、抽象化能力、以及設計解決方法。三本分述如下:

 

一、《設計漢堡城廚師機器人》共76頁

闖關目標:完成漢堡城的任務
✔ 學習程式概念:資料輸入、資料拆解與分類、找出問題與規律、病毒與防毒軟體、資料分析、抽象化、演算法、重複結構、選擇結構

現實生活的應用案例:廚師機器人

 

 

本書任務問題是,如何啟動漢堡城的廚師機器人,讓它能夠知道每種漢堡的菜單、材料、製作順序,為每位客人做出正確的漢堡呢?小朋友必須利用運算思維能力,將解決問題流程分成以下幾個階段:

 

◎ 第一步、問題是什麼:先準備漢堡的材料,必須瞭解漢堡有哪些「種類」、以及分別需要使用那些「材料」,並將這些「資訊分類整理」。◎ 第二步、思考解決問題的方法: 分析製作漢堡需要哪幾個「步驟」,將複雜的問題減化成容易解決的「小單元」,並將小單元的共同點歸納再一起,學習將規則「單純化」,進而整理成一個「抽象化公式」。

 

 
◎ 第三步、設計演算法:將簡化出來的步驟,按照順序羅列出來,對廚師機器人下指令,熟悉程式設計的基本結構「循序性結構」。◎ 第四步、設計程式:漢堡城的廚師機器人設定好囉!帶小朋友學習運用「重複性敘述」,讓廚師機器人做100個漢堡也沒問題唷!:)

 

 

二、《啟動兒童樂園超級電腦》共80頁

闖關目標:完成兒童樂園的任務

學習程式概念歸納抽象化資料、設計演算法、定位、超級電腦、排列和演算法、圖、最短路徑演算法、變數、比較運算子、戴克斯特拉演算法
現實生活的應用案例:Google Map電子地圖

 

 

本書任務問題是,如何透過「地圖」裡的資訊,找到一條「最短路徑」,將發明兒童遊樂園的博士爺爺,從蠕蟲病毒兄弟手中救出來,完成修好兒童樂園裡超級電腦的任務呢?小朋友必須利用運算思維能力,將解決問題流程分成以下幾個階段:

 

◎ 第一步、問題是什麼:看著兒童樂園的地圖,思考能從出發點抵達目的地的各種「路徑」,建立「排列組合」的所有可能的概念。◎ 第二步、思考解決問題的方法: 開始計算地圖上「方格」,來瞭解每一種路徑之間的距離,訓練孩子熟悉「處理資訊」的方法,以及理解「圖」相關的程式用語。

 

 

◎ 第三步、設計演算法:學習找出「最短路徑」的原理,教導孩子不只用眼睛看地圖,還要算出距離的總和,數量最少的路就是最短路徑。◎ 第四步、設計程式:開始向電腦下找出最短路徑指令,孩子透過觀察這些「指令順序」,熟悉尋找最短路徑的「演算法」。

 

 

 

三、《找回古代女神密碼寶石》共76頁

闖關目標:完成古代遺跡的任務

學習程式概念:電腦語言、訓練邏輯思維、摩斯密碼、0和1的概念、事件、條件、發送訊號、解碼
現實生活的應用案例:翻譯機器人

 

 

本書任務問題是,如何重新啟動翻譯機器人,讀懂古代部落村裡三位嫌疑犯的語言,進而找到古代遺蹟女神像額頭上被竊取的珍貴寶石呢?小朋友必須利用運算思維能力,將解決問題流程分成以下幾個階段:

 

◎ 第一步、問題是什麼:古代部落民族的語言跟現代不一樣,為了要找出真正的寶石竊取者,孩子必須要「蒐集」各種資訊,利用遺留下來的古代部落語字典,來理解三位嫌疑犯說的話。◎ 第二步、思考解決問題的方法:原來古代部落語言、摩斯密碼、注音符號三者之間有共通點和規則,孩子必須要學習將這三種資訊,轉化成「0」和「1」訊號來表示,才能將「指令」輸入到翻譯機器人裡面,解開嫌疑犯的自白。

 

 

◎ 第三步、設計演算法:現在,請小朋友依據 1.蒐集古代部落語➔ 2.翻譯成0和1訊號➔ 3.比對摩斯密碼的值➔ 4.找出注音符號這四個步驟,設計出啟動翻譯機器人的「演算法」,推理出犯人是誰。◎ 第四步、設計程式:教導孩子有「事件」發生,才能產生「翻譯」的動作;翻譯機器人也是當有事件發生時,程式才會開始執行「指令」。

 

 

 

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