《灼見名家》報導本校 運算思維教育助未來主人翁領先科技時代

江紹祥教授及其團隊與參與計劃的小學生合影,分享活用運算思維,設計產品的喜悅。

在人人機不離手的時代裏,電子裝置已經成為都市人的必需品,而背後的程式編寫員更是功不可沒。程式編寫聽來複雜,但有一群小學生卻無懼面對陌生的電腦語言,一年下來已經掌握程式編寫的技巧,並能針對生活中的需要設計不同的作品,解決難題。

小導師發揮大潛能

香港教育大學(教大)編程教育部日前舉辦傳媒工作坊,數名來自慈幼學校和浸信會天虹小學的小學生教授記者編寫手機程式的技巧。在iSTEM Ed Association 程志祥副主席的講解下,幾名小學生從設計外觀到加入音檔,再到最複雜的程式編寫,一步一步細心地教我們這些新手,有的甚至操作得比程老師的講解還快,可見過去一年來的培訓已經讓他們對程式編寫瞭如指掌。

小導師除了指導記者們完成「My Piano」手機程式外,還展示了他們的設計成果。兩名來自慈幼學校的學生剛開始對機械、編程知識毫無頭緒,在老師的指導下運用科學知識,製作智能四驅車,搭建四驅車賽道進行測試。「我們在放學後測試四驅車在賽道上不同位置的速度,結合數學統計編寫程式,控制車子在不同路段下的車速,然後更在車子上裝上晶片,完成後便能透過手機程式控制四驅車在最短的時間內完成賽道而不發生意外。」兩名同學更表示:希望重新設計賽道和程式,向高難度挑戰。

慈幼學校的學生正在介紹智能四驅車的設計過程。

慈幼學校的學生正在介紹智能四驅車的設計過程。

另外兩名來自浸信會天虹小學的同學發現學校附近有不少流浪貓,不少好心人都會餵飼流浪貓,但地上的食物稍有不慎就會被汽車輾過,造成清潔問題。有見及此,他們和大澳流浪貓之家合作設計了智能貓屋。小學生們把科技帶進貓屋,在貓屋上安裝了熱能探測器,當溫度超過攝氏20度,貓屋內的風扇就會自動開啟,為屋內的貓降溫。為了解決餵食問題,學生還安裝了超聲波探測器,當偵測到流浪貓走進屋內,裝飼料的罐子就會自動倒出貓糧。介紹的同學說:「罐子倒飼料的角度也是經過反覆調整才成功的,一開始我們把倒飼料的角度設定成180度,結果裏面的飼料全倒出來,滿地都是。調整角度在罐子下面加一個盒子,這樣飼料就會倒在盒子裏,不會把路面弄髒。」經過不斷的改善,他們設計的智能貓屋為學校附近的流浪貓提供定期的飼料供應,讓流浪貓有了棲身的地方。

這個用A4紙箱製成的智能貓屋只是演示的樣本,真正的智能貓屋是利用回收的木板組裝而成,更為環保、堅固。

這個用A4紙箱製成的智能貓屋只是演示的樣本,真正的智能貓屋是利用回收的木板組裝而成,更為環保、堅固。

開發新軟件助小學生掌握編程技巧

說起程式編寫,大家想起的大抵是一堆密密麻麻,看不懂的電腦文字,但筆者當天所用的編寫程式軟件一改程式編寫的繁複,清晰簡單而且容易掌握。教大教學科技中心總監江紹祥教授對我說:「這是美國麻省理工學院開發的軟件,把傳統的電腦文字設計成拼圖般的圖案,用家可直接選取相關功能的方塊加以編輯,如此一來程式編寫就更容易上手了。」雖然程式編寫的過程容易掌握了,但學生的每一件設計仍要花上大量時間進行反覆測試,拿捏準確的數據才能確保設計出來的成品可以順利運作,箇中的科學實驗精神可嘉。

培養解難能力,增加發展的可能性

科技在日常生活中愈趨重要,不少學者都主張從小教授兒童運算思維和電腦編程能力。為了讓學生學習基礎編程概念,從而加強運算思維,香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助三所海內外大學,包括香港教育大學、美國麻省理工學院以及香港城市大學,共同開展「賽馬會運算思維教育」([email protected]) 計劃,旨在培養小四至小六學生的的解難能力及創造力。 參與培訓的小學生表示,體驗運算思維教育後,在生活上遇到困難也會運用所學的概念,例如If-then等概念思考解決方法。

背後的重要推手江教授希望學生能學以致用,加強解難和克服逆境的能力,他說:「現今社會科技發達,編程或成將來必須的基礎能力,希望透過運算思維教育,培養小朋友在語文能力外的另一種技能。小朋友透過從生活中發現難題到解決問題的過程,培養解難能力,增加小朋友將來發展的可能性。教大更為應屆畢業生提供39小時的培訓,增加畢業生的競爭力,同時為編程教育增添人力資源。」

轉載自:2017-07-13《灼見名家》運算思維教育助未來主人翁領先科技時代