運算思維學校系列|課堂大轉變 編程促進自主學習

2021-10-13


世界瞬息萬變,除了裝備課本知識,亦須培養小朋友運算思維,應付未來挑戰。「賽馬會運算思維教育」計劃(CoolThink@JC)由香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助,並由香港教育大學、美國麻省理工學院及香港城市大學聯合策動,透過提供教材及培訓,協助本地多間小學推行運算思維課程,當中包括英華小學及瑪利曼小學。同學除了學懂用數碼創意解決問題,更提升自主學習能力,甚至運用高階編程自行研發程式,從實踐中獲得滿足感!

STEM結合人工智能物聯網(AIoT)及雲端物聯網(Cloud IoT)
連繫社會及日常生活

CoolThink@JC致力將運算思維教育結合不同科技元素。計劃的聯合策動機構之一,香港教育大學將AIoT及Cloud IoT技術(例如:溫度監測及人臉辨識技術等)融入STEM課外活動教材當中,並將於下學年在各間CoolThink@JC聯網學校推行。CoolThink@JC專家小組主席、香港教育大學數學與資訊科技學系教授及教學科技中心總監江紹祥表示,課程加入AIoT及Cloud IoT有助深化學生學習,教材利用各個生活化的主題,讓學生將所學的知識及技巧連繫至日常生活及社會,培養他們主動運用科技造福人群。

英華小學:挑戰解難成就感躍升

當難度結合趣味討論,不只令同學投入學習,連老師都教得起勁!英華小學去年參與CoolThink@JC計劃,循序漸進地在校園內推行運算思維教育。常識及科技科老師黃文麗表示:「有別於過去電腦科,運算思維注重培養邏輯及解難能力,同學學習編程時,亦同時在了解程式語言的概念。」例如「如果」(if)答對問題「就會」(then)拍手,「否則」(else)搖頭,這句看似簡單的指令,背後已應用到條件(Conditional)概念。

雖然課程才短短推行1年,但黃老師認為同學的表現喜出望外:「初接觸時有一定難度,卻激發起同學的學習動機。課堂的參與度亦十分高,同學爭相分享和展示作品,透過觀摩同儕的設計,反思自己的不足並加以改善,彼此學習。」更意想不到的是,同學能夠將所學知識帶回家,繼續自學研究。她舉例,有同學自發創作動畫和配音,並開設個人Youtube頻道,遠遠超出課程要求!


▲英華小學的黃文麗老師指同學熱衷於解決難題,當成功尋求答案時會感到滿足。

這位同學正是小五生周廷凞,他與剛升讀中一的廖崇一及梁裕晴組隊參加「全港小學生運算思維比賽2021」,贏得App Inventor組別季軍。他們發現校園回收箱使用率低,因此設計「分塑易」程式。周廷凞分享:「很多人對垃圾分類認知不足,而程式可以幫用家分辨塑膠製品的材料,循環再造成為不同日用品。」作品應用到不少技術,廖崇一講解:「我們利用UUID產生隨機QR code,只要用手機一掃,即可顯示產品的塑膠成分,我們又自學編寫SQL,將資料儲存在伺服器上,方便隨時讀取和更新。」梁裕晴說,未來希望配合垃圾徵費計劃,推出獎勵性積分計劃,鼓勵用家使用程式,齊齊為環保出力!


▲參加「全港小學生運算思維比賽2021」的(左起)周廷凞、廖崇一及梁裕晴均對編程有濃厚興趣,課後繼續自學研究。


▲得獎作品「分塑易」應用到不同技術,得到「最佳功能及介面設計獎」。

瑪利曼小學:引發興趣「編」得其樂

比賽亦吸引到來自瑪利曼小學的林珀穎、鄭珈楠及袁泓澄參加,她們取得 Scratch 組別的季軍及最佳學科應用獎。林珀穎笑言設計初衷是「好想返學」:「疫情下學習停擺,但回校上課又擔心增加感染風險,需要做足防疫措施。」於是她們以Scratch 配合micro:bit及EV3,製作「抗疫手帶」,集量度社交距離、提示洗手和監察體溫於一身。最特別是應用到超聲波感應距離,袁泓澄解釋:「當偵測到用家距離太接近時,裝置就會發出提醒。」


▲同學在「全港小學生運算思維比賽2021」中示範「抗疫手帶」的操作,裝置分成手帶及腰包兩個部分。

問到製作過程中的難點,袁泓澄指是連結不同組件時,經常出現中斷連線的情況,需要反覆除錯和測試。一旁的鄭珈楠補充,組員之間有清晰分工,但當遇到問題時會放下手上工作,總動員一起研究解決方法,經歷廢寢忘餐的備戰日子,更令3人贏得友誼。比賽過後,同學們希望繼續改良作品,她們計劃改換更輕巧組件,為裝置減重,製作成輕身便攜的「抗疫手帶2.0」。


▲參加「全港小學生運算思維比賽2021」的(左起)林珀穎、鄭珈楠及袁泓澄認為比賽令她們收穫寶貴經驗,齊聲笑道下年將挑戰App Inventor組別,希望同樣有好成績。

當很多人認為男孩子更擅長編程,3位女同學證明並非如此!帶隊參賽的林誠東老師直言,所有小朋友都愛玩,人人都可以在編程中找到樂趣。「CoolThink@JC由試玩(To Play)入手,老師提問啟發思考(To think),同學再落手去做(To code)。」他指以前功課只有對與錯,但同學現在可以因興趣自行探索,令學習不再局限於課室,例如製作數學遊戲,培養自學能力。「當然自學不等於不教,需要裝備資訊科技素養(IT literacy),例如怎樣篩選資料、尋找網上資源等,為未來做好準備。」


▲瑪利曼小學的林誠東老師說只要吸引到興趣,女孩子的編程能力絕不比男同學遜色。

了解更多:「賽馬會運算思維教育」計劃

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