一理通、百理通！用程式學「運算思維」與「解決問題」

　

『爸爸，我們可以烤蛋糕嗎？媽媽說她不會，叫我來問你』

『爸爸也不會啊～』

『網路上可以查呀！我同學說他家是用氣炸鍋做的，我們也有氣炸鍋。我們先在網路上找食譜，然後去買材料，照著食譜做就好了，我們可以試試看嗎？』

『哇，你怎麼這麼厲害，全部都想好了』

『程式老師有教啊，一步一步想就知道要幹嘛了。那可以烤嗎？拜託～』

最近我們夫妻發現常被唸小五的女兒「指揮」行動，因為她的要求不再是以前那種天馬行空的想像，會同時說出「想要怎麼做、可以做什麼」，讓我們也不好再用「不懂、不會」帶過，只好放下手邊的事陪她一起動手。

原本是出於「好像大家都在學」的想法才讓她也去上課的，沒想到只是送她去學個程式設計，會給她帶來這麼明顯的影響，做什麼都唸著「一步一步來」。我們才逐漸理解，為什麼108課綱會將「程式教育」納入「科技領域」的規劃中，因為程式教育從來就不是只在學編碼coding！

　

學「程式設計」不只是學「設計程式」

　
程式設計如今已經成為「顯學」，各種課後輔導、營隊都想辦法要沾上邊，但許多人對於程式設計到底在幹什麼，還是存著一知半解的誤會。不是以為像電影《駭客任務》中黑底綠字、密密麻麻的天書，就是關在暗暗小房間裡，一個人對著五六個發亮螢幕飛快打字的宅男宅女。

對以孩童為教學目標的程式設計來說，目前最廣為人知的Scratch，是由美國麻省理工媒體實驗室（MIT Media Lab）所開發出來的圖形化程式語言，為的是幫助8歲以上的孩子認識程式設計的基礎邏輯。跟人們想象中「要輸入一堆print、()、＝、str等看不懂的符號」不同，Scratch用拉動積木的方式來給電腦下指令，不只畫面色彩豐富多變，也能馬上看到不同指令帶來的變化，讓「寫程式」變得更加直覺、有趣而吸引人。

鼓勵孩子從小開始學習寫程式，能幫助他們在成長階段，建立起更有邏輯的思考方式與學習習慣，這樣的能力，足以提升他們的創造力，進而解決生活上的各種難題。

　Scratch不用寫程式碼，只要拉動積木方塊就能夠完成程式作品，學到解決問題的思維

　

運算思維讓電腦變成孩子的「大腦外掛」

　
可能不少人以為，學程式設計就是在學「怎麼coding編寫程式語言碼」，然而coding只是手段，程式設計的真正目的是要「讓電腦幫助我們達成目標」，因此學程式能學到最寶貴的東西，是培養起能用一輩子的「運算思維 （Computational Thinking）」。

美國卡內基梅隆大學的電腦科學家Jeannette M. Wing，在2006年提出「運算思維 Computational Thinking）」的概念，強調「『運算思維』是懂得利用電腦科學的基本概念，進行問題解決、系統設計與人類行為理解的思維模式」，簡單來說就是學會用電腦也能懂的方式思考，並知道如何利用它強大的運算能力，達成難以單靠人腦在短時間內得到的運算效果，幫助我們快速解決生活中會遇到的各種問題。

人類社會日趨複雜，單憑一個人的力量很難解決所有問題，因此我們越來越仰賴交流合作，不只著重人與人之間的對話互動，還包含了人與電腦間的人機溝通與協作。而擁有運算思維的人，等於獲得電腦的運算能力做為輔助，進而能處理更龐大且繁雜的問題。

想要培養運算思維，就必須在「用程式跟電腦說話」的過程中，先釐清自己的目標，才有辦法讓它照我們要的方式運算。就像使用Google map地圖時，我們得確認好想去的目的地，接著評估要搭大眾交通工具、還是開車或步行，Google才能提供路線供我們選擇。

設計程式時，我們也必須先想清楚最終希望「看到什麼成果」，而後逐步回推「要做哪些事來朝目標前進」，而這也正符合近年來備受世界各國重視與採用的PBL學習法。

　

用PBL學「正確的學習態度」，打開「終身成長」大門

　
傳統的教育體制，是從小一到高三都拿著全套的「課本」，要求孩子一課一課地學習各個知識「點」，接著再由淺到深、串起有脈絡的「線」性邏輯。理想是希望他們未來能夠融會貫通、打破各科知識界線，建立起「全面性」的知識架構。然而，理想跟現實之間總是存在難以忽視的巨大鴻溝，孩子們光是「記住」為數龐大的記憶點都有點困難了，更不用說貫穿點線面的跨領域「整合運用」。

偏偏，生活中出現的千奇百怪問題，可能需要同時使用上各種知識、技術、經驗才能應付，孩子對於該從哪一科、哪一課才能找到用得上的資訊，根本就毫無頭緒，萬一問題的困難度超出學過的範圍，很容易直接卡住，不知道該怎麼辦。此時，問題導向學習法（problem-based learning，簡稱為PBL）就出現明顯優勢。

PBL是「以解決需求為導向」的學習方式，先界定自己碰到了什麼問題，同時將大問題拆解成一個個小問題，現有知識能解決的部分先處理，碰到超過現有能力的難題時，再向外延伸，補足需要的技能。由於得要馬上將學到的東西拿來解決實際遭遇的困難，因此不需要死背硬記，能順利「運用知識」，就是真正「學會了」，在這樣的學習過程中，不只解決了問題，還擴大了對世界的認知。

擁有這種「問題發現problem finding、問題解決problem solving」的能力，等於擁有一把通向未知世界的「萬用鑰匙」，讓孩子在面對問題時，不管多錯綜複雜，都能從動手拆解開始，接著找到每個待解決的小問題、動腦分析、發揮想像力設想可能的解方、逐步驗證、修改錯誤假設、而後再次驗證，直到徹底征服這個關卡。

經由程式教育，建立起運算思維與解決問題的能力，也等於在無形之中，不斷內化108課綱反覆強調的素養，面對未來成長路上的各種挑戰，孩子將能擁有「一招打遍天下」的最強武器！

　

什麼是２Ｃ２Ｐ？ tutorJr的程式學習課程，以「2C2P」的概念（Communication & Collaboration 溝通與合作；Problem Finding & Problem Solving 問題發現與問題解決），配合PBL學習法，幫助孩子們在學習程式設計的過程中，建立起彈性思考、動手解決問題的終身能力，進而廣泛地應用在學業與生活上。