★日本学校图书馆出版赏★
这是一本跟程式设计有关的书,但是!
我们不教你写程式 先教你培养逻辑思考力!
★108年课纲全新「科技领域」体验先修★
★不插电的学习体验★
★孩子的第一本程式设计学前书★
★书末附指导者教学建议★ 学会了逻辑思维的技巧与流程图,试着依照规则来挑战游戏吧!要如何把松饼按照大小顺序,从泼溼的盘子移动到干净的盘子上呢?
扫地机器人来打扫房间,但是它的顺序跟作法好像怪怪的!把想做的事情画成流程图,一起来检查到底该怎么修改吧!
当孩子知道该如何思考,知道达到目标要採取什么样的措施,知道该怎么搜寻、该怎么排列顺序、画出准确好用的流程图之后,就来玩游戏吧!这里有11个小游戏,可爱的松饼换位游戏要考考孩子,在每次只能移动1枚松饼、而且上面的松饼不能比下面的大等规则下,如何用最少的次数成功移动松饼。在寻找同类游戏中,试着定下规则、挑选便当里的菜色,再让朋友看菜色猜猜规则是什么。而打扫机器人的工作需要「debug」,在适当的步骤中加入指令方块或改变顺序,都可以让流程图更顺畅。
这些游戏都能帮助孩子好好锻鍊逻辑思考力,也能将心里的想法准确的表达出来。也可以和朋友一起合作闯关、集思广益,试着把创意化为现实的「程式设计思维」,并且实际执行看看吧,或许会出现很多有趣的创意(演算法)呢!
※书末附指导者教学建议 集结日、台2位长期深耕资讯教育的作者之心力大成,从108年新课纲与程式设计教育的关联谈起,并提供实用的不插电教学法范例,让您轻松引领孩子培养逻辑思考力。
本书为「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列的第4册,另有《1:点子不是只有一个》《2:找找看、排排看》、《3:以流程图画出未来》,为孩子接轨国中三年的科技领域课程。
本书特色 在这瞬息万变的科技世界,上个月记得的东西,下个月也许就派不上用场。学校里教的知识还没离开校门就落伍,再加上12年国教全新的科技领域,正式将运算思维、程式设计带入教学,老师和家长该如何帮助孩子面对这些挑战?
俗话说,给孩子鱼吃,不如给他钓竿、教他怎么钓鱼,程式设计虽然看起来高深莫测,但其实只要掌握基本的关键概念,从小培养正确的逻辑思考力,未来正式踏入程式设计的课程时必能事半功倍,更是孩子一生受用无穷的宝藏!
这是一套很不一样的程式设计书,我们不教孩子写程式,而是用轻松、生活化的各种情境与游戏,让孩子在趣味阅读中理解演算法和流程图等程式设计的基础。书末的「给指导者」,更是长期深耕资讯教育的日、台两位作者的心血结晶,让老师、家长理解如何从不插电的方式养成逻辑思考力,并呈现多种实用且容易上手的软体或教材,不论是孩子自学、亲子共读、或是作为学校教材,都具有非常高的实用性!
名人推荐 吴文宏(台北市立农国民小学教师)
吴郁芬(ACTC 亚洲儿童程式教育协会祕书长)
吕奎汉(花莲县教育处教育网路中心辅导员)
林怡辰(彰化县土库国民小学教师)
林铭照(国立屏东大学科普传播学系助理教授)
邱文盛(花莲县教育处教育网路中心辅导员)
洪敦明(教育部阅读推手奖得主、国立公共资讯图书馆馆员)
张原禛(大学塾部落格站长、新北市德音国民小学自然科教师)
张文翰(屏东县光华国民小学教师)
张哲刚(103年教育部国中小行动学习杰出优良教师、云林县国教辅导团科技领域国小组团员)
陈安仪(亲职教育专栏作家)
陈宣霖(宜兰县梗枋国民小学教师)
曾俊夫(新北市积穗国民小学资讯教育教师)
强杰麟(台北市建安国民小学资讯教育教师)
詹凯贺(台东县香兰国民小学教师)
蔡淑君(台中市光明国民中学资讯教育教师)
饶建奇(淡江大学电机系副教授)
蓝莓妈咪(全台第一个日文绘本读书会创办人)
*以上依首字笔画排列
好评推荐 透过学生的生活经验,清楚将复杂的电脑专有名词讲解清楚,使孩子也能轻松理解,并建立逻辑运算的基本概念,奠定程式设计的基础。——吴文宏(台北市立农国民小学教师)
「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列的内容是目前坊间出版品中少见以绘本型态呈现,并以演算法为主题介绍程式逻辑的书籍,设定小学生为阅读目标族群,亦可作为学龄前至国小阶段由家长陪同的亲子共学教材,书中以浅显易懂的生活例子,搭配丰富的图文解说,让程式或演算法这些生硬的专有名词,变得更容易理解。
这套绘本特色是以演算法为主题,并用循序渐近、由简至繁的方式,有组织的呈现教学内容,也就是先让学生对演算法建立完整清楚的观念后,再逐步介绍重要的运算方式,如:排序、搜寻及学习绘制流程图,第3册开始,以图形化程式设计语言介面,引导学生写出自己的演算法。这些学习过程,都是为孩子未来学习插电程式设计课程所奠定基础的准备。
108年新课纲将程式教育纳入,以不插电的方式从生活中建立程式逻辑,将来学习插电的程式语言就更容易理解其原理,并从中发掘出写程式的乐趣。——吴郁芬(ACTC 亚洲儿童程式教育协会祕书长)
演算法其实就是解决问题的能力,是我们每天都需要使用的能力,这套绘本的范例引导设计得浅显易懂,看完后会发现原来演算法无时无刻在我们身边,只是我们并没有察觉到。我觉得本套书对于孩子逻辑思维的训练很有帮助,对日后学习程式语言更能达到事半功倍的效果。——吕奎汉(花莲县教育处教育网路中心辅导员)
透过与孩子生活贴近的游戏,潜移默化中体验「逻辑思维」。培养不管将来是否想要成为工程师,都需要拥有的清晰头脑。——林铭照(国立屏东大学科普传播学系助理教授)
当108年课纲出现运算思维、程式设计、资料结构和演算法等内容的时候,国中小现场老师都感到非常惶恐,纷纷责备为何要将大学的课程下放到国中小,在朝野骂声不断下,家长孩子更担心这么难的课程,到底要怎么学。然而,现今科技相关领域的大学教授们、甚至是国中小老师,在普遍未熟悉教育、认知心理学或相关教学理论时,大家都担心,这样一昧地填鸭乱教下来,会不会让孩子从此就不想接触这些内容?就在此千钧一发之际,这套「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列的出现,无疑是解救了所有的老师和学生,甚至是台湾的教育界。
我们都知道新课纲强调素养导向,但是到底什么是素养导向?说穿了很简单,当我们在学习新工具、知识和技能时,如果可以跟生活产生关联,让学习的内容跟生活紧密结合,如此一来,学的东西能够很习惯应用于生活,学习就会内化,在需要时就能自然发挥出来,这就是素养导向的学习。然而,学习要学得好,要有一些策略,包括了抽象知识具象化、学习情境的安排、历程的探索、学习方法的归纳、游戏化的设计、多元智慧策略的运用等,这些power teacher究极的教学法,都安排在这套绘本里了!用这套书,可以轻松在游戏中让孩子具备运算思维、程式设计、资料结构和演算法等概念。
新课纲并不是要教孩子每个人都当程式设计师,而是希望孩子们了解这些人世间处理事情、解决问题的有效率方法,让孩子的脑袋逻辑清楚,将来不管是生活或未来工作上都会有很大的助益,利用本套书来学习,孩子将会从自己的生活经验发想并解决问题,学习从未如此轻松而有效率!透过多元智慧的安排,加上身体动觉的操作,让认知学习跳升至生命经验层次,最后游戏化刺激孩子思考,运用所学解决问题,这样的教学安排不仅有趣,而且师生皆可受益无穷。
能将复杂的理论,用这样简单又有效率的方式学习,本套书完美解救了台湾水深火热教育下的老师和孩子,我已经预见台湾下一个美好的世代即将来临,超棒!——邱文盛(花莲县教育处教育网路中心辅导员)
我们的教育常常教孩子「如何⋯⋯」,却忘了启发他们「想要⋯⋯」,而这系列书籍则兼顾了两者,让孩子从生活经验汲取逻辑与程式设计的奥妙。——洪敦明(教育部阅读推手奖得主、国立公共资讯图书馆馆员)
运算思维,希望让孩子了解电脑处理问题的方式,可以思考面对生活中方方面面的状况并解决问题。人类,每天的生活其实都在进行思考,这套绘本让我们跟着小主人翁在面对各种状况时,学习分析问题、设想方法并加以实践,看着他们的表现,相信可以让孩子们设身处地,让自己也有信心与能力来勇敢行动。
我们常以为思考是很「个人」的行为,我特别喜欢绘本第2册的运动会中,考虑趣味竞赛的排序桥段:不仅解决问题,同时让孩子看到许多状况都是需要彼此沟通讨论和团队合作,才能齐心合力获得好成绩,并享受团结互助所带来的喜悦。
从这套绘本的多类案例,也请老师、家长试着这样做:
1.可以在引导孩子阅读时,先「暂停」不急着往下看,配合情境过程,先让孩子们讨论提出「帮主人翁想想有什么方法?理由为何?」接着再继续阅读。
2.从孩子自身的家庭、生活与学校活动中,搭配运算思维的能力来加以结合。相信都能让孩子们的大脑真正「运算」起来,这也是孩子每天所见所学都可以寓教于乐的机会!——张原禛(大学塾部落格站长、新北市德音国民小学自然科教师)
前几年创客热潮兴起,身为资深「学人精」,总要依样画葫芦一下,但不知道是门槛太高,还是个人慧根有限,到了「程式设计」这个坎,我就停滞不前,无法持续玩下去。虽然一直没有进步,但众多噗友常在网路上「放毒」——今天A老师用3D列印完成某某作品,明天B老师的自走车已经可以走迷宫,后天C老师带学生参加猫咪盃得奖连连。接着,《不插电的资讯科学》、《偷插电的资讯科学》陆续问世,才知道原来是我没有「运算思维」的概念,难怪会在程式设计卡关,但这些教材以国、高中为主,对小学生而言还是有难度。
原本想原地踏步,但看完「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列,咦?我发现我看得懂吔,没有卡关遇到大魔王的fu!第1册说明何谓「演算法」,绘本里的插画生动又贴近生活,我看完马上对演算法有基本概念,之前以为演算法就是一堆看不懂的函数和指令,但看完第1册,我有种「啊!原来这就是演算法啊?!」的感觉。
接下来一样利用生活例子来说明「排序」、「搜寻」的概念,然后慢慢进阶到演算法中的三个形式:「依照顺序」、「重复执行」、「必要时执行」,最后还有一些「不插电」的小游戏。看完之后,回想最近在scratch的自学经验,有豁然开朗的顿悟感,原来程式要这样写才会符合演算法的三个形式。
本套书内容深入浅出,举例又很生活化,我相信学生看完后,对演算法会有基本认识,一般老师看完也会很快建立运算思维的初步概念。感谢KK老师引荐这套书给我,原本视运算思维为毒蛇勐兽的我,有勇气拿起长矛继续挑战,我知道接下来的电脑课可以怎么上了。
如果下次看到有老师在电脑课「玩游戏」,不要怀疑,我们是在上资讯科学的核心知识——「演算法」。——张文翰(屏东县光华国民小学教师)
运算思维的概念原来可以如此生活化,透过「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列,小学生也能快速理解什么是运算思维,真心推荐给大家。——陈安仪(亲职教育专栏作家)
以非常生活化和生动情境来训练孩子思考的绘本,非常喜欢这样的内容设计,每个单元都是孩子生活日常的情境,对未接触电脑资讯课的学生是很棒的情境思考及训练。上过电脑资讯课且已有运算思维基础的学生,则多了份熟悉感与认知鹰架,更能快速进入程式语言的世界。——陈宣霖(宜兰县梗枋国民小学教师)
程式逻辑并不是高不可攀的高墙,其实在日常生活中处处可见它的踪迹。而这套「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列採用非常浅显易懂的方式呈现,搭配一些小游戏,诠释原本艰涩的演算法,让孩子能在轻松的气氛下理解与学习。爸爸妈妈若跟着孩子们一同参与,也能一窥其堂奥(OS:原来程式演算法没这么难嘛!)。所以非常推荐亲子一起共读哦!——曾俊夫(新北市积穗国民小学资讯教育教师)
从发现生活周遭的演算法、认识经常使用的演算法,进而了解演算法的基本形式,最后用演算法来玩游戏的寓教于乐方式,这套「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列透过循序渐进的方式,把原本看似复杂的演算法学习过程融入在绘本里的每个章节里。除了把原本日本的举例转化为台湾的教学情境(例:第2册里的查辞典和图书馆里找书等情境),更是把谢宗翔老师的《什么啦!这也是资讯科学》里关于演算法的部分,用更详细、更生活化的方式来诠释。
本套书对108年新课纲中即将在小学融入各科的电脑课来说,除了可以协助老师们设计资讯融入在各科的课程(书后还附有适合从低年级到高年级,各年段的教材范例),也能帮助学生在生活情境与游戏中学习基本思考逻辑,进而学会解决问题的方法。
身为家长与老师的我,若错过这套优质课外读物,会深感扼腕不已,大推!!(想买+1)——强杰麟(台北市建安国民小学资讯教育教师)
「这是我首次看过最能符合目前国小学生在学校所学的资讯科学课程设计!」原因除了作者是熟悉一线教育状况的教育工作者之外,也完全将学校活动用最浅显易懂的方式设计成运算思维的初阶学习活动,内容简单到不仅能让一般非资讯教师容易了解如何进行融入课程,学生也能够同时进行学校活动又能够理解原来运算思维就在生活当中,等同于是一本更多元、还是活的「学习字典」。
我相信这套「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列绝对能够让带班导师轻松设计融入课程,我更相信学生看到本套书之后,学习动机将会更强,绝对是一套简单有效率且没有门槛的学习宝典!——詹凯贺(台东县香兰国民小学教师)
在国中教育现场近十年,深感基础程式逻辑训练的重要。国中程式设计课程中,有些学生很快就能上手,有些学生则一直卡在无法理解程式的逻辑。看到「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列套书,让我大为惊艳。作者将程式设计中几项最重要的演算法,以小学生在生活中会遇到的实际案例呈现,深入浅出的介绍基础程式逻辑。
身为国中老师,我也想用这样简单的方式教导学生。身为两个幼儿的妈妈,更是迫不及待想用其中几个适合幼儿的游戏,训练孩子的基础程式逻辑!——蔡淑君(台中市光明国民中学资讯教育教师)
在AI时代要成为资讯的主宰者,具备使用程式语言来解决问题已是必备的基本能力。「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本」系列以浅显易懂的方法,让孩子轻松了解与学习程式的逻辑演算法则,进而奠定运算思维的能力。——饶建奇(淡江大学电机系副教授)
标准答案也许只有一个,但正确答案绝对不是唯一。培养缜密的逻辑,锻鍊柔软的头脑,渐进衔接程式语言更有趣!——蓝莓妈咪(全台第一个日文绘本读书会创办人)
《编程思维启蒙与基础逻辑训练系列丛书》简介 引言:面向未来的思维基石 在信息时代飞速发展的今天,编程已不再是少数专业人士的专属技能,而是如同读写能力一样,成为现代公民必备的核心素养之一。本丛书旨在为小学生提供一个生动、有趣且系统化的编程思维启蒙平台,帮助他们建立起扎实的计算思维基础,培养解决问题的能力,并为未来深入学习计算机科学打下坚实的地基。我们深知,早期教育的关键在于“兴趣激发”与“逻辑构建”,因此,本丛书摒弃了枯燥的说教和复杂的代码,转而采用贴近儿童生活、富有想象力的场景与游戏化学习方式,让孩子们在“玩”中“学”,在“做”中“悟”。 丛书核心理念:从抽象到具象的过渡 本丛书的设计哲学是基于“具象化学习”原则。儿童的抽象思维能力尚在发展初期,直接接触编程语言的语法和概念往往会产生畏难情绪。因此,我们的系列丛书采取了“编程概念生活化,逻辑过程游戏化”的策略。我们相信,任何复杂的计算过程,都可以拆解为一系列清晰、有限的步骤。通过大量的视觉化引导和互动环节,孩子们能够直观地理解“指令集”、“顺序”、“循环”、“条件判断”等核心编程概念的本质,而非仅仅记住术语。 丛书构成与学习路径(核心内容概述) 本系列丛书分为若干册,每册聚焦于一个关键的编程思维领域,形成一个循序渐进的学习链条: 第一册:初识指令与序列——“我是小帮手” 本册是整个系列的起点,重点在于建立“指令”与“执行”的对应关系。 核心概念: 指令(Command)、执行(Execution)、序列(Sequence)。 内容侧重: 模拟日常任务的分解。例如,如何指导一个机器人完成“起床、刷牙、穿衣、吃早餐”的完整流程。重点强调指令的精确性——“向左走一步”和“向右走一步”的区别。 学习目标: 让孩子明白,计算机(或任何执行者)只能理解清晰、具体的指令,并且必须按照接收的顺序执行。通过大量的排序和流程梳理练习,培养严谨的逻辑起点。 第二册:流程控制的奥秘——“重复与选择的魔法” 在掌握了基础指令序列后,本册引入编程中最为核心的两个结构:循环和条件判断。 核心概念: 循环(Looping)、重复(Repetition)、条件判断(Conditional Statements)、“如果/那么”(If/Then)。 内容侧重: 引入“重复”的概念来简化冗长指令。例如,不再需要写十次“向前走”,而是学习使用“重复十次:向前走”。同时,通过天气变化、迷宫导航等场景,引入“如果外面下雨,就带伞;否则,就不带伞”的逻辑判断。 学习目标: 理解效率与简洁性,学会用最少的指令描述最复杂的操作,初步掌握“分支逻辑”的运用,使程序的表达更加灵活多变。 第三册:模块化思维与抽象化——“拼图世界的构建师” 本册开始引导孩子从微观操作上升到宏观结构管理,这是向更高级编程概念迈进的关键一步。 核心概念: 函数/子程序(Function/Subroutine)、模块化(Modularity)、抽象(Abstraction)。 内容侧重: 将一系列已学习过的指令组合成一个具有特定功能的“工具包”(即函数)。例如,将“画一个正方形”的四个指令打包成一个名为“画方块”的模块。当需要画方块时,只需调用这个名称即可。 学习目标: 培养“分而治之”的问题解决策略,理解代码复用性和结构化的重要性,认识到复杂问题可以通过组合简单的、已验证的模块来解决。 第四册:数据与变量的初步接触——“神奇的盒子与计数器” 本册是逻辑训练向数据处理迈出的第一步,它将抽象的“信息”具象化为可存储、可修改的“容器”。 核心概念: 变量(Variable)、数据存储(Data Storage)、赋值(Assignment)。 内容侧重: 引入“变量”的概念,将其比喻成贴有标签的盒子。盒子可以装数字、文字或颜色。通过“记录今天的得分”、“记住朋友的名字”等生活场景,展示变量在程序执行过程中如何变化和被读取。 学习目标: 理解程序不仅仅是执行动作,还需处理和记忆信息。初步建立“输入-处理-输出”的基本模型框架。 贯穿全书的特色教学元素 本丛书在内容设计上,充分考虑了小读者的认知特点,融入了多重互动与支持体系: 1. 故事线驱动: 每册都围绕一个引人入胜的冒险故事或任务展开,例如帮助一个迷路的小动物回家、为太空船设计导航系统等,确保学习过程充满乐趣和目标感。 2. 视觉化流程图: 大量使用易于理解的图形符号和箭头来展示逻辑流程,让抽象的概念可以被“看见”和“触摸”。 3. 情景化挑战: 每一个知识点都对应一个或多个“挑战关卡”,需要孩子运用新学的逻辑工具来解决。这些挑战设计具有递进性,确保难度平滑上升。 4. 错误分析与调试(Debugging): 丛书鼓励孩子在犯错后去寻找错误的原因,而不是简单地放弃。通过“哪里出错了?为什么会这样?”的引导,培养他们面对挫折时的分析和解决问题的能力。 5. 家长与教师指导建议(书末附录): 专门为指导者设计的章节,提供了对每个单元知识点的深入解读、活动建议、常见误区分析以及如何将书本知识延伸到现实生活中的具体方法,确保指导过程的有效性和趣味性。 结语 本丛书系列,是为每一个对未来充满好奇、渴望构建自己世界的孩子准备的思维工具箱。它不是教孩子如何“写代码”,而是教他们如何“像程序员一样思考”——清晰、有条理、有逻辑、善于分解问题。掌握了这些基础的编程思维,无论未来他们选择哪条道路,都将受益无穷。