★日本全国学校图书馆协议会选定图书★
★108年课纲全新「科技领域」进阶挑战和应用★
★孩子的第一本程式设计入门书★
★书末附指导者教学建议和教具分析★
★套书加值赠送「自制micro:bit机器人」补充活动和机器人纸卡★
程式设计已被正式纳入台湾教育,在未来的科技时代中,它更是人人不可或缺的生活能力。这虽然是一本程式设计的入门书,但是我们不教孩子复杂的程式语言,而是先从生活应用和基本概念入门,让孩子经由实际观察和体验,认识程式设计应用的广泛,并介绍相关的新知和发展,引起孩子的好奇心和兴趣,让孩子主动且愉快的踏出程式设计基础的第一步。
套书内容
第1册《什么是程式设计?》 三姊弟和表哥带着机器人,一起到超市购买烤肉用品,经过程式设计的机器人不但会帮忙买东西,还认得从超市回露营区的路喔!但是机器人闹了笑话,把人类误认为是玉米,还想把她带回去当作烤肉材料呢!三姊弟要如何利用程式设计,帮助机器人做出正确的判断呢?
经过程式设计的机器人可以帮忙做很多事情,但程式设计的指令如果不够明确,也可能会发生买错东西的状况,三姊弟因此发现到,原来生活周遭早就充满了各种经过程式设计的物品,只要能够掌握演算法和程式设计的原则,对这些物品下达正确的指令,就能够让生活更轻松、便利。
第2册《程式设计能做什么?》 表哥带着机器人到三姊弟家拜访,正在写作业的三姊弟趁机考考机器人会做哪些事情。机器人算数超快又正确,但是却不太擅长写作和运动,原来程式设计也有擅长和不擅长的地方。而透过网际网路,还能帮助我们搜寻资料、做到更多事情,甚至对灾害预防、健康管理都有很大的贡献!
当孩子还未深入了解程式设计的原理时,可能会以为只要有程式设计,什么事情都可以做得到。但程式设计也有其极限和限制,若超出它的能力范围,也无法完成指令,例如需要思考对方感受后再行动,或者是像人类一样灵活的运动,在现阶段都较难实现。不过,只要掌握程式设计「做得到」和「做不到」的事,并善用程式设计的长处,人类就能和程式设计互相帮助,不论是生活或未来的工作,都会更有效率。
第3册《程式设计大挑战》 参加棒球队的小男孩对接球不太拿手,但是团队练习时间有限,无法一直请队友打球、帮助他练习接球。这时候,擅长进行固定动作、可以随时奉陪的机器人就派上用场喽!只要做好程式设计,还可让早上总是赖床的姊姊准时起床。是谁偷吃了甜甜圈?没问题,就让机器人找出真相吧!
知道程式设计的「做得到」和「做不到」之后,我们就可以开始思考:生活中有哪些地方能运用程式设计解决需求呢?例如机器人可以一直重复相同动作,就是练习棒球基本动作的好帮手;每天固定时间播放音乐或开灯,能帮助贪睡的孩子准时起床;透过测量心跳或其他生理数值的变化,还可以当作测谎器。大人和小孩都喜欢的电动游戏,还有保护电脑不受网路攻击的各种工作,都是程式设计的功劳喔!
第4册《一起来学程式设计》 到目前为止学会了好多知识,好羡慕可自由运用程式设计的游戏设计师,但是又担心程式设计很困难,或者需要复杂的电脑才能做到吗?让我们透过构造简单、又容易学习、世界最迷你的「micro:bit」单板电脑,体验程式设计的乐趣,并且尝试设计简单的程式,将创意具体实践吧!
完全不懂程式设计或没有机器人也不用担心,只要有电脑,就可以在网路上以简单的积木堆叠和拖曳方式进行程式设计,并且模拟程式设计完成之后的成果,享受操作micro:bit的乐趣。除了应用目前所学到的各种知识外,透过和同学、朋友、甚至是不同年纪的孩子们合作,也能让过程更顺利有效率,就像人类和程式设计也是各自发挥专长,一起为了更美好便利的未来而努力。
※每册书末附指导者教学建议和教具分析
台湾中小学资讯教育第一线的教师特地为孩子量身打造,设计扣合绘本主题、又容易操作的程式设计教学建议,并且分析市面上常见的程式设计教具,透过理解概念和实际应用,挑战绘本中的题目,让孩子轻松具备程式设计的能力。
※套书加值赠品:「自制micro:bit机器人」补充活动说明和机器人纸卡
套书加值赠送补充活动「自制micro:bit机器人」(搭配第4册使用,不含micro:bit),提升动手操作的乐趣和成就感。
本书特色 在前一套「【不插电】小学生基础程式逻辑训练绘本(全套4册)」中,我们已经为孩子打下演算法的基础,并透过各种生活情境和有趣的小游戏,让孩子知道「演算法就是解决问题的方法」,拉近孩子和程式设计的距离,为孩子揭开轻松学习程式设计的序幕。
现在我们要让孩子进一步认识生活中有许多事物都和程式设计有关,只要掌握程式设计的原则,了解它能做什么、不能做什么,就可以将程式设计应用在各种面向中,帮助我们轻松解决问题。
书末的「给指导者」特别延请台湾资讯教育第一线的国小资讯教育教师执笔,以简单易懂的程式设计素材和教具为范例,针对台湾教育现况和孩子们需要加强的部分撰写学建议,不论是孩子自学、亲子共读、或是作为学校教材,都会是您指导孩子的最佳帮手!
科技、教育产业好评大推荐 李俊青(高雄市瑞祥国民小学资讯教师)
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)
蔡淑君(台中市光明国民中学资讯教育教师)
蓝莓妈咪(全台第一个日文绘本读书会创办人)
饶建奇(淡江大学电机系副教授)
台湾程式教育协进会
宇宙机器人教育团队
享印学堂Sharin Studio
祥仪机器人梦工厂
翔虹创客中心
凯斯电子
华硕电脑
宝工实业
(以上依首字笔画排列)
各界推荐 本系列「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」,提供了许多的实际程式应用范例,并以浅显易懂的插图辅助说明,让孩子透过实例了解程式设计对生活的影响,例如第1册《什么是程式设计?》以常见的自动贩卖机来说明程式中重要的流程图概念。
此外,本系列绘本引入了时下流行的自驾车科技、智慧型音响、AI和物联网等应用状况,介绍人类以程式设计提升日常各场域效能的实例。书中也提及资安的重要性,以及程式设计的应用限制,内容广泛且易懂。
ACTC亚洲儿童程式教育协会诚挚推荐这套绘本,建议父母和孩子可共同阅读、讨论,使孩子了解科技发展趋势,进而引发探索动机,让孩子对未来新科技充满想像并拥有实做的能力。——吴郁芬(ACTC 亚洲儿童程式教育协会祕书长)
本系列「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」的架构和举例,皆为结合生活情境的应用并搭配流程图,让整体概念更加浅显易懂。透过机器人和人的互动,呈现出AI做得到和做不到的事情,也就是countable and uncountable的概念,最后再搭配micro:bit的实做练习,让孩子在实做中习得程式设计的技巧,很棒的套书,值得推荐。——吕奎汉(花莲县教育处网路中心辅导员)
台湾的教学,以往只重视知识的传递和填鸭式学习,忽略了具体的实践和高层次动脑思考的能力,贫乏错误的教育方式训练出光说不练的人民,无法独立思考的民众让媒体随意操纵,而仅教授技术的科技教育养成了只能代工的下一代。
「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」让我期待好久,可以用不同角度来学习运算思维,透过作者精心安排的「察觉→了解→想像→实做」过程,实现从抽象概念到具体实践的操作,不仅透过生活中的观察了解程式的运作、以机器人教具来具体操作实现运算思维,还用流程图介绍程式中的演算法,建立思考的架构,让孩子可以清楚知道,原来电脑擅长的计算、搜寻、模拟、控制、数据分析、人工智慧……等,都可以用程式设计来实现。不仅如此,第4册《一起来学程式设计》还透过microbit专案的制作,让孩子实际体验生活和科技的结合,了解原来程式设计可以帮忙解决这么多问题。
本系列绘本真是不可多得的好书,超想立即拥有,真心推荐!——邱文盛(花莲县教育处网路中心辅导员)
未来世界的文盲不再是无法读写的人,而是无法透过电脑程式学习、进行人机协作的人。一个好的故事可以改变孩子看待程式设计的眼光,本系列「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」便引导孩子透过真实世界的挑战,让孩子从发现中学习,看见自己在未来的无限可能。——洪敦明(教育部阅读推手奖得主、国立公共资讯图书馆馆员)
「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」的内容,正是108年新课纲所提倡的素养导向教学,所举的例子都是孩子在生活中常遇到的问题,让孩子在解决问题的过程中锻鍊程式设计的思维。书中也用深入浅出的方式让孩子了解智慧型音响、自动驾驶技术背后的程式设计概念。看完前3册绘本、学会了程式设计的基础后,第4册绘本带入了目前中小学最流行的micro:bit,让孩子可以体验从纯软体到软硬体程式的结合,以及动手实做的乐趣。——蔡淑君(台中市立光明国中资讯科技教师)
活泼生动且多元的举例,颠覆学习程式设计的印象。搭配台湾版专属的「给指导者」,让孩子轻松愉快地培养出新世代必备的程式设计能力!——蓝莓妈咪(全台第一个日文绘本读书会创办人)
当代教育主张让孩子从小就接触程式设计的用意,并不全然是要培养孩子成为程式设计师或工程师,而是要让孩子了解如何正确且有效率的解决问题,并培养自我学习和动手实践的能力。
本系列「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」以生动活泼的故事情境,呈现运算思维导入生活中的常见应用,并透过程式设计来完成各种工作和挑战,让孩子自然而然了解程式创作的动机、过程和目的,正确的解决问题。——饶建奇(淡江大学电机系副教授)
已故的苹果电脑创办人贾伯斯(Steve Jobs)曾说:「每个人都应该学习一门程式语言,因为它能教你如何思考。」包含台湾在内,美国、英国、法国和日本等国家都已把程式语言纳入中小学课纲,程式语言俨然成为现今教育的显学。
程式要写得好,倚靠的是「运算思维」能力,乍听之下很抽象、困难,但若以绘本的方式来呈现,就可解决这个难题。本系列「【实践创意】小学生进阶程式设计挑战绘本(全套4册)」的特殊之处在于,这是市面上唯一一套为小学生量身打造的程式设计学习绘本,透过生活常见情境来解释运算思维,举凡购物、打扫、运动……等,透过故事引导,让孩子带着愉快的心情阅读,同时潜移默化地练习运算思维。
另一方面,本系列绘本在每个故事当中逐步引导孩子怎么发现问题、归纳问题,进而达到培养「问题解决」的能力,是一套不仅让孩子学会如何思考,同时习惯去探索、解决生活问题的好书。——台湾程式教育协进会
好的,这是一份针对您提供的图书名称《实践创意 小学生进阶程式设计挑战绘本全套4册(每册皆附指导者教学建议,套书加值赠送「自制micro:bit机器人」补充活动和机器人纸卡)》的图书简介,内容将专注于其他相关主题,而不涉及该特定书籍的内容。 --- 主题:面向未来创作者的编程思维与动手实践指南:从逻辑构建到硬件交互 本套图书旨在引导不同年龄段的学习者,特别是对技术充满好奇心的青少年,通过一系列循序渐进的挑战和实践项目,系统性地掌握现代编程的核心概念与解决问题的思维方式。我们深信,未来的社会是建立在创造性思维与技术理解之上的,因此,这套丛书将聚焦于培养读者将抽象概念转化为实际成果的能力。 第一卷:计算思维与可视化编程的基石构建 本卷将作为通往复杂编程世界的坚实起点。我们不会深入探讨特定的硬件平台,而是将重点放在计算思维的培养上。读者将接触到分解、模式识别、抽象化和算法设计这四大核心要素。 核心内容探讨: 问题的拆解与重构: 如何将一个看似庞大的目标,分解成一系列可管理的、逻辑清晰的小步骤。我们会通过一系列有趣的谜题和生活化的场景模拟,来训练读者识别问题的本质结构。 序列、循环与条件判断的魔力: 介绍最基础的编程结构——顺序执行、重复执行(循环)和基于条件的决策(if/else)。这些概念将通过生动的图解和流程图来阐述,确保即便是初次接触编程概念的读者也能迅速理解其逻辑流程。 可视化编程环境的初步探索: 虽然不涉及特定硬件的最终实现,但本卷会介绍基于积木或模块化拖拽的编程界面所蕴含的逻辑结构。我们将模拟一个通用的可视化编程工作区,让读者理解指令块的连接与执行顺序如何影响程序的最终输出。重点在于理解“输入-处理-输出”的模型,而非具体的代码语法。 数据与变量的初步概念: 引入“容器”和“标记”的概念,解释变量如何在程序运行过程中存储和改变信息。这部分内容将侧重于抽象理解,例如“一个盒子能装什么,什么时候换新的内容”,而不是复杂的内存管理。 实践导向: 本卷的练习将侧重于纸上模拟、桌面游戏或基于网页环境的模拟器练习,确保学习者在没有专用设备的情况下,也能充分练习和巩固逻辑构建能力。 第二卷:算法的优雅与数据结构的直观理解 在掌握了基础逻辑框架后,第二卷将带领读者深入探究算法的效率与组织。本卷的目标是让学习者认识到,解决同一个问题可以有多种方法,而选择最佳路径是编程艺术的关键所在。 核心内容探讨: 高效排序与搜索策略: 我们将以引人入胜的故事形式,介绍经典的搜索(如二分查找的原理)和排序算法(如冒泡排序的直观演示)。重点在于比较不同算法在处理大量数据时的速度差异,培养读者对“时间复杂度”的直观感受,即“如何用更少的步骤完成任务”。 数组与列表的组织艺术: 探讨如何有效组织一组相关的数据。通过模拟图书馆的书籍编目、学校的名册管理等情境,展示线性排列数据(列表)的优势与局限性,以及如何通过索引快速访问信息。 递归思维的萌芽: 引入“自我指涉”的概念,即一个指令调用自身来解决更小规模子问题的思想。这部分会通过俄罗斯套娃、分形几何的简单案例进行说明,帮助读者理解这种强大的、用于处理复杂结构的技术。 调试与错误处理的艺术: 强调“错误是学习的一部分”。本卷会详细介绍系统性地排查逻辑错误(Bug)的方法,如“追踪变量值”、“隔离问题模块”等,将调试过程转化为一种侦探游戏。 实践导向: 这一卷的练习将要求读者不仅要让程序“跑起来”,还要思考如何让它“跑得更快、更简洁”。 第三卷:人机交互与界面设计基础 当逻辑基础扎实后,第三卷转向关注用户体验(UX) 和程序如何与外部世界进行有效沟通。本卷将探讨如何设计直观、易用的交互界面,以及如何处理用户输入。 核心内容探讨: 事件驱动编程初探: 介绍程序不再是被动执行指令,而是能对外部事件(如鼠标点击、键盘输入)做出响应的模式。我们会讲解“监听器”和“响应函数”的概念。 用户界面(UI)元素的构建: 探讨按钮、文本框、滑块等基本界面元素的功能和设计原则。我们将侧重于讲解如何安排这些元素以最大化用户的操作效率和视觉舒适度。 图形与动画的基础原理: 介绍如何在二维平面上绘制形状、改变颜色和实现简单的运动轨迹。这部分内容将侧重于坐标系、像素的概念以及如何通过快速的画面刷新来模拟平滑的动画效果。 信息可视化: 如何将复杂的数据以图表(如柱状图、饼图)的形式清晰地呈现给用户。重点在于选择合适的图表类型来传达特定的信息重点。 实践导向: 练习将围绕构建简单的模拟工具、交互式故事或小型网页应用的原型展开,强调界面设计与功能实现的无缝对接。 第四卷:跨学科项目整合与创新思维的释放 全套的第四卷是综合应用的篇章,它不再局限于单一的技术点,而是鼓励读者将前三卷所学的知识——逻辑、算法、交互——整合起来,解决更宏大、更具挑战性的问题。 核心内容探讨: 跨学科编程挑战案例分析: 选取多个来自科学、艺术、数学和日常生活的复杂问题。例如,模拟行星运动轨迹、设计一个简单的经济模型、或创作一个互动音乐生成器。 面向对象的思维导论(概念层面): 引入“对象”的概念,即拥有特定属性(数据)和行为(方法)的实体。我们将通过现实生活中的物体(如“汽车”对象具有颜色、速度属性和“加速”、“刹车”行为)来解释这一强大组织工具的威力。 项目规划与管理: 教授如何从概念到最终实现,进行完整周期的项目管理,包括需求分析、模块划分、时间预估和版本迭代的基础方法。 创意的实现与分享: 鼓励读者跳出既定的练习框架,设计完全属于自己的编程项目。本卷将提供一套评估标准,帮助读者衡量自己作品的创新性、完整性与鲁棒性。 实践导向: 最终的挑战是要求读者独立完成一个综合性项目,需要运用到至少两种核心编程概念,并能清晰地阐述其设计思路和技术选型。本卷侧重于培养学员独立思考和创新实践的能力,为未来的深入学习打下坚实的项目驱动基础。 --- 总体价值定位: 这套丛书致力于提供一个无缝衔接理论与实践的学习路径。它不仅仅教授“如何做”,更深入探讨“为什么这样做”,核心目标是培养学习者解决未知问题的能力,使他们能够自信地应对未来技术变革带来的新挑战,成为真正意义上的数字世界创作者。全套的结构设计确保了知识的层层递进,避免了初学者在面对复杂概念时的畏惧感。