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    運算思維奪冠系列 制定全方位運算思維策略締造三連冠

    kaWing
    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變。

    在歷屆奪冠的優勝者當中,有受訪學生謙稱是幸運所致,但能從過百隊伍中脫穎而出,奪冠又豈會是僥倖?香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助的「賽馬會運算思維教育」計劃,由 2017 年起,已經舉辦了四屆「全港小學生運算思維比賽」,而英皇書院同學會小學第二校連奪三屆冠軍,他們分享如何在校開展推行運算思維教育,培育具創意的解難高手更具說服力。

    「 全港小學生運算思維比賽」2018 App Inventor 組冠軍組員(左)文爾行和(右)何冠聰,由林育鋒老師指導下製作《補錶》。

    林育鋒老師(右)表示與學生一起參賽有很多難忘事,其中之一是一起互相學習成長。

    這次採訪有幸齊集三屆冠軍人馬,先看看三組學生的說法。「全港小學生運算思維比賽」2018 App Inventor 組冠軍,組員文爾行和何冠聰憶述三年前的設計作品《補錶》,文爾行表示參賽期間掌握了邏輯思維,而且他分享訓練過程中,一個人學習有時會遇上困難,但和同學一起學則更有效率。何冠聰指出印象最深的是要和團隊一起撰寫報告和合作編程,能與對方達成共識並不容易,要多溝通才能互相理解,而經過比賽歷練後,亦多了朋友。 

    比賽讓學生全面成長

    同校 2019 App Inventor 組冠軍有羅熙桐、洪智皓和莫嘉熙製作的《善用長者醫療券》。洪智皓表示組隊參賽比個人參賽壓 力少,加上合作氣氛融洽就更易投入;而羅熙桐指出有老師指導是致勝關鍵,畢竟老師會帶領大家及提醒練習,讓各方面有充裕的準備。該隊年紀最輕的是莫嘉熙,他表示從小性格容易緊張, 但從比賽中不斷鍛鍊,現在面對群眾亦充滿自信。洪智皓和羅熙桐補充,兩人希望日後能再參賽,從而獲得更多機會磨練,包括提升解決困難和上台應對的能力。

    《善用長者醫療券》是「全港小學生運算思維比賽」2019 App Inventor 組冠軍,成員分別是(左起)洪智皓、羅熙桐和莫嘉熙,當時由胡國柱副校長帶領隊伍參加比賽。

    團結成致勝關鍵

    至於剛獲 2020 Scratch 組冠軍的是《抗疫次廁安心》,由王子軒、馬康耀和吳偉祥所製作,因應廁所潔淨問題,他們構思用智能方式助己助人。王子軒表示構思主題時,不同人有不同意見,但亦因為如此,綜合大家意見後,讓設計更完整。馬康耀指出在比賽中 讓他有更多機會訓練演說能力。至於吳偉祥表示通過運算思維學會解難,而熟悉測試及除錯可以令每個步驟更清晰。

    前排(左起)學生吳偉祥、王子軒和馬康耀,在(後排)陳景康主任陪同下合力設計《抗疫次廁安心》,並獲得「全港小學生運算思維比賽」2020 Scratch 組冠軍。

    不過有趣的是,採訪過程中,所有受訪學生不約而同指出,團結是致勝關鍵之一。畢竟團結能集眾人之力,也讓學生們有更強凝聚力,採訪期間經常感到師生相處言談甚歡,各人神情輕鬆愉快,而且最重要是學生能因此學會用運算思維於日常生活中解難。

    每位學生有獨立思維

    除了學生的說法,老師眼中又如何看待團隊獲勝?《補錶》的指導老師林育鋒,同時亦是體育老師,他指出教授運算思維與其他課堂的分別是一般課堂有很多有特定課題或指引,但運算思維課堂的學習方式較開放,因此學生能發揮創意。他舉例,即使同學接受同一位老師指導,因應個人能力和特色,會設計出風格特點不同的App。此外,他憶述比賽期間學生們有很多創新想法,但由於涉及的技術非校內課程所涵蓋,師生會一齊自學,甚至一起尋找技術或方法再討論。此外,參與比賽令學生有很多軟技能提升,例如團隊合作、表達技巧,對現今學生來說都很重要。

    良好團隊學習氛圍

    《抗疫次廁安心》的資深指導老師陳景康,他先解構師生口中經常談及的團隊和團結。他表示該校團隊不單是外間看到的 3 人參賽小組,更有其他參與比賽的師生。若以 App Inventor 有兩組學生參與為例,加上帶領小組教師 1 人,該校參賽的團隊成員就有 8 人。加上學校裡學習運算思維的氣氛良好,幾隊參賽小組之間亦樂意溝通,全體師生隊伍都有緊密連繫,亦即每個小組均有全隊人支援。此外,教師團隊每年於比賽後會進行檢討,團結的不止是小組裡的師生,也是所有參賽的成員。

    整個採訪中,英皇書院同學會小學第二校學生之間笑聲不絕,學生們關係融洽,團隊團結的學習氛圍,四處洋溢。

    兩位老師和幾位學生分享了致勝心得,《善用長者醫療券》的帶隊老師胡國柱副校長補充,該組學生能從同理心出發,並以當時社會關注的問題找出解難點,再逐樣拆解,相信是得獎原因。胡副校既是帶隊老師,也是該校領導層,由他解構學校發展 運算思維的策略,最合適不過。

    運算思維三連冠之秘

    胡副校表示近年社會有普遍認知,理解未來工作需要具備 科技相關的能力,如醫生也要控制機械,而從學校的教育發展角 度來看,預計日後就算不是人人要成為程式編寫員,也應具備運 算思維能力。故此學校的領導層和管理層商討後,早於 2014-15 學年於電腦科加入編程元素,由三位電腦科老師組成核心小組編寫教材,但他坦言當時亦有感不足,因為難以衡量水平。幸而於 2016 年注意到由馬會策劃和捐助的 CoolThink@JC 計劃出現,他確信由香港教育大學及美國麻省理工學院(MIT)合作發展的編程內容將具備國際級水準,遂因此參與計劃。

    突破傳統師生比例

    參與計劃只是學校發展運算思維的開始,胡副校憶述學校發展可分成多個階段,先從老師與學生比例來看。由於學校注重普及教育,以該校架構而言,小四至小六每級三班,合共九班,而 14-15 年期間有三位教師任教電腦課。直至加入 CoolThink@JC 計劃並獲培訓後,教師團隊認為每位老師教授一班較恰當。這是由於運算思維課堂有別於傳統學科,並不具有標準答案。教授編程時,學生思考方式不一,就會運用不同的編程碼,教師需要專心理解學生作品的邏輯及結構,也就是真正理解學生思維,才能從旁指導。

    胡國柱副校長認同運算思維發展重要,並親身參與 CoolThink@JC 計劃體驗當中難點,以領導層身份推廣運算思維。

    (左起)羅熙桐、洪智皓和莫嘉熙細心向「賽馬會齡活城市計劃」的「齡活大使」曹秀英女士講解如何使用《善用長者醫療券》App。

    故此教授運算思維,對教師的所需精神要求極高,若隔日需指導其他班別,效果將會未如理想,因此需要作出改動。胡副校再補充個人經驗分享,他表示教授中文課時,可以快速直接指出學生文章句子裡的錯誤以及改善方式;但教授編程卻需要先理解及思考,更何況每班人數高達 27 人。正因此,學校由 16-17 年後至今,運算思維團隊人數陸續增加,現今已有 12 位老師。

    調整課堂增加連續課節

    除了是教師和學生的人數比例外,胡副校亦分享學校課堂安排的演變和心得。CoolThink@JC 課堂教的不只是編程,更是要讓學生學會運算思維,所以當中就要讓學生有足夠時間想和試。目前該校經過多次改動後,最新的課堂模式是四年級每雙周有連續兩節電腦課學習 Scratch,而此安排會與常識科輪替,如此一來節省了轉堂時間,令課堂更有效率。至於五、六年級需學習更高階的 App Inventor,所需的思考空間就更多,因此學校檢視了整體課程架構後,重組科目內容,如文書處理軟件可於網上平台自學,而資訊素養等內容則能與其他學科合作,再加上調動其他科目課節後,現時小五及小六每周有連續兩節電腦課堂。不過,胡副校認為仍有改進空間,希望未來能將一班分拆成兩個小班教學,減少師生課堂比例以照顧學習多樣性,並開始在電腦課堂教授 AI 與資料庫的內容。

    支援教師專業培訓

    要做到上述的課堂安排,胡副校坦言人手編排至為重要。他憶述學校的安排是先由領導層進修,接著再和其他同事分享。領導層願意率先學習,理解難點,營造互相支援學習的氛圍,會令同事間更融洽和睦,也能確保老師有足夠的信心,參加專業培訓。

    以三層架構培育學生

    最後,學校採用資優教育三層架構理念去推展運算思維教育,第一層是普及教育,也就是上述提及的高小電腦課堂,除每周雙連節外,也注重課堂內的合作,因此課堂以雙人結對編程的策略,讓能力不一的學生培養溝通及合作習慣。課堂上亦安排挑戰任務,讓完成基礎目標的學生持續學習。而該校於低小亦加入「不插電」(unplug)內容,讓學生及早具備運算思維的基礎概念。

    英皇書院同學會小學第二校能順利發展運算思維,因該校無論在資源、課程和同事支援方面均得到管理層支持。

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    普及教育達成後,就是第二層的抽離式課程,在課堂外為表現出色的學生提供增潤訓練。第三層為校外支援, 學校老師為特別資優學生作個別教育安排,甚至外聘專業導師協助指導學生參與校外比賽。另外,學校每學年均讓高小學生進行跨學科專題研習,編排每周一課節,每一位老師帶領十多位學生,引領學生關注身邊事物並用設計思維(design thinking)按部就班地設計和解難,讓所有學生都能學以致用。而受訪的幾位學生都經歷了三層架構的培育及訓練,成功於比賽中勇奪佳績。

    「賽馬會運算思維教育」 全港小學生運算思維比賽學生作品介紹

    學生文爾行憶述有親朋用膳期間,因將車停泊在咪錶位,需每半小時就離席入錶感覺不便,故期望能設計出《補錶》App,讓路人賺取酬勞代入錶,車主亦可免被罰款。當時此設計具前瞻性,揉合共享經濟概念。

    作品名稱:補錶
    得獎學校:英皇書院同學會小學第二校
    得獎者:羅正楠、何冠聰和文爾行
    得獎名銜: 2018 App Inventor組冠軍

    洪智皓、羅熙桐和莫嘉熙同學有感長者醫療券使用方式有改進空間,因此設計出《善用長者醫療券》App,當中提供接受醫療券機構,並配合GPS 功能方便前往。此外,考慮到長者有視力不佳及不會認字的狀況,加入圖示、顏色方便辨別,亦有語音講解。最重要是讓長者可以用手機拍攝上載及分享資料予親朋,並加入評分及留言功能。

    作品名稱:善用長者醫療券
    得獎學校:英皇書院同學會小學第二校
    得獎者:洪智皓、羅熙桐和莫嘉熙
    得獎名銜: 2019 App Inventor組冠軍

    三位學生王子軒、吳偉祥和馬康耀注意公眾廁所衛生狀況未如理想,偶有出現未沖廁等情況,或會令病毒傳播,因此製作模型作品時,分別用光線感測器和超聲波感探測水清澈度和使用狀況,再因應情況自動清洗。而進一步討論時,考慮到假期會影響使用次數,因此加入 AI 數據決定清潔頻率。

    作品名稱:抗疫次廁安心
    得獎學校:英皇書院同學會小學第二校
    得獎者:王子軒、吳偉祥和馬康耀
    得獎名銜:2020 Scratch 組冠軍

    設計讓長者 更安心享用服務

    「賽馬會齡活城市計劃」的「齡活 大使」曹秀英(Lisa)女士指出《善用 長者醫療券》功能清晰,可以選擇所 需醫療服務類別,如可直接找到區內 合適的視光中心。更重要是選擇診所 後,能看到評分及意見,長者可自行 作出判斷,令長者減少顧慮。Lisa 表 示現時使用醫療券後只能知道餘額, 但此App能上傳收據,列明費用及明 細,就可馬上轉告家人,倍感安心。 加上介面和操作都簡單直接,未來期 望語音種類可加強,畢竟香港有長者 來自非廣東地方,如能加入更多語言 支援會更佳。

    由「賽馬會運算思維教育」計劃 舉辦的第五屆「全港小學生運算思維 比賽」將於 8 月 29 日( 星期日) 舉行 總決賽。想知道今年學生又有什麼創 新方案,解決身邊難題?請於下午 2 時至 5 時於計劃 Facebook 觀看比賽直播,為學生打打氣。

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