STEAM與運算思維教學實務班–卡內基美隆大學機械學院入門課程:程式設計(1060728)

日期:106年7月28日(五)

主題:STEAM與運算思維教學實務班–卡內基美隆大學機械學院入門課程:程式設計

單位:資訊工業策進會 數位教育研究所

上課地點:台北市信義路三段153號3樓

課程計畫:

課程目標:

  1. 瞭解運算思維與STEAM於學科整合應用。
  2. 瞭解國際程式教育教學編制架構與教學內容。
  3. 瞭解數位學習平台與實體教學搭配。
  4. 瞭解各式輔助程式、專案的教學工具(如:Scratch、故事板、設計圖表、計畫文件、甘特圖等)。

課程大綱:

  1. 運算思維與STEAM於教學運用介紹
  2. 卡內基教學平台與教材編排設計介紹
  3. 簡易不插電教學活動實作
  4. 專案製作工具介紹與應用
  5. 計算機概論(基本實用電腦應用功能)
  6. Scracth基礎介紹與功能操作。
  7. 以Scracth為教學工具,STEAM實務任務設計範例介紹。
  8. Rubric 量表應用案例介紹。

課程內容:

(一) STEAM

科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)、數學(Mathematics)

STEM Integration in K-12 Education

Boyan Slat: How we will rid the oceans of plastic (May 2017)

How the oceans can clean themselves: Boyan Slat at TEDxDelft

シャボン玉が出る!遠くへ飛ぶオモチャ作ってみた【名前はまだない】DIY

(二)運算思維:

什麼是運算思維 (Computational Thinking)?

運算思維就是解決問題的方法。
讓我們面對複雜的問題,能夠理解問題本質、發展可能的解決辦法。然後使用電腦、人或兩者都可以理解的方式來呈現這些解決方案。(參考:BBC

分成四個部分:

  1. 拆解(Decomposition):將複雜的問題或系統分解成更小、更易於管理的問題;
  2. 模式識別(Pattern Recognition):為了讓解決問題更有效率,將每個小問題分別檢視,思考之前是否有解過類似的問題;
  3. 抽象(Abstraction):只注意重要的細節,忽略不相關的資訊;
  4. 演算法(Algorithms ):設計簡單的步驟或規則來解決每個小問題。

最後,將這些簡單的步驟或規則寫成程式。

圖片來自 BBC BiteSize

程式是工具,實現「解決問題」的工具。程式語言本身並不涉及運算思維。

 

Abstraction – Computational Thinking

Algorithms

 


上課教材:

 STEM with Computer Science Catchup

  • 概述和順序
  • 持續性評估
  • 期末考試
  • 單元1:檔案和資料夾
  • 單元2:Scratch的介紹
  • 單元3:規劃
  • 單元4:更好的動畫
  • 單元5:除錯
  • 單元6:動作設計
  • 單元7:截圖工具
  • 單元8:對話
  • 單元9:水循環測驗專案
  • 單元10:網路霸凌動畫
  • 單元11:數學遊戲

學習資源: