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師大新聞

2022.0412

中學資訊科技學什麼?

【本篇報導由資訊教育研究所 胡秋帆博士後研究員提供】

程式設計是什麼?我又不想當工程師,為什麼一定要學?

把大學資訊科系學的的知識濃縮到國、高中,學生學得會嗎?

十二年國教「資訊科技」課綱規定國中必修6學分,高中必修2學分,合計8學 分。由於資訊科技日新月異,而且是新增必修科目,教師及學者專家對學生應學習的概念看法歧異。我們的研究透過德懷術凝聚專家共識,本文告訴你,專家認為中學生最應該學什麼,不需要學什麼,以及給資訊科技教師的教學建議。

本研究以德懷術凝聚21位專家共識,制定中學資訊科技的學習概念。德懷術是指一群專家藉由書面內容進行溝通與提供意見,而產生共識的一種研究方法。其形成共識的標準可參考集中趨勢(如平均數、中位數)的結果,也可由研究者決定。

本研究德懷術問卷採李克式五點量表,5表示「非常同意」,1表示「非常不同意」。本研究歷經三次德懷術問卷調查,每次調查,會提供前次未達共識的統計結果與專家意見作為參考資料,專家僅需針對未達共識之概念繼續填答即可。三次調查結束後,召開一次專家會議進行討論,以作為調查結果解釋之參考。本研究將95%以上的專家勾選「同意」或「非常同意」,且其中有一半以上(9人)專家勾選「非常同意」的概念視為「必學概念」。研究結果顯示,有18項概念為專家認為是中學必學的資訊科技概念,18項概念如圖所示。

此外,調查結果顯示,多維陣列與程式安全防護等概念是專家達共識刪除的學習概念。因為多維陣列概念過於抽象,且高中才會學習到矩陣概念,因此專家認為中學生不須鑽研。而程式安全防護則因內容涉及較廣泛與複雜,國中生只要具備基本的病毒或惡意程式的防護觀念即可,最終專家亦將此概念刪除。

為落實新課綱運算思維之精神,教師教學實施時建議可以從問題解決、教學策略以及跨領域學習三個方向思考。

(一)艱深的學習概念應聚焦在觀念於問題解決之應用,而非理論知識

教師教學重點應放在學生觀念的理解及問題解決之應用,而非探究困難的理論知識。例如:教排序演算法時,是讓學生理解這樣的程序為什麼可以達成排序的任務?遇到需要解決的排序問題時,知道可以使用及該如何應用排序演算法來解決問題。

(二)運用適當教學策略與工具幫助學生概念理解,並增進學習動機

教師可利用視覺化程式語言,將教學重點放在流程思考,學生不會因語法細節增加挫敗感進而影響學習興趣。遇到複雜觀念時,可提供已開發的網路模擬動畫或工具,藉由實際的範例與操作,讓學生自然理解演算法、網路與資料等運作。

(三)規劃跨領域學習,幫助學生理解、應用與整合複雜的概念

電腦運算已經與科學、數學等領域密不可分,扮演跨領域學習的橋樑。教師可以採用STEM科際整合教學,善加利用電腦運算特性,進行跨領域知識的探索。例如,國中階段,由運算工具探索生物課所學的細胞分裂現象,從中體會細胞分裂複雜的動態過程。此學習中,除體驗運算的能力外,也應用、整合與測試資訊科技陣列與迴圈的觀念。

原文出處:http://bulletin.ed.ntnu.edu.tw/bookindex/?mode=detail&id=2335#main

本文出處:研究發展處研究亮點

原始連結:https://rh.acad.ntnu.edu.tw/tw/article/content/142

胡秋帆 博士後研究員 | 資訊教育研究所國立臺灣師範大學資訊教育研究所博士,研究興趣為電腦科學教育、教育科技及教學設計。