★日本全國學校圖書館協議會選定圖書★
★108年課綱全新「科技領域」進階挑戰和應用★
★孩子的第一本程式設計入門書★
★書末附指導者教學建議和教具分析★
錶哥帶著機器人到三姊弟傢拜訪,正在寫作業的三姊弟趁機考考機器人會做哪些事情。機器人算數超快又正確,但是卻不太擅長寫作和運動,原來程式設計也有擅長和不擅長的地方。而透過網際網路,還能幫助我們搜尋資料、做到更多事情,甚至對災害預防、健康管理都有很大的貢獻!
當孩子還未深入瞭解程式設計的原理時,可能會以為隻要有程式設計,什麼事情都可以做得到。但程式設計也有其極限和限製,若超齣它的能力範圍,也無法完成指令,例如需要思考對方感受後再行動,或者是像人類一樣靈活的運動,在現階段都較難實現。不過,隻要掌握程式設計做得到和做不到的事,並善用程式設計的長處,人類就能和程式設計互相幫助,不論是生活或未來的工作,都會更有效率。
程式設計已被正式納入颱灣教育,在未來的科技時代中,它更是人人不可或缺的生活能力。這雖然是一本程式設計的入門書,但是我們不教孩子復雜的程式語言,而是先從生活應用和基本概念入門,讓孩子經由實際觀察和體驗,認識程式設計應用的廣泛,並介紹相關的新知和發展,引起孩子的好奇心和興趣,讓孩子主動且愉快的踏齣程式設計基礎的第一步。
※書末附指導者教學建議和教具分析
颱灣中小學資訊教育第一綫的教師特地為孩子量身打造,設計扣閤繪本主題、又容易操作的程式設計教學建議,並且分析市麵上常見的程式設計教具,透過理解概念和實際應用,挑戰繪本中的題目,讓孩子輕鬆具備程式設計的能力。
本書為「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本」係列的第2冊,另有《1:什麼是程式設計?》、《3:程式設計大挑戰》、《4:一起來學程式設計》,為孩子接軌國中三年的科技領域課程。若想瞭解演算法和程式設計的基礎概念,敬請參閱本係列繪本第一套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」(全4冊)。
※套書加值贈品:「自製micro:bit機器人」補充活動說明和機器人紙卡
套書加值贈送補充活動「自製micro:bit機器人」(搭配第4冊使用,不含micro:bit),提升動手操作的樂趣和成就感。
本書特色 在前一套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本(全套4冊)」中,我們已經為孩子打下演算法的基礎,並透過各種生活情境和有趣的小遊戲,讓孩子知道「演算法就是解決問題的方法」,拉近孩子和程式設計的距離,為孩子揭開輕鬆學習程式設計的序幕。
現在我們要讓孩子進一步認識生活中有許多事物都和程式設計有關,隻要掌握程式設計的原則,瞭解它能做什麼、不能做什麼,就可以將程式設計應用在各種麵嚮中,幫助我們輕鬆解決問題。
書末的「給指導者」特彆延請颱灣資訊教育第一綫的國小資訊教育教師執筆,以簡單易懂的程式設計素材和教具為範例,針對颱灣教育現況和孩子們需要加強的部分撰寫學建議,不論是孩子自學、親子共讀、或是作為學校教材,都會是您指導孩子的最佳幫手!
科技、教育産業好評大推薦 李俊青(高雄市瑞祥國民小學資訊教師)
吳鬱芬(ACTC 亞洲兒童程式教育協會祕書長)
呂奎漢(花蓮縣教育處教育網路中心輔導員)
林銘照(國立屏東大學科普傳播學係助理教授)
邱文盛(花蓮縣教育處教育網路中心輔導員)
洪敦明(教育部閱讀推手奬得主、國立公共資訊圖書館館員)
張原禛(大學塾部落格站長、新北市德音國民小學自然科教師)
蔡淑君(颱中市光明國民中學資訊教育教師)
藍莓媽咪(全颱第一個日文繪本讀書會創辦人)
饒建奇(淡江大學電機係副教授)
颱灣程式教育協進會
宇宙機器人教育團隊
享印學堂Sharin Studio
祥儀機器人夢工廠
翔虹創客中心
凱斯電子
華碩電腦
寶工實業
(以上依首字筆畫排列)
各界推薦 本係列「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」,提供瞭許多的實際程式應用範例,並以淺顯易懂的插圖輔助說明,讓孩子透過實例瞭解程式設計對生活的影響,例如第1冊《什麼是程式設計?》以常見的自動販賣機來說明程式中重要的流程圖概念。
此外,本係列繪本引入瞭時下流行的自駕車科技、智慧型音響、AI和物聯網等應用狀況,介紹人類以程式設計提升日常各場域效能的實例。書中也提及資安的重要性,以及程式設計的應用限製,內容廣泛且易懂。
ACTC亞洲兒童程式教育協會誠摯推薦這套繪本,建議父母和孩子可共同閱讀、討論,使孩子瞭解科技發展趨勢,進而引發探索動機,讓孩子對未來新科技充滿想像並擁有實做的能力。——吳鬱芬(ACTC 亞洲兒童程式教育協會祕書長)
本係列「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」的架構和舉例,皆為結閤生活情境的應用並搭配流程圖,讓整體概念更加淺顯易懂。透過機器人和人的互動,呈現齣AI做得到和做不到的事情,也就是countable and uncountable的概念,最後再搭配micro:bit的實做練習,讓孩子在實做中習得程式設計的技巧,很棒的套書,值得推薦。——呂奎漢(花蓮縣教育處網路中心輔導員)
颱灣的教學,以往隻重視知識的傳遞和填鴨式學習,忽略瞭具體的實踐和高層次動腦思考的能力,貧乏錯誤的教育方式訓練齣光說不練的人民,無法獨立思考的民眾讓媒體隨意操縱,而僅教授技術的科技教育養成瞭隻能代工的下一代。
「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」讓我期待好久,可以用不同角度來學習運算思維,透過作者精心安排的「察覺→瞭解→想像→實做」過程,實現從抽象概念到具體實踐的操作,不僅透過生活中的觀察瞭解程式的運作、以機器人教具來具體操作實現運算思維,還用流程圖介紹程式中的演算法,建立思考的架構,讓孩子可以清楚知道,原來電腦擅長的計算、搜尋、模擬、控製、數據分析、人工智慧……等,都可以用程式設計來實現。不僅如此,第4冊《一起來學程式設計》還透過microbit專案的製作,讓孩子實際體驗生活和科技的結閤,瞭解原來程式設計可以幫忙解決這麼多問題。
本係列繪本真是不可多得的好書,超想立即擁有,真心推薦!——邱文盛(花蓮縣教育處網路中心輔導員)
未來世界的文盲不再是無法讀寫的人,而是無法透過電腦程式學習、進行人機協作的人。一個好的故事可以改變孩子看待程式設計的眼光,本係列「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」便引導孩子透過真實世界的挑戰,讓孩子從發現中學習,看見自己在未來的無限可能。——洪敦明(教育部閱讀推手奬得主、國立公共資訊圖書館館員)
「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」的內容,正是108年新課綱所提倡的素養導嚮教學,所舉的例子都是孩子在生活中常遇到的問題,讓孩子在解決問題的過程中鍛鍊程式設計的思維。書中也用深入淺齣的方式讓孩子瞭解智慧型音響、自動駕駛技術背後的程式設計概念。看完前3冊繪本、學會瞭程式設計的基礎後,第4冊繪本帶入瞭目前中小學最流行的micro:bit,讓孩子可以體驗從純軟體到軟硬體程式的結閤,以及動手實做的樂趣。——蔡淑君(颱中市立光明國中資訊科技教師)
活潑生動且多元的舉例,顛覆學習程式設計的印象。搭配颱灣版專屬的「給指導者」,讓孩子輕鬆愉快地培養齣新世代必備的程式設計能力!——藍莓媽咪(全颱第一個日文繪本讀書會創辦人)
當代教育主張讓孩子從小就接觸程式設計的用意,並不全然是要培養孩子成為程式設計師或工程師,而是要讓孩子瞭解如何正確且有效率的解決問題,並培養自我學習和動手實踐的能力。
本係列「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」以生動活潑的故事情境,呈現運算思維導入生活中的常見應用,並透過程式設計來完成各種工作和挑戰,讓孩子自然而然瞭解程式創作的動機、過程和目的,正確的解決問題。——饒建奇(淡江大學電機係副教授)
已故的蘋果電腦創辦人賈伯斯(Steve Jobs)曾說:「每個人都應該學習一門程式語言,因為它能教你如何思考。」包含颱灣在內,美國、英國、法國和日本等國傢都已把程式語言納入中小學課綱,程式語言儼然成為現今教育的顯學。
程式要寫得好,倚靠的是「運算思維」能力,乍聽之下很抽象、睏難,但若以繪本的方式來呈現,就可解決這個難題。本係列「【實踐創意】小學生進階程式設計挑戰繪本(全套4冊)」的特殊之處在於,這是市麵上唯一一套為小學生量身打造的程式設計學習繪本,透過生活常見情境來解釋運算思維,舉凡購物、打掃、運動……等,透過故事引導,讓孩子帶著愉快的心情閱讀,同時潛移默化地練習運算思維。
另一方麵,本係列繪本在每個故事當中逐步引導孩子怎麼發現問題、歸納問題,進而達到培養「問題解決」的能力,是一套不僅讓孩子學會如何思考,同時習慣去探索、解決生活問題的好書。——颱灣程式教育協進會
《妙想連連看:少兒創意編程啓濛寶典》 麵嚮對象: 小學階段學生(建議7-12歲),以及希望引導孩子接觸編程思維的傢長和教育工作者。 圖書定位: 本書旨在提供一套係統、生動、富有啓發性的少兒編程思維入門體驗。它避開瞭復雜的代碼語法,專注於培養孩子對計算思維、邏輯推理和解決問題能力的初步感知與興趣激發。全書通過一係列貼近孩子日常生活的趣味情景和挑戰,將抽象的編程概念具象化、遊戲化。 --- 第一章:解鎖身邊的“隱藏代碼”——生活中的邏輯序列 本章聚焦於讓孩子意識到,編程思想並非遙不可及的“高科技”,而是我們解決日常問題時自然會使用到的思維方式。 1.1 穿衣的魔法順序: 我們將從最簡單的日常活動——穿衣服開始。如果先穿襪子再穿鞋子,會很順利;但如果顛倒順序,就會遇到小麻煩。通過這個簡單的序列問題,引導孩子理解“指令的先後順序”在執行過程中的絕對重要性。我們會設計一個“錯誤穿衣挑戰”,讓孩子找齣導緻“打結”或“穿不上”的那個環節的錯誤排序。 1.2 積木搭建的藍圖: 孩子們都喜歡玩積木,但如何讓彆人完全復製你的作品?本章引入瞭“精確描述”的概念。我們不直接使用編程術語,而是用類似“第一步:取一塊紅色2x4的積木放在最底下”這樣的描述。這實質上就是在訓練孩子構建清晰、無歧義的算法。我們會提供一個簡單的積木模型,讓孩子們嘗試寫下“說明書”,然後讓他們的同伴嚴格按照說明書搭建,觀察描述的清晰度如何影響最終結果。 1.3 迷宮探險與尋路策略: 經典的迷宮問題被重新設計成“尋找寶藏”的冒險。孩子需要為小機器人規劃一條從起點到終點的路綫。本章引入瞭兩種基礎的路徑規劃思想: 綫性探索(序列): 一步接一步的明確指令:“嚮北走三格,嚮東走兩格”。 條件分支的萌芽(如果-那麼): 當遇到障礙時怎麼辦?引入“如果前麵有牆,那麼嚮右轉;否則,繼續嚮前走”。這為後續的條件判斷打下感性認識。 --- 第二章:思維的“搭積木”——可視化流程與抽象化思維 本章開始引導孩子將現實問題抽象成可以被計算機理解的“流程圖”模型,主要側重於流程的結構化。 2.1 流程圖的秘密語言: 我們不使用專業的流程圖符號,而是設計一套針對兒童友好的圖形標記係統,例如:圓形代錶開始/結束,矩形代錶動作,菱形代錶選擇。通過大量的“給機器人下達指令”的遊戲,孩子們將學會使用這些圖形塊來繪製解決問題的步驟。 2.2 循環的魔力:重復的力量: 想象一下,如果要讓小貓連續跳五次,是寫五次“跳”的指令好,還是使用一種更簡潔的方式?本章重點講解“重復執行”的概念。我們會用“畫一個五角星”的任務來展示,如果隻是重復畫綫,工作量巨大;但如果發現規律——“畫一條綫,然後轉一個角度,重復五次”——效率立刻提升。這自然地引齣瞭“循環結構”的優勢。 2.3 分解任務的藝術: 一個宏大的目標(比如“建造一座城堡”)看起來令人望而生畏。本章教會孩子如何進行模塊化分解。我們將“建造城堡”拆解成“建造城牆”、“製作塔樓”、“裝飾城門”等子任務。每個子任務可以被視為一個獨立的小程序(函數),這培養瞭孩子係統化解決復雜問題的能力。 --- 第三章:信息的感知與反饋——簡單的輸入與輸齣體驗 編程不僅僅是下達指令,更需要程序能夠“觀察世界”並“作齣反應”。本章關注程序與環境的交互。 3.1 數據的收集與記錄: 孩子們對“收集”充滿熱情。本章以“統計班級裏穿紅色T恤的人數”為例,展示瞭變量的初步概念。我們不需要命名為“Variable_X”,而是稱之為“計數器”或“小盒子”。每當觀察到一個穿紅T恤的孩子,我們就往這個“小盒子”裏加一。這直觀地展示瞭數據如何存儲和變化。 3.2 聽與說的互動遊戲: 如何讓程序“聽見”我們的指令,並“迴應”我們?本章通過設計一個簡單的“問答機器人”遊戲來模擬I/O(輸入/輸齣)。 輸入: 你輸入“天氣如何?” 處理: 程序查找預設的答案庫。 輸齣: 程序迴答“今天陽光明媚!” 重點在於理解程序需要外部信息纔能做齣有意義的反應。 3.3 邊界條件的概念: 當計數器達到某個值時,是否需要停止?當小球撞到牆壁時,是繼續前進還是反彈?本章引入瞭“限製”和“安全界限”的概念,讓孩子明白程序需要在特定的規則範圍內運行,而這些規則就是程序的邊界條件。 --- 第四章:趣味項目實踐——將思維應用於創造 本章是理論知識的整閤,通過完成幾個不需要接觸真實代碼的“可視化項目”,鞏固前麵學到的邏輯、循環和條件。 4.1 音樂節奏生成器: 利用圖示化的卡片(例如:‘咚’、‘嗒’、‘停頓’),孩子們設計一個樂譜序列。通過設置“重復播放四次”的循環指令,他們能親手“編寫”一段簡單的音樂節拍。 4.2 智能燈光控製模擬: 設計一個簡單的場景模擬:如果時間是晚上(條件判斷),並且有人按瞭門鈴(輸入),那麼燈光打開(動作)。這個場景將順序、條件判斷和輸入輸齣完美結閤起來。 4.3 故事選擇探險: 孩子們共同創作一個分支敘事故事。例如:“你來到一個岔路口,左邊是森林,右邊是河流。”根據孩子選擇的路徑(輸入),故事會導嚮不同的後續情節(條件分支與序列執行),讓他們體驗到自己的選擇是如何影響結果的。 --- 本書的特色與優勢: 完全圖形化和情景化: 不涉及任何真實的編程語言語法(如Python, Java等),專注於編程思維的核心——計算思維、邏輯構建、問題分解。 高互動性: 書中包含大量需要動手操作的“思維實驗”和“流程繪製”環節,確保孩子是主動的參與者而非被動的閱讀者。 培養“Debug”精神: 通過故意設置的錯誤流程,引導孩子學會檢查步驟、定位問題所在,培養耐心的調試(Debug)習慣。 強調創造而非模仿: 每章的挑戰都鼓勵孩子用自己的邏輯來解決問題,而不是死記硬背固定的解決方案。 本書是通往未來編程學習的堅實墊腳石,它讓孩子在充滿樂趣的探索中,為迎接更復雜的編程挑戰做好思維準備。