直擊教學現場-用桌遊教運算思維

2018-12-18
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如何教運算思維將成為科技領域教師的痛點,我們將走訪全國各地孜孜不倦嘗試創新教學法的老師,帶您一起直擊教學現場

圖文/江玉麟

「抱怨解決不了問題,教學現場我來面對」方日升老師充滿自信的說,當初因為教室改建的關係,有長達九個月無法使用電腦教室,身為學校唯一的資訊教師「完全是在沒有辦法的情況下,找到用桌遊來教資訊課的方法」代價是他跑遍了所有能去的桌遊專賣店,研究了每一種身邊接觸得到的桌遊,「應該沒有人可以比我更清楚所有台北新北的桌遊店的狀況」那麼,究竟學習運算思維是直接上機好?還是透過桌遊比較好?

 

插電與不插電並不衝突

「這個問題我讓學生自己決定,因為學生才是學習的主體。」電腦教室終於重新開張後,日升老師並沒有放棄用桌遊上資訊課,而是讓那些對程式課程沒有興趣的學生有另一個選項,但是一樣要撰寫心得並通過測驗,後來更進一步採用選修的方式,讓每一個學生都可以自己選擇,要上機學程式可以選擇Kodu或是Minecraft教育版,不上機也可以選擇桌遊,插電與不插電的學習都是在一個場域內進行。

 

那麼,老師自己比較喜歡利用插電或是不插電的方式上資訊課?「說實在的,讓學生上機學程式對資訊老師來說是比較輕鬆的。」這樣創新的上課方式「最大的挑戰還是來自其他人的不了解。」如果只是聽老師口述,可能也無法理解這樣的上課方式在教學現場會有多麼具有挑戰性,看在別的教師的眼裡「可能覺得很好混吧!上課就讓同學自己做作業或是玩桌遊,好像老師變得很閒的樣子。」

用桌遊教運算思維的教學現場觀察

這一天共有四個班級要上資訊課,除了日升老師,第一節還有來自交通大學教育所博士班的梁先生與台藝大設計所的吳小姐,再加上一位日升老師以前教過的鄧 先生都希望能來老師的課堂上見習擔任助教,三位都是有桌遊教學和開發經驗的老師。「平常一節課只能帶一組或兩組遊戲,今天我們可以試著上五組遊戲,利用這機會可以做一些課堂實驗,教學就是這樣,不斷的利用教學現場做實驗再根據學生反饋做修正,對於一個觀察者來說,這也是一個難得的經驗。」

 

第一堂課的學生因為支援畢業典禮預演,僅有14名學生上課,同學快速自行分成四組上課,其中僅有「汪汪偵探團」沒有被選中,其他四組分別進行的是「機器人蓋城市」、「星際探險家」、「海霸」和「無敵闖關王」在四位助教指導下進行。「星際探險家」偏向程式設計課程,這一組同學在看到「函數」之後開始打退堂鼓,他們才剛在數學課學到函數,立刻出現排斥反應,但是在鄧助教帶領下,開始進入狀況,這也是玩得最開心的一組。

下午三堂課學生人數都正常,和平時上課一樣,選上機練習Kodu或桌遊都有,但是連續兩次「星際探險家」都沒有雀屏中選,即使實驗性的將位置換到比較涼快的冷氣出風口處,學生也寧願在31度室溫下上課而不願挑戰。「可能是主題和視覺設計的關係,相較起來國外出版的遊戲在視覺設計上確實勝過台灣自製的,也比較受歡迎。」不同班的學生玩同一組桌遊,也會呈現不同的進度而且差距頗大,實際上遊戲進行時,學生的專注力很高,但是在短短時間內要完全掌握還是不容易,需要教師全程引導適時融入教學內容。

 

教育型和商業型桌遊最大的不同,在於娛樂成分的多寡,學生比較偏愛商業型的遊戲,它的趣味性比較高,會設計一些能夠破壞對手的小詭計,但是與運算思維的連結就相對少了。比如下午選擇「汪汪偵探團」的學生已經對桌遊比較熟悉,很快就完成遊戲,好在教室內有十幾種遊戲,老師引導換一組「香料之路」讓學生進行挑戰。

 

教育型桌遊的娛樂性比較低,和運算思維的連結度比較高,但是國一學生不見得能夠充分理解並順利的讓遊戲進行,老師必須全程在旁協助與引導「這時老師的角色就從教學者就變成compiler,糾正學生在遊戲規則上犯下的錯誤。」遊戲規則好比程式語法。短短一節課會有上不完的情形,特別是學生還缺乏一些基本的語法的認知,比如不會使用迴圈的概念,就會讓遊戲進行的速度減緩而無法在時間內結束,即使是日升老師親自帶的「機器人蓋程市」也無法在短短40分鐘內上玩「能夠一次上兩節課應該會比較理想,老師也比較有時間進行引導和教學。」

 

桌遊不是縮短城鄉差距的工具

「桌遊一樣會存在城鄉差距,以今天的板橋重慶國中來說是屬於都會型的學校,但學生對於幾款教育型的桌遊也未必能在短時間內完全掌握,如果是非都會區的學校,學生有可能更玩不上手,這樣教學的效果就會打折扣。」日升老師分享這幾年的不插電教學心得,學習的效果還是需要足夠的基礎知識和正確的學習態度「還有學生必須有和其他同學合作的開放學習態度,這又和導師的班級經營有關係,有些班級學習氣氛好,有些則未必,這也會影響到桌遊的教學效果。」

 

利用不插電的教學法可以解決因為設備的不足所造成的教學問題嗎?根據日升老師的觀察,這答案似乎不是太樂觀,若非在現場觀察學生上課的情形,可能會直覺以為,用遊戲教學對老師來說應該比讓學生上機更輕鬆,其實並不然,透過團體互動,教室裡此起彼落的笑聲,學生確實可以更輕鬆有趣的學習,但是若僅是輕鬆有趣,學習效果仍然相當有限,要如何平衡這兩點?日升老師說這真是大哉問「最近試著去撰寫教科書,設計新的桌遊,希望能利用自己的研究心得去幫助其他老師解決這個難題。」

 

有些老師說運算思維(Computational Thinking)應該就是用電腦教啊? 「實際上以七年級來說,還不是每一個學生都可以接受程式設計課程,既然不是升學考試的學科,希望盡量幫孩子建立一點運算思維的基礎。」每個學生資質不同,如同其他學科一樣,學習成果互有高低,如果上機學習無法激發學習動機,透過桌遊的共同學習是一個補強的方法。即使今日有三位助教義務幫忙,日升老師一樣全場奔走揮汗如雨「有時想想真是給自己找麻煩。」短短休息時間,一邊補充水分一邊和助教小組討論,分享教學心得「講到運算思維必定包含:1、拆解問題 2、找尋規律(模式辨別) 3、將問題抽象化 4、針對問題設計演算法,這四點利用桌遊都可以練習到,但是桌遊整體進行所需的時間長,且若學生人數多,老師較難顧及每組的遊戲狀況,因此若要使用桌遊,仍有必須先克服的挑戰。」想像當教室中只有一位老師指導時,用桌遊教運算思維真的很不簡單,這個難題也許需要日升老師用他的「運算思維」來解決了。

桌遊原本就是為了運算思維教學而生

日升老師秀出了ROBOT  Turtles這款遊戲說「這一套就是用桌遊教運算思維的祖師爺了。」原本就是由一位前Google 程式設計師設計給他小孩玩的遊戲,也在募資平台獲得很好的成績,近幾年桌遊風靡全球,即使在美國這種教育資源充足的國家,桌遊仍然受到歡迎。「並不是每一套桌遊都適合運用在資訊課的教學上,還有很多的因素需要考量。」必須要深入每一種遊戲的設計理念,融合自己的教學中,有時道具不適用,老師要自己想辦法去克服,實在找不到合適的替代品時「這時3D列印就可以派上用場了。」日升老師不僅用運算思維教運算思維,有時也要發揮創客精神,動手自造。

 

運算思維不僅應用在資訊科學,包含數學、科學、語文藝術等也需要這樣的能力,最終還是訓練學生具有解決問題的能力,這需要一步步去培養,進而變成一種「直覺的反應」之後才能有實踐創意的能力,學程式設計未必會學好運算思維, 培養運算思維也未必要透過程式設計,即使放在資訊科學領域裡,兩者關係密切卻不能畫上等號。

 

比較程式設計與桌遊

資料來源:方日升老師

 

文章來源:iPOE科技誌( http://ipoe.cc/)授權刊登