運算思維

什麼是運算思維?該如何培養運算思維?

(內容參考:BBC Bitesize)

運算思維,就是解決問題的方法

但我們必須了解問題的根本和方式,而制定人或電腦能夠理解的方式,就是種運算思維的表現。

在運算思維中,有四個基礎

  • 分析(Decomposition):將複雜的問題拆解成容易理解與分類的部分。
  • 模式識別(Pattern Recognition):找出問題之間的相似之處。
  • 抽象(Abstraction):將重要的部分列出,忽略不要重的部分。
  • 演算(Algorithms ):為每個問題找尋解決的步驟。

每個基礎都是環環相扣,同等重要的。就如同一張桌子的腳,如果支撐桌子的腳沒有了,桌子即會倒下,無法站立。

正確定的使用這四個方式,就能讓電腦和人明白與理解如何處理問題。而學習程式語言,就是將這四種方式,有系統的學習與組合,並解決問題。

如何去執行運算思維

運算思維,不等於程式設計,而程式設計的過程,就是一種運算思維的表現。就如同我們把一件看似困難的事情,用容易理解的方式來處理,而實際上,我們其實一直都有著這樣的思維,例如一場籃球比賽,對規則清楚的人,就會列出以下內容:

  • 至少要有2組隊伍
  • 每次場比賽40分鐘
  • 每5人一隊
  • 3分線投球進處3分、3分線內進球2分、罰球進算1分
  • ….其他

這些的組合與安排,就是一個運算思維的表現,只是他是經由人員來安排。如果交由電腦來算理時,就是可以透過程式來進行安排。

電玩範例

以在一場電玩遊戲中,玩家必須從一開始就考慮各種因素來決定如何玩。這些因素包括時間,物品,敵人,出口和路線…等等

以上都是使用計算思維來解決複雜問題的例子:每個複雜的問題被分解成幾個小的決策和步驟(例如,去哪裡,如何完成水平分解),只有相關細節集中在(例如天氣,出口位置)。

可以如何訓練運數思維

在我們團隊推行的 Scratch,就是一套非常容易讓人上手的程式學習工具,透過令人親近介面,引導式的教學,讓你不知覺中,學會運算思維的基礎。

近期的活動:https://code2kids4fun.com/scratchdiytoy/