Unplugged 學運算思維

早前教授了大家快速學運算思維的方法，不少家長表示有建設性，但對於年紀較小（如幼兒及初小學童），以及較活躍的孩子，有家長私底下向小記查詢非運用電腦的方式學習。事實上，此概念也有不少教育及相關工作者將之實現，稱為不插電運算思維（ Computer Science Unplugged ）。

於講解這次題目前，先為 Computational thinking （本文譯作運算思維，教育局文件稱作計算思維）作清楚的定義。原文於 2006 年由美國周以真教授（ Jeannette M. Wing ）提出，他指出能運用電腦計算，並可進行問題分解、系統設計等一系列的活動，當中的概念有方法及技能。

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運算思維理念

事實上，近年也有不少教育工作相關工作者，大致上的實踐是尋找問題，找出可行解決方法，透過測試驗證結果，最後是分享及持續更新。不少人誤以為等同 Design thinking （設計思維），確實兩者有相似之處，但運算思維著重使用電腦運算作基礎，並運用算法作問題解決的規則。

瞭解到上述規則，相信大家也明不是三言兩者能完全說明，但簡單要義坊間常用四點要義來解釋，分別是 Decomposition （拆解）、 Pattern Recognition （分類）、 Abstraction （抽象）和 Algorithm （算法）。即當遇到將問題時，尤其是複雜的問題，將其分解分類為小部份。然後尋找問題之間和內部的相似之處，著重尋求規律，藉著電腦的運算速度以加快速處理事件。

各階段能力不同

除了探究運算思維的本質外，也應注意幼兒或少年的能力。教育局 2017 年所發出的《數學教育－學習領域課程指引》裡，初小（即小一至小三）並沒有代數範疇，最早會在高小才學習。相對於運算思維裡，要初小生，尤其是小一、小二理解變數概念，即抽象等處理就會較困難。

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不插電玩具

定義了運算思維，以及理解教育需因應學生能力循序漸進。接著是介紹一些可以玩樂兼學習的玩具，尤其是有動態的玩具，對幼兒及青少年來說較具吸引力。

跳出運算思維

此套產品設計理念很簡單，基本上是防滑墊加上運算思維的元素。不過，孩子們玩起來必然十分開心有趣。設計者建議年幼的孩子，基本上跟住指示可以吸收運算概念；至於年紀稍長就可以跟住指引或創作指引設計「運算遊戲」。

動手砌樂園

Learning Resources 推出 104 件組件的 Playground Engineering & Design STEM Set ，能讓幼兒親手組裝心愛的遊樂園，加上配有圖文並茂的指引卡，能讓家長有更清晰的觀念。同系列中，新推出的Gears! Gears! Gears! Movin’Monkeys 及 Wacky Wheels 也十分吸引。

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偷插電機械玩具

與不插電類似，但此系列輔以少許用電的機械現具以吸引玩家，仍以避免費使用電腦編程。

老鼠愛編程

若覺得上述的玩具看似沒有與編程相關，欠缺實在感， Code & Go Robot Mouse Activity Set 就會較合適。同學可根據卡片組裝地圖，然後利用卡片先進行編程，最後於機械鼠背後輸入步驟，與實質編程相似。

百變組裝

Coding & Robotics Science Experiment Kit 本身具有高變化及擴展性高，可組裝成動物，也可變成心愛的汽車，適合不同年紀和愛好的兒童。重要的是玩具設計內容詳盡兼真正循序漸進，設計的秘密在底盤是一個掃描硬件，孩子只需組裝上層及排好卡片就能學運算思維，是一套真正將學習化繁為簡的玩具。

書棋系列

若是孩子較文靜，閱讀和棋類會是較佳的選擇。

我第一本編程書

坊間上也有些編程書，但說明清晰，圖畫吸引，而且還有些少少習作，推薦這本 My First Coding Book 。另外，還有一本 Lift-the-flap computers and coding 也不錯。

農場裡學 JAVA

運算思維可以不是程式語言，但學程式語言必定會包括運算思維。亦因此，很多人認為直接學有關程式語言的事物是一個直接方法，但此舉往往趣味性較低。有教育學者就突破此困難，將程式語言與棋結合，推出 codingFarmers 遊戲。方式是遊戲卡上既有常規英語，也有 JAVA 代碼，最終就能用代碼連接遊戲行為。

滑雪兼學 C 語言

一款以滑雪為主題運算思維的遊戲，內裡最神奇的地方是玩遊戲時，運用 IF THEN ELSE 或 SWITCH 等複雜的概念，同時會不知不覺能學習 C 語法。最有趣的是官網有 C-jump Board Game Virtual Tour ，若不介意插電，還可以看看編程結果。

十年‧運算思維演變

由 2006 年開始提倡的概念，於十年後，周以真教授曾再度探討此問題。從《 Computational thinking, 10 years later 》一文中，可看到框架沒有改變。她表示在十年期間，幸運地世界各地政府及組織均注意到運算思維的重要，但能實踐仍有乃於數學整體概念的配合，她指出數學課程的步伐與運算思維或存在差異。此外，由於新的規則形成，舊的教育制度及人事是壓力之一。筆者十分認同上述觀點，期盼人們能用新觀念去衝破困境。

最後，運算思維是建基於歸類和算法，相信能有效處理大量複雜性的問題。然而，人的可貴之處在於能處理複雜的世界，當歸類將會因應資訊科技數據能被大幅提升時，期望任何系統，也能顧及處理小眾的訊息，相信也將是系統優劣的分別。