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用故事玩「運算思維」與「程式邏輯」遊戲

之前我們用很多故事情境、家裡的物品,設計不同的「路徑」、「重複」遊戲,這星期,反向操作,利用一個故事,回顧之前介紹過的程式邏輯概念。 家裡只要有故事書,就能玩「運算思維」遊戲。

今天我用的故事是「金髮女孩與三隻熊」,「金髮女孩與三隻熊」的故事,在美國就像是「小紅帽」與「三隻小豬」一樣家喻戶曉,但是說來慚愧,我第一次聽這故事是我第一年來美國時,那時任職學校請我幫下年度的的新生做語言評估,請我念這本家喻戶曉「金髮女孩」。天啊!我竟然沒聽過這個經典故事,是怎麼回事呀?

「金髮女孩與三隻熊」的大意是,一個金髮女孩,跑進森林玩,看到一個木屋(其實是三隻熊的家),裡面有大、中、小三碗粥,他進去就把粥喝一輪,覺得小的冷熱剛好,然後把小碗粥喝光。之後又跑到熊家客廳,將大、中、小椅子坐一輪,覺得小的椅子軟硬適中,然後用力坐一坐小椅子,小熊的椅子就壞了。最後跑到熊家臥室,將大、中、小床睡一輪,覺得小床大小剛好,於是女孩睡著了。三隻熊回來之後,把廳室看一次,發現有人闖進屋中,很生氣,看到金髮女孩在小熊床上。金髮女孩這時正好醒了,看到三隻熊,嚇得一路大叫跑回家。

youtube上「金髮女孩與三隻熊」故事: https://reurl.cc/g8nnL7

在家怎麼用一本故事繪本玩程式邏輯遊戲….

不是每一個故事都可以玩到「所有的」程式邏輯遊戲,一個故事,選一、二個概念玩就可以了,這個故事只是為了好解說,特別選的例子。

一、排序: 

排序、流程是coding裡面很重要的一個概念,coding要用對的順序給機器人指令,機器人才可以根據給的指令做事,因此,聽完每一個故事,都可以玩排序,排序不但幫助小孩可以重述故事增加語文能力,還能幫助小孩增進coding的流程圖概念。

我提供一些圖片,讓艾米與利亞討論「金髮女孩與三隻熊」裡的故事,並排出順序。

利用「首先」,「然後」,「接著」,「最後」重述故事….

家裡如果有一些「排序」拼圖,也可以拿出來用,讓小孩排出順序之後,說出每一個順序的步驟或練習按照順序,看圖說故事。一開始可以用三步(開始、中間、結束)重述故事。

之前分享過,有關排序概念的文章 https://hilittleworld.com/iagi

二、重複: 在程式遊戲裡,辨識出重複,就可以用「迴圈」給機器人指令。

與小孩討論,找出故事裡重複事件,例如:

金髮女孩跑進三隻熊的房子….  試吃、試坐、試睡,大、中、小的順序重複:

她先吃大粥 ,再試吃中粥    最後吃小粥  覺得剛好,她把小粥 吃光

她先坐大椅子,再坐中椅子,最後坐小椅子,覺得剛好,她把小椅子坐壞。

她先睡大床,再睡中床,最後睡小床,覺得剛好,她就睡著了

三隻熊回來之後,他們說話也有順序上的重複,對發生事情的評論,也是一種重複….

熊爸爸走到廚房,生氣的說:「有人喝過我的湯」,

媽媽有一點擔心的說:「有人喝過我的湯!」,

小熊大叫說:「有人喝過我的湯,而且還把它喝光了!」

熊爸爸走到客廳,生氣的說:「有人坐過我的椅子」,

媽媽有一點擔心的說:「有人坐過我的椅子!」,

小熊大叫說:「有人坐過我的椅子,而且還把它坐壞了!」

用毛線圈出重複情節

之前分享過,有關重複概念的文章

1. https://hilittleworld.com/dj71

2.https://hilittleworld.com/hqi4

三、分類  將故事中,出現的地點、物品、詞語做分類

大中小 (東西是屬於誰的)

廚房、客廳、臥室

各種形容詞語,按照喜好程度分類

四、資料分類與整理:依照資料的種類、組成,分析和整理材料,找出資料之間的關聯性,

廚房:  大碗+大湯匙+大餐墊+太冷  → 中碗+中湯匙+中餐墊+太熱  →小碗+小湯匙+小餐墊+剛好

客廳:  大椅子+大坐墊+太硬            →中椅子+中坐墊+太軟             →小椅子+小坐墊+剛好

臥室   大床+大枕頭+大被子+太大   →中床+中枕頭+中被子+太高→小床+小枕頭+小被子+剛好

之前分享過,有關分類與通關密碼的文章 https://hilittleworld.com/5yhr

五、步驟練習,利用故事裡的情節,練習各種不同的步驟

金髮女孩怎麼喝各種粥?

金髮女孩怎麼從廚房走到客廳?

金髮女孩怎麼試坐各種椅子

金髮女孩怎麼從客廳走到臥室?

金髮女孩怎麼試睡不同的床? 

以上有什麼步驟? 可以讓一個小孩說,指揮另個小孩扮演。也可以由小孩說,指揮大人做動作。

我覺得youtube的這個影片非常寫實,https://reurl.cc/Xeaavj

這個爸叫二個小孩寫出做三明治的步驟,然後血淋淋的在小孩面前按照他們寫的步驟做三明治,惹得小孩快哭了…..

這個爸想表達的是,你如果沒有把步驟寫清楚,別人沒辦法做出你想要的事,因為給好的指引很重要…

但是我沒辦法接受用這種方法教艾米與利亞…  只是想讓大家知道為什麼清楚的步驟很重要

之前分享過,有關步驟的文章,我走溫和派 https://hilittleworld.com/afhk

六、抽象化: 從故事中找出重複的規則,或將共同點歸納在一起,將程序單純化。

在故事裡,有一點像是將故事變成大意,這兒是將重複的部份,用最簡單的方法表示。

上面金髮女孩要執行的步驟,簡化來說,就是按照大中小程序,喝粥→坐椅子→睡床,

首先,金髮女孩試喝大粥→試喝中粥→試喝小粥

再來,金髮女孩試坐大椅子→試坐中椅子→試坐小椅子

最後,金髮女孩試睡大床→試睡中床→試睡小床

三隻熊回來之後,簡化的步驟就是,按照大熊、中熊、小熊的順序發表意見,他們檢查廚房→客廳→臥房

七、選擇結構: 為了讓程式對應各種情況,必須可以依據不同狀況執行指令。依據不同的狀況,做出選擇的指令。

讓機器人判斷「是」或「不是」,如果不是就換下一個….有一點像走迷宮,找到最適合的粥

喝大粥→好喝嗎?→是→繼續喝

                            ↘不是→喝中粥

喝中粥→好喝嗎?→是→繼續喝

                             ↘不是→喝小粥

喝小粥→好喝嗎?→是→繼續喝→迴圈→繼續喝→直到喝完

八、問題解決

這一點是STEM課程很強調的一點。「問題解決」的「過程」與「程序」,生活無處不在,

這個能力不但coding需要用到,設計思考流程也很重視這個環節。幾乎每個故事都可以找到「發生什麼問題」與「解決方案」。

每個故事都有故事的基本元素: 5W (人物、時間、地方、發生了什麼和為什麼發生這件事)

找出故事的基本元素,並用故事地圖分類,找出「發生什麼問題」、「解決方案」

大人可以用一些任務導向的問題,幫助小孩梳理一堆訊息裡的重要訊息。

  1. 什麼時候發生任務?(when)   金髮女孩跑進三隻熊房子時
  2. 和誰一起完成任務?(who)     金髮女孩、三隻熊?
  3. 在哪裡完成任務?(where)      三隻熊的房子
  4. 為什麼要完成任務?(why)     金髮女孩又餓又累
  5. 如何完成任務?(how) 找可以吃的東西(要冷熱適中)、找可以休息的地方(軟硬適中)
  6. 任務的目的是什麼?(what)    吃飽、睡飽

之前分享過,有關故事地圖與故事基本元素的文章https://hilittleworld.com/pm5q

九、利用上面的故事地圖設計coding遊戲

這個部份上星期分享過,就是用家裡的玩具,放在格子地墊上,配上各種「箭頭」指令,玩coding遊戲。大略是按照下面的步驟引導….

  1. 問題是什麼 : 金髮女孩要找冷熱適中的食物、舒適休息的地方 (舒適的椅子、舒適的床)
  2. 思考解決問題的方法: 在大中小的碗、椅子、床裡一個一個試,直到找到適合的
  3. 設計演算法:    

                              設計讓金髮女孩,找到適合食物的路徑,可以怎麼走?

設計讓金髮女孩,找到適合椅子的路徑,可以怎麼走?

                              設計讓金髮女孩,找到適合床的路徑,可以怎麼走

4 設計程式:   最後將演算法輸入至機器人裡,也可以用手動娃娃扮演,按照箭頭走

之前分享過,有關用故事情境設計不同遊戲的文章 https://hilittleworld.com/aj0c

📖 活動參考書籍:

書名: 程式冒險王國: 小學生的運算思維與邏輯必修課 https://reurl.cc/e9VVNQ

作者:金美善

出版社:親子天下

在故事情境下解決問題的coding 繪本

這星期我念了「程式冒險王國」給艾米與利亞聽,這套書的作者是一位小學程式設計老師,小學程式設計老師寫的書真的特別接近小孩可以理解的範圍。跟之前我提到的那套日本小學程式設計老師寫的書一樣好用(不插電 小學生基礎程式邏輯訓練繪本:https://reurl.cc/L03o5y)!

其中第一本書比較適合年紀小的小孩,而二、三冊,則適合數學計算能力、推理解碼能力有點基礎的小孩,三本書的故事內容都很有趣,大意是有二個小孩到了一個程式王國,王國裡發生一些問題,他們利用程式設計裡的運算思維,幫助解決。解決完得到八個彈珠才可以回到自己的世界,但是現在只有三個彈珠?其他五個故事還沒出版。

第一本真的很厲害,用同一個「做漢堡」主題,帶入很多基礎程式運算思維概念…而且非常合情合理。我將這三本書當作工具,回顧我們學過的概念,艾米玩起來沒有卡住,對利亞來說就有一點難了。

這三本書,用的方式就是以一個前後連貫的故事介紹各種不同的「運算思維概念」,如果想要有更多,用故事帶入「運算思維概念」的點子,可以參考這三本書。

我之前活動設計,參考用的書—「 露比任務」,也是這樣的方式,只是他的故事有一點奇怪,我有一點不太了解它的故事邏輯,但是故事後面的活動很豐富,把程式邏輯概念說得很清楚,遊戲也很有趣。

書名: 露比任務—培養孩子邏輯思考的程式尋寶記  https://reurl.cc/nnnjjD

作者: Linda Liukas

譯者:顏嘉儀、顏敏竹

彩實文化出版

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