不插電 小學生基礎程式邏輯訓練繪本1：點子不是只有一個（書末附指導者教學建議） プログラミングを学ぶ前に読むアルゴリズムえほん1：アイデアはひとつじゃない！〜アルゴリズムって、こいうもの

★日本學校圖書館出版賞★

這是一本跟程式設計有關的書，但是！

我們不教你寫程式　先教你培養邏輯思考力！

 

★108年課綱全新「科技領域」體驗先修★

★不插電的學習體驗★

★孩子的第一本程式設計學前書★

★書末附指導者教學建議★

 

　　每天早上，三姊弟會一起走路去上學。這一天，他們在途中遇到了雨後的大水窪、還碰到青蛙們過馬路！這些狀況都會擋住上學的路，要怎麼順利抵達學校呢？

 

　　遇到水窪，可以跳過去、搬石頭當作墊腳石、或是脫下鞋子涉水而過；碰到青蛙們過馬路，可以從旁邊繞過去、踩高蹺跨過去、也可以等青蛙們全部通過後再走。三姊弟面對問題的解決方法各有不同，但最後都順利解決問題，這表示解決問題的方法有很多種，點子往往並非只有一個。

　　這是一本和程式設計有關的書籍，但是我們不會直接教孩子寫程式，也不會讓孩子馬上使用電腦、鍵盤和滑鼠，而是先培養孩子的邏輯思考力。首先讓我們認識什麼是演算法吧！簡單來說，當我們心裡有一件事想達成（目的），每個人都會思考該怎麼做（方法）比較好，這個實現目的的方法就是「演算法」，而把規畫好的演算法對電腦下指令，就稱作「程式設計」。

　　我們其實早已習慣用演算法來解決各種問題、並採取行動，本書運用各種生活化的舉例，讓孩子學會有邏輯的思考，並且找出最適當的演算法來達成目的。當孩子學會運用這樣的思考方式時，就具備了程式設計的基礎。而像這樣的邏輯思考訓練，對於日常生活的解決問題能力也非常重要。

 

※書末附指導者教學建議

　　集結日、臺2位長期深耕資訊教育的作者之心力大成，從108年新課綱與程式設計教育的關聯談起，並提供實用的不插電教學法範例，讓您輕鬆引領孩子培養邏輯思考力。

 

　　本書為「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列的第１冊，另有《2：找找看、排排看》、《3：以流程圖畫出未來》、《4：演算法遊戲大挑戰》，為孩子接軌國中三年的科技領域課程。

 

※套書加值贈品：演算法遊戲圖卡

　　套書加值贈送精緻可愛的遊戲圖卡（搭配第4冊演算法遊戲使用），節省影印的時間，並提升動手操作的機率和樂趣。

 

※科技界、教育界一致好評推薦

吳文宏（臺北市立農國民小學教師）

吳郁芬（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）

林怡辰（彰化縣土庫國民小學教師）

林銘照（國立屏東大學科普傳播學系助理教授）

邱文盛（花蓮縣教育處教育網路中心輔導員）

洪敦明（教育部閱讀推手獎得主、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）

張文翰（屏東縣光華國民小學教師）

張哲剛（103年教育部國中小行動學習傑出優良教師、雲林縣國教輔導團科技領域國小組團員）

陳安儀（親職教育專欄作家）

陳宣霖（宜蘭縣梗枋國民小學教師）

曾俊夫（新北市積穗國民小學資訊教育教師）

強傑麟（臺北市建安國民小學資訊教育教師）

詹凱賀（臺東縣香蘭國民小學教師）

蔡淑君（臺中市光明國民中學資訊教育教師）

饒建奇（淡江大學電機系副教授）

藍莓媽咪（全臺第一個日文繪本讀書會創辦人）

＊以上依首字筆畫排列

 

希望本書能成為讓孩子與老師一起學習程式設計的契機

　　程式設計對於孩子來說，就像是將自己的想法以更加動態的方式呈現出來的新媒體，我們希望讓孩子透過程式設計體會表現的樂趣，以及與同儕分享作品的喜悅。

　　倘若孩子擁有自主思考的能力，能夠自行判斷及挑選出合適的「演算法」，他們的表現手法也將會更加豐富。演算法可說是程式設計的基本思考邏輯，若老師也能深入理解演算法的意義，就能夠配合各科目的性質，將程式設計的活動安排得更具意義。

　　本書將不會提及關於「程式語言」的演算法，而是安排各種小學生實際上容易遇到的情境，藉由三姊弟所各自構思出的演算法來解決問題或達成其目的。當孩子對登場人物的處境能夠感同身受時，就能自然而然地學會演算法的思考模式。

　　像這樣在不使用電腦的前提下接觸演算法及程式設計，稱為「不插電（Unplugged）體驗」。當孩子對演算法及程式設計產生興趣後，建議接著讓孩子們嘗試圖形化或純文字程式設計軟體。如此一來，相信孩子將實際體會到「啊！原來要讓電腦做這件事，只要這樣思考就行了。」孩子是資訊化社會的未來主人翁，培養孩子的電腦素養（Computer literacy）是指導者的使命。本系列繪本若能協助指導者踏出達成使命的「第一步」，將是一件多麼令人開心的事。

——東京都小金井市立前原小學校長/松田孝

 

不當程式設計師，也要有邏輯思維力

　　以前我們用大把時間在熟悉「資訊科技的應用」，學習電腦技能、認識電腦軟體，或是上網搜尋重要的資料再加以整理與呈現。但即將推行的12年國教科技領域新課綱則是把學習重點擺在「運算思維」的培養。

　　運算思維包含了學習資訊科學的知識、與電腦運作原理相關的邏輯概念、生活上應用資訊的知能，以及程式設計的概念與實作。對現代人而言，資訊已經與生活分不開，無論是那些因為資訊科技才能被呈現的事物，或是可以用在實際情境的邏輯思考概念，都可以透過運算思維的學習來得到。KK老師認為，未來即使不當程式設計師，培養思考邏輯的能力，對生活也非常重要。

　　目前市面上教孩子程式設計的書籍很多，但是像這系列四本繪本，不談程式設計，而是先培養閱讀與思考力的書，則很少見卻很重要。這套繪本可以在小學階段，透過實際情境，帶孩子認識資訊科學中的演算法與邏輯思考方式，進而推展到程式設計的概念。對於中高年級的孩子，則進一步地介紹了圖形化程式設計軟體及遊戲式的體驗，最後還提供如何利用程式進行機器人控制，這種將抽象與現實連接的進階課程建議。這套繪本告訴我們如何鼓動孩子的學習興趣，還能讓他們不畏懼認識新知識，這也將會是我們在資訊課堂可以嘗試達到的願景，你說，是不是很棒啊？（快說是！！）

——國民中學現役教師、《偷插電的資訊科學》作者/謝宗翔（謝KK）

 

透過學生的生活經驗，清楚將複雜的電腦專有名詞講解清楚，使孩子也能輕鬆理解，並建立邏輯運算的基本概念，奠定程式設計的基礎。

——吳文宏（臺北市立農國民小學教師）

 

「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列的內容是目前坊間出版品中少見以繪本型態呈現，並以演算法為主題介紹程式邏輯的書籍，設定小學生為閱讀目標族群，亦可作為學齡前至國小階段由家長陪同的親子共學教材，書中以淺顯易懂的生活例子，搭配豐富的圖文解說，讓程式或演算法這些生硬的專有名詞，變得更容易理解。

這套繪本特色是以演算法為主題，並用循序漸近、由簡至繁的方式，有組織的呈現教學內容，也就是先讓學生對演算法建立完整清楚的觀念後，再逐步介紹重要的運算方式，如：排序、搜尋及學習繪製流程圖，第3冊開始，以圖形化程式設計語言介面，引導學生寫出自己的演算法。這些學習過程，都是為孩子未來學習插電程式設計課程所奠定基礎的準備。

108年新課綱將程式教育納入，以不插電的方式從生活中建立程式邏輯，將來學習插電的程式語言就更容易理解其原理，並從中發掘出寫程式的樂趣。

——吳郁芬（ACTC 亞洲兒童程式教育協會祕書長）

 

演算法其實就是解決問題的能力，是我們每天都需要使用的能力，這套繪本的範例引導設計得淺顯易懂，看完後會發現原來演算法無時無刻在我們身邊，只是我們並沒有察覺到。我覺得本套書對於孩子邏輯思維的訓練很有幫助，對日後學習程式語言更能達到事半功倍的效果。

——呂奎漢（花蓮縣教育處教育網路中心輔導員）

 

透過與孩子生活貼近的遊戲，潛移默化中體驗「邏輯思維」。培養不管將來是否想要成為工程師，都需要擁有的清晰頭腦。

——林銘照（國立屏東大學科普傳播學系助理教授）

 

當108年課綱出現運算思維、程式設計、資料結構和演算法等內容的時候，國中小現場老師都感到非常惶恐，紛紛責備為何要將大學的課程下放到國中小，在朝野罵聲不斷下，家長孩子更擔心這麼難的課程，到底要怎麼學。然而，現今科技相關領域的大學教授們、甚至是國中小老師，在普遍未熟悉教育、認知心理學或相關教學理論時，大家都擔心，這樣一昧地填鴨亂教下來，會不會讓孩子從此就不想接觸這些內容？就在此千鈞一髮之際，這套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列的出現，無疑是解救了所有的老師和學生，甚至是臺灣的教育界。

我們都知道新課綱強調素養導向，但是到底什麼是素養導向？說穿了很簡單，當我們在學習新工具、知識和技能時，如果可以跟生活產生關聯，讓學習的內容跟生活緊密結合，如此一來，學的東西能夠很習慣應用於生活，學習就會內化，在需要時就能自然發揮出來，這就是素養導向的學習。然而，學習要學得好，要有一些策略，包括了抽象知識具象化、學習情境的安排、歷程的探索、學習方法的歸納、遊戲化的設計、多元智慧策略的運用等，這些power teacher究極的教學法，都安排在這套繪本裡了！用這套書，可以輕鬆在遊戲中讓孩子具備運算思維、程式設計、資料結構和演算法等概念。

新課綱並不是要教孩子每個人都當程式設計師，而是希望孩子們了解這些人世間處理事情、解決問題的有效率方法，讓孩子的腦袋邏輯清楚，將來不管是生活或未來工作上都會有很大的助益，利用本套書來學習，孩子將會從自己的生活經驗發想並解決問題，學習從未如此輕鬆而有效率！透過多元智慧的安排，加上身體動覺的操作，讓認知學習跳升至生命經驗層次，最後遊戲化刺激孩子思考，運用所學解決問題，這樣的教學安排不僅有趣，而且師生皆可受益無窮。

能將複雜的理論，用這樣簡單又有效率的方式學習，本套書完美解救了臺灣水深火熱教育下的老師和孩子，我已經預見臺灣下一個美好的世代即將來臨，超棒！

——邱文盛（花蓮縣教育處教育網路中心輔導員）

 

　　我們的教育常常教孩子「如何⋯⋯」，卻忘了啟發他們「想要⋯⋯」，而這系列書籍則兼顧了兩者，讓孩子從生活經驗汲取邏輯與程式設計的奧妙。

——洪敦明（教育部閱讀推手獎得主、國立公共資訊圖書館館員）

 

運算思維，希望讓孩子了解電腦處理問題的方式，可以思考面對生活中方方面面的狀況並解決問題。人類，每天的生活其實都在進行思考，這套繪本讓我們跟著小主人翁在面對各種狀況時，學習分析問題、設想方法並加以實踐，看著他們的表現，相信可以讓孩子們設身處地，讓自己也有信心與能力來勇敢行動。

我們常以為思考是很「個人」的行為，我特別喜歡繪本第2冊的運動會中，考慮趣味競賽的排序橋段：不僅解決問題，同時讓孩子看到許多狀況都是需要彼此溝通討論和團隊合作，才能齊心合力獲得好成績，並享受團結互助所帶來的喜悅。

從這套繪本的多類案例，也請老師、家長試著這樣做：

1.可以在引導孩子閱讀時，先「暫停」不急著往下看，配合情境過程，先讓孩子們討論提出「幫主人翁想想有什麼方法？理由為何？」接著再繼續閱讀。

2.從孩子自身的家庭、生活與學校活動中，搭配運算思維的能力來加以結合。相信都能讓孩子們的大腦真正「運算」起來，這也是孩子每天所見所學都可以寓教於樂的機會！

——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）

 

前幾年創客熱潮興起，身為資深「學人精」，總要依樣畫葫蘆一下，但不知道是門檻太高，還是個人慧根有限，到了「程式設計」這個坎，我就停滯不前，無法持續玩下去。雖然一直沒有進步，但眾多噗友常在網路上「放毒」——今天Ａ老師用3D列印完成某某作品，明天Ｂ老師的自走車已經可以走迷宮，後天Ｃ老師帶學生參加貓咪盃得獎連連。接著，《不插電的資訊科學》、《偷插電的資訊科學》陸續問世，才知道原來是我沒有「運算思維」的概念，難怪會在程式設計卡關，但這些教材以國、高中為主，對小學生而言還是有難度。

原本想原地踏步，但看完「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列，咦？我發現我看得懂吔，沒有卡關遇到大魔王的fu！第1冊說明何謂「演算法」，繪本裡的插畫生動又貼近生活，我看完馬上對演算法有基本概念，之前以為演算法就是一堆看不懂的函數和指令，但看完第1冊，我有種「啊！原來這就是演算法啊？！」的感覺。

接下來一樣利用生活例子來說明「排序」、「搜尋」的概念，然後慢慢進階到演算法中的三個形式：「依照順序」、「重複執行」、「必要時執行」，最後還有一些「不插電」的小遊戲。看完之後，回想最近在scratch的自學經驗，有豁然開朗的頓悟感，原來程式要這樣寫才會符合演算法的三個形式。

本套書內容深入淺出，舉例又很生活化，我相信學生看完後，對演算法會有基本認識，一般老師看完也會很快建立運算思維的初步概念。感謝KK老師引薦這套書給我，原本視運算思維為毒蛇猛獸的我，有勇氣拿起長矛繼續挑戰，我知道接下來的電腦課可以怎麼上了。

如果下次看到有老師在電腦課「玩遊戲」，不要懷疑，我們是在上資訊科學的核心知識——「演算法」。

——張文翰（屏東縣光華國民小學教師）

 

運算思維的概念原來可以如此生活化，透過「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列，小學生也能快速理解什麼是運算思維，真心推薦給大家。

——陳安儀（親職教育專欄作家）

 

以非常生活化和生動情境來訓練孩子思考的繪本，非常喜歡這樣的內容設計，每個單元都是孩子生活日常的情境，對未接觸電腦資訊課的學生是很棒的情境思考及訓練。上過電腦資訊課且已有運算思維基礎的學生，則多了份熟悉感與認知鷹架，更能快速進入程式語言的世界。

——陳宣霖（宜蘭縣梗枋國民小學教師）

 

程式邏輯並不是高不可攀的高牆，其實在日常生活中處處可見它的蹤跡。而這套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列採用非常淺顯易懂的方式呈現，搭配一些小遊戲，詮釋原本艱澀的演算法，讓孩子能在輕鬆的氣氛下理解與學習。爸爸媽媽若跟著孩子們一同參與，也能一窺其堂奧（OS：原來程式演算法沒這麼難嘛！）。所以非常推薦親子一起共讀哦！

——曾俊夫（新北市積穗國民小學資訊教育教師）

 

從發現生活周遭的演算法、認識經常使用的演算法，進而了解演算法的基本形式，最後用演算法來玩遊戲的寓教於樂方式，這套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列透過循序漸進的方式，把原本看似複雜的演算法學習過程融入在繪本裡的每個章節裡。除了把原本日本的舉例轉化為臺灣的教學情境（例：第2冊裡的查辭典和圖書館裡找書等情境），更是把謝宗翔老師的《什麼啦！這也是資訊科學》裡關於演算法的部分，用更詳細、更生活化的方式來詮釋。

本套書對108年新課綱中即將在小學融入各科的電腦課來說，除了可以協助老師們設計資訊融入在各科的課程(書後還附有適合從低年級到高年級，各年段的教材範例)，也能幫助學生在生活情境與遊戲中學習基本思考邏輯，進而學會解決問題的方法。

身為家長與老師的我，若錯過這套優質課外讀物，會深感扼腕不已，大推！！（想買+1）

——強傑麟（臺北市建安國民小學資訊教育教師）

 

「這是我首次看過最能符合目前國小學生在學校所學的資訊科學課程設計！」原因除了作者是熟悉一線教育狀況的教育工作者之外，也完全將學校活動用最淺顯易懂的方式設計成運算思維的初階學習活動，內容簡單到不僅能讓一般非資訊教師容易了解如何進行融入課程，學生也能夠同時進行學校活動又能夠理解原來運算思維就在生活當中，等同於是一本更多元、還是活的「學習字典」。

　　我相信這套「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列絕對能夠讓帶班導師輕鬆設計融入課程，我更相信學生看到本套書之後，學習動機將會更強，絕對是一套簡單有效率且沒有門檻的學習寶典！

——詹凱賀（臺東縣香蘭國民小學教師）

 

在國中教育現場近十年，深感基礎程式邏輯訓練的重要。國中程式設計課程中，有些學生很快就能上手，有些學生則一直卡在無法理解程式的邏輯。看到「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列套書，讓我大為驚豔。作者將程式設計中幾項最重要的演算法，以小學生在生活中會遇到的實際案例呈現，深入淺出的介紹基礎程式邏輯。

身為國中老師，我也想用這樣簡單的方式教導學生。身為兩個幼兒的媽媽，更是迫不及待想用其中幾個適合幼兒的遊戲，訓練孩子的基礎程式邏輯！

——蔡淑君（臺中市光明國民中學資訊教育教師）

 

　　在AI時代要成為資訊的主宰者，具備使用程式語言來解決問題已是必備的基本能力。「【不插電】小學生基礎程式邏輯訓練繪本」系列以淺顯易懂的方法，讓孩子輕鬆了解與學習程式的邏輯演算法則，進而奠定運算思維的能力。

——饒建奇（淡江大學電機系副教授）

 

標準答案也許只有一個，但正確答案絕對不是唯一。培養縝密的邏輯，鍛鍊柔軟的頭腦，漸進銜接程式語言更有趣！

——藍莓媽咪（全臺第一個日文繪本讀書會創辦人）

 

 

在這瞬息萬變的科技世界，上個月記得的東西，下個月也許就派不上用場。學校裡教的知識還沒離開校門就落伍，再加上12年國教全新的科技領域，正式將運算思維、程式設計導入教學，老師和家長該如何幫助孩子面對這些挑戰？

　　俗話說，給孩子魚吃，不如給他釣竿、教他怎麼釣魚。程式設計雖然看起來高深莫測，但其實只要掌握基本的關鍵概念，從小培養正確的邏輯思考力，未來正式踏入程式設計的課程時必能事半功倍，更是孩子一生受用無窮的寶藏！

　　這是一套很不一樣的程式設計書，我們不教孩子寫程式，而是用輕鬆、生活化的各種情境與遊戲，讓孩子在趣味閱讀中理解演算法和流程圖等程式設計的基礎。書末的「給指導者」，更是長期深耕資訊教育的日、臺兩位作者的心血結晶，讓老師、家長理解如何從不插電的方式養成邏輯思考力，並呈現多種實用且容易上手的軟體或教材，不論是孩子自學、親子共讀、或是作為學校教材，都具有非常高的實用性！