什麼樣的能力，能讓孩子終身受用？是一個固定不變的技能，一個流利的語言，還是擁有一個能面對越來越多變世界的思考能力？這篇文章要帶著大家認識108課綱中佔有非常重要地位的「運算思維」的實際案例，這是一套思考程序，好讓人類懂得如何運用電腦來解決各種問題，而且我們從日常生活中就能發現運算思維的存在！

或許你感覺霧裡看花，但我相信你已經開始產生好奇，現在讓致力於推廣「運算思維」與思考力教育的 Sigel Labs太陽實驗室告訴大家，運算思維是甚麼？運算思維的四個關鍵步驟是甚麼? 為什麼應該培養孩子運算思維？並帶著大家一起來體驗孩子的每天生活，原來都可以透過解開任務，來建立運算思維喔！就讓我們看看實際的運算思維實例，學習像個程式設計師一樣思考吧！

「運算思維」是甚麼，很難嗎 ? 給孩子的5個運算思維實例！【超強學習單下載】

如果想成為律師要先背六法全書、想去美國留學要學英文，那要跟機器人一起工作要學什麼？隨著智慧科技不斷發展，人機互動已經是未來趨勢，而且影響層面擴及各大產業，將來無論是在哪個領域發展，都可能需要有工程師的思維，懂得如何與電腦溝通，而這種素養與能力，總稱為「運算思維（Computational Thinking）」。

最早提出運算思維這想法，是 2006 年卡內基梅隆大學教授，同時也是微軟研究院全球副總裁周以真（Jeannette Wing），她對運算思維的定義如下：

「運算思維是一個思考的程序。它的目的是闡明問題，並呈現其解決方案，因而讓「運算器」(包括機器與人) 能夠有效率地執行。」

試著拆解這段話，「運算思維（Computational Thinking）」包括以下的重點：

是一個思考的程序
清楚定義問題，並尋找解決方案
讓「運算器」能夠有效率地執行

由此可知，運算思維本身就是針對解決問題的一種思考過程，最後提出的解決方案，需要能夠讓人或是機器，有效率地去執行，提出的解決方案可以有多種可能，並非強調程式是唯一解，重要的是培養這樣的思考過程，進而廣泛應用在生活與工作上，提供解決問題，提升效率的多元視角。這一篇我們就舉幾個有趣的運算思維實例給大家 ! 在這之前，我們先來看看，運算思維與程式設計之間，有甚麼關係呢?

運算思維與程式設計有什麼關係？

運算思維就等於在電腦前輸入程式嗎？這兩者雖密不可分，但並不是同一件事喔！運算思維重視問題的解決方法與步驟，程式設計是實際編碼的過程。也就是說，擁有運算思維的人可以用頭腦想出解決方案，而具備程式設計技能的人可以將解決方案用電腦能理解的方式落實，兩者其實是相輔相成，而通常會先建立運算思維再學程式設計。

培養「運算思維」對幼兒或孩童有哪些好處？

“運算思維與程式設計是一段不斷嘗試、錯誤、修正的過程，能教給孩子不怕錯的勇氣，逐而發展出創意。”

運算思維也被認為是21世紀人才必備素養，在「素養教育」越見重視的趨勢中，運算思維也成為教育部108課綱或12年國民教育科技教育課綱中的重點項目。

為什麼運算思維變得如此重要呢？以下四個優點給大家參考：

成為獨立思考的人
成為有創意的人
有能力解決問題的人
成為快樂學習的人

運算思維教孩子看見事物運作的本質，判斷出最重要的部分與其他不重要的，引導孩子「如何思考」而非「應該思考」。此外，運算思維與程式設計是一段不斷嘗試、錯誤、修正的過程，能教給孩子不怕錯的勇氣，逐而發展出創意。了解了原因之後的學習，才會反映在學業成績上，不僅僅只是填鴨，讓孩子意識到學習是一件快樂的事。

或許你想問，如果是國小生、甚至是學齡前幼童，學得會運算思維訓練嗎？答案是肯定的，運算思維的概念其實不難，我們在日常生活中就能觀察到這樣的思維存在，因此大家要考慮的不是幼童是否適合運算思維，而是怎麼從生活中培養運算思維，才是學習的重點喔！

亞洲運算思維專家-「 Sigel Labs 太陽實驗室」

運算思維該怎麼教？有哪些實際的運算思維案例? 「 Sigel Labs 太陽實驗室」自 2018 年創立以來，經過無數次的教學經驗發現，小至刷牙、大至旅遊行程規劃，原來生活中大小事，都有運算思維的存在。這讓他們敢於不同，發展獨家教法，放棄呆板的機器人程式課教學，轉變為真正的能運用於生活中的運算思維活用課程，就是要讓大家知道，運算思維不只是一門技能，而是所有人在生活中都可以培養的「思考習慣」。

例如帶孩子逛超商，大部分的人通常拿了商品就離開，但擁有運算思維力的小朋友可能會好奇問：為什麼商品要這樣分類？觀察陳列架上的分類方式，對於商家或是客人有甚麼樣不同的結果? 甚至提出更好的分類方式。這樣的求知和解決問題能力，正是運算思維帶給孩子的超能力！

當然，這樣的思考習慣，也是建立孩子銜接學校課程的最佳利器 ! 不過這種思考習慣，需要時間累積才能看見明顯效果。太陽實驗室創辦人 Jackson 也分享了實際的教學經驗，如果家長願意給予耐心，等孩子學習累積至一定程度後，就會看到有如「複利」效應般的成長，這就是他們想給孩子一輩子都受用的能力 !

生活中的運算思維案例 — 太陽實驗室透過運算思維訓練，讓孩子拿下</WLRC>臺灣區第一名殊榮

運算思維有四個關鍵步驟：

拆解問題：將一個大問題，拆解成許多的小問題
模式識別：尋找問題的相似度及前後關聯性，並予以歸類
抽象化思考：化繁為簡，去掉多餘，專注核心
邏輯推演（演算法）：以流程圖方式，描述解決問題的步驟和程序

下面的影片可以清楚的建立這四個概念。

那麼，運算思維只能用在數學或者是程式上嗎? 來看一個生活上有趣的例子，一個爸爸用在麵包上塗抹花生醬，來訓練孩子如何正確的下指令。

這個爸爸真是太折磨人了。不過的確是這樣，在生活中訓練孩子正確的下指令，是需要透過思考的。讓孩子在點滴中累積各種思考的過程，變成一種直覺反應，才能夠看到問題的核心根本，進而解決問題。

培養孩子的運算思維不只是寫程式或玩機器人，我們從日常生活中就能看到運算思維運作運算思維的思考習慣，不但讓生活更加有趣，還有助於學業發展， Sigel Labs 太陽實驗室的Jackson便以「孩子一日5個運算思維實例」為例，告訴大家如何運用生活情境來引導孩子練習運算思維，讓孩子們更有意識地生活、產生好奇心、展現高於其他孩子的敏銳度與觀察力。接下來我們來帶著各位老師或爸媽，來玩玩孩子生活中的五個運算思維實際的例子，可以怎麼導入「運算思維」 ?

5 個從生活中培養幼兒運算思維的實際案例

運算思維實例 1 ：刷牙

你一定沒想到刷牙這種下意識的行為，居然可以用來做運算思維的訓練？若要詳細將刷牙步驟寫下來，讓機器人順利完成刷牙動作，可沒這麼簡單囉！在運算思維中有一個重要的概念是「正確指令」，我們必須懂得將事物拆解成可被任何人正確理解的簡單步驟，別人才能做出符合預期的結果。

比如說，可以帶孩子思考刷牙的實際步驟，諸如開水龍頭、用漱口杯裝半杯水、再拿起牙膏，打開牙膏蓋子、擠在牙刷毛上、將牙刷伸入口中、從右邊下排牙齒開始刷洗、再來是右邊上排牙齒等……我們可以把每個步驟分別寫在卡牌上，讓孩子看見什麼叫做「拆解問題」，再邀請孩子做排列組合，去思考刷牙步驟應該如何？有沒有哪些步驟可以省略或需要增加？透過這樣的過程練習將日常生活中非常簡單的單一事件，思考得更深。

運算思維實例 2：換上制服

刷完牙要換上制服準備吃早餐囉！帶著孩子想想，我們每天早上起床換衣服的過程中，實際上發生了哪些步驟？我們必須打開衣櫃、拿出衣服和褲子，將衣服攤開，從頭部開始套入，接著套入右手，再套入左手，再將衣服往下拉至腰際處。一個理所當然的動作其實可分成諸多步驟，這些步驟有著既定的「順序」與「組合」，才能順利完成穿制服這件事，這就是運算思維的一部分。

或許對孩子來說，穿制服是在日常不過的行為，然而透過運算思維的思考模式，我們可以讓孩子了解，從簡單到複雜的行動行為與指令中，都是由事件「排序」與「組合」而成，穿制服是簡單的行為，透過拆解，理解其中步驟，也引導孩子在未來遇上困難困難問題時，擁有拆解與解決問題的能力。

那換下來的衣服該如何整理呢？或許我們可以帶著孩子做分類，例如分成睡衣、內褲、襪子等，進階一點可以帶他們依照要不要洗去做分類，這就是抽象化思考的小練習。在落實完分類之後，如果是碰到團體要一起進行的活動，馬上孩子就可以彼此知道，該如何定義問題，歸類，彼此進行分工。

運算思維實例 3：泡一杯可可

什麼？泡可可也可以培養運算思維？其實這是來自於許多國外知名大學的邏輯思考基礎課程，帶孩子透過泡熱可可，了解如何選擇適合的條件（例如：要選玻璃杯而不是塑膠杯），將泡可可的步驟排序，並學習發現錯誤並「除錯」(debug)。

值得一提的是，太陽實驗室在「我的便利商店」這麼有趣的獨家課程中，就帶著孩子實際走訪超商，觀察店員泡可可的過程，孩子們用心將選擇、嘗試、除錯的階段記錄下來，非常有意思。

另外在超商還可以玩分類遊戲，通常小朋友在做分類時會很直覺用物體大小、顏色、型態等方式來做分類，但我們可以進一步引導孩子採用「抽象性思考」來分類商品，例如將具有相同功能屬性的分成一類，或是將喜歡吃與不喜歡吃的分成一類等⋯⋯多元啟發孩子的邏輯與創意思考。

運算思維實例 4 ：每天坐公車去上學/ 設定鬧鐘

程式設計中還有個很重要的概念稱作「迴圈」（Loops），我們可以理解成「重複模式」。電腦透過演算法得以不斷重複執行動作，直到下一個指令出現才停止，我們能告訴電腦每天重複做動作，或只在特定時間重複動作。

要如何讓小朋友簡單理解迴圈概念呢？最好是從每天例行公事開始，例如坐公車上學，我們一樣先想想步驟，首先早上 7:30 開門走到公車站，公車來了走上車， 8:00 到達學校門口站牌下車，然後再走進教室。或是設定鬧鐘，週一到週五因為要上學，必須比較早起，週末若沒有其他行程，則可以比較晚起，不需要設定太早的鬧鐘。

我們要讓孩子意識到星期一至星期五每天都重複一樣的模式，星期六、日則放假休息，坐公車與設鬧鐘都屬於這樣的例子，只要到星期一就會自動重複模式，這就是程式設計對電腦起的作用，利用迴圈能讓執行更有效率，只要下達簡單指令，電腦與機器人就會自動把模式跑完囉！

運算思維實例 5：讀繪本/ 玩樂高，訓練有邏輯的故事力

當我們有能力將事件或事物拆解成各種步驟時，進一步就能教小朋友去思考這些步驟的「順序」。以讀繪本為例，我們先帶著孩子讀完故事，接著將故事的事件發展分成幾個重要部分，再邀請孩子以時間線或故事情節做排序，這樣就能在過程中建立孩子對於序列的概念喔。

太陽實驗室熱門的「樂高電影課程」一樣帶著孩子透過拆解故事，找出步驟的順序，更進一步邀請孩子將腦中的創意思考與想像力，落實為實際故事。當孩子是透過理解故事編排順序進行編寫，而不是依樣畫葫蘆時，有邏輯的說故事技巧便會成為他們終身受用的能力。

結語

運算思維真的就在生活中，帶領我們用不同的角度來看待事情，使生活更有趣味性。很多小朋友進入運算思維的世界後開啟無限好奇心，變得熱愛學習，且培養敏銳的觀察力與好奇心，更能獨力解決問題。

給孩子魚吃，不如教他釣魚。不用去強調孩子實際完成什麼作品，或是寫出什麼高深的程式語言，而是把特別的教學法帶入生活情境，讓孩子能獲得面對現今多變世界的思考能力，如果爸爸媽媽也想進一步讓孩子學習思考，讓孩子開始真的有意識地過著自己的每一天，培養解決問題與獨立思辨的能力，太陽實驗室可以帶著你的孩子一起發展未來最需要的「運算思維力」 !

最後告訴大家，太陽實驗室目前以開設營隊為主，每年夏令營與冬令營都會開設「設計思考 x 運算思維」以及「樂高電影」等多元主題營隊。若家長對太陽實驗室常態課程有興趣，歡迎加入太陽實驗室官方 LINE或是上粉絲頁詢問和了解更多資訊唷！

運算思維學習單下載