什麼是運算思維-定義

• 美國CSTA1「電腦科學」課程

一種能利用電腦解決問題的思維，包含使用如抽象化、遞迴、迭代等概念來

處理與分析資料，並產出實體與虛擬作品的能力(CSTA, 2011)

• 澳洲「數位科技」課程

利用數位科技設計與實作演算法解決問題的思維(ACARA, 2013)

• 英格蘭「運算」課程

•一種凌駕於電腦軟硬體之上，能針對系統與問題提出思考架構的思維模式

(DOEE, 2013)

• 我國「資訊科技」課程

•具備運用運算工具之思維能力，藉以分析問題、發展解題方法，並進行有效

的決策(國教院，2015)

運算思維的重要性-日常生活

美國卡內基梅隆大學教授 Jeannette M. Wing 認為在基礎語言能力中應該

加入電腦運算的因素，在讀、寫和算數之外，還需要該加上電腦運算的概

念：「電腦運算思考的技巧，並不是只有電腦科學家的專利，而是每個人

都應該具備的能力及素養。」

• 日常生活與運算的關係愈來愈密切

• 社交網路

• 智慧型居家

• 醫療

• 交通

• 購物

• …

• 具備運算思維能更善用運算解決日常生活問題

⼀般來說，乍看⼀個複雜的問題，我們經常不知道如何輕鬆 解決。所謂運算思維的概念是遇到這類較複雜問題的時候， 將其分解為⼀系列較⼩、更易於管理的問題(分解, Decompositon）；然後單獨查看這些較⼩問題中的每⼀個， 辨認是否類似於已經解決過的問題(模式識別,Pattern Recognition)，而且，不必全面考量所有的細節面，僅關注和此問題有關的重要部分，忽略與此問題無關的內容（抽象 化,Abstraction）；接下來則是設計簡單的步驟或法則，用 以解決每個問題（演算法,Algorithm）。後，使用電腦程 式設計這些簡單步驟或法則，以佳方式解決複雜問題。

Arduino的硬體價格便宜，容易學習，網路上可找到許多資源，相當適合訓練運算思維。

例如，想要製作一套在手機能顯示溫度、濕度，可運用手機關閉電源的智慧系統，可運用運算思維思考：(一)分解問題：需要量測溫度、濕度的感測器，要能和手機連線的系統。(二)模式辨識：學過的溫溼度感測器，Wifi連線。(三)抽象化：運用網站別人開發的函式庫或撰寫的程式碼。(四)演算法：設計程式碼，完成此系統。