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當機器人被應用在教學場域,將如何轉變國中小學童的教育模式?

日期:2024-01-03

人工智慧(AI, Artificial Intelligence)與機器人已經漸漸改變人類生活,成為不可阻擋的科技浪潮,也讓未來許多工作受到極大挑戰。在基礎教育層面上,全球也開始因應這波科技浪潮,大力推動電腦科學、程式教育、STEAM 教育(意即科學、技術、工程、藝術與數學的跨領域學習)與 AI 素養教學在兒童科技教育領域中。

其中「教育機器人(Educational Robotics)」已被各國積極導入在創新教學的環境,因為它除了可以訓練兒童電腦科學、機電整合與程式設計等技能,更被許多研究證實能增強學生高層次思考能力、協助解決複雜的問題、營造出較為有利的學習環境,以及提供學生參與和發展運算思維的機會。因此,教育機器人現今已經在全球科學教育上發揮重要作用。

臺灣教育機器人在教學場域的具體實踐

目前臺灣的教育機器人被應用在十二年國教總綱「科技領域」中的「生活科技」與「資訊科技」相關教學主題。在「生活科技」部份,國中階段運用教育機器人的重點在於讓學生具有基本電學概念,以及認識常用的電子零件,例如杜邦線、電阻、麵包板以及一些實用的感測器元件,並且進行簡易的電子電路設計。在高中階段,主要則以機電整合設計與應用為主,著重以電子硬體、電腦程式或軟體對機械進行控制。

在「資訊科技」部份,國中階段主要的教學重點在於讓學生瞭解資料形態、變數、輸入/輸出、算術運算和邏輯運算的基礎,以及結構化程式設計,例如循序、選擇、重複的程式結構。在國中以下,通常以積木程式(指所有指令皆以視覺化的積木呈現,只要像組合積木一樣,就可以完成一個程式)作為程式撰寫工具,以降低記憶文字指令負荷,並強調運算邏輯能力的培養。在高中階段的教學重點,開始著重文字式程式設計的概念與實作,以及對資料結構的理解應用。

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