走進台南崇學國小的校園中，遠遠地即發現其中一間教室佈置特別不同。教室裡，映入眼簾的是打破傳統制式的空間，老師不站在講台上課，而是可以坐在獨特的六邊型座位裡，與學生近距離的互動教學。
五花八門的桌上遊戲和機器人，讓經過的家長孩子駐足觀看。這是崇學國小的運算思維教室，幕後推手之一是學校老師，也是目前的課務組長張琬翔。
什麼是運算思維？「其實就是教孩子『邏輯思考』和『問題解決』。」張琬翔說著，運算思維不僅涵蓋了程式設計的訓練，更廣闊地培養孩子有系統地思考問題。
文組背景，同理學生的困難
「別人都以為我是理組的，以為我是程式設計出身。」談起背景，張琬翔笑著說，其實大學時期念的是初等教育，直到大三才開始接觸數位科技。但也因為不是「純理科人」，教學時特別能同理學生的需求，「我會想說，怎麼讓能力比較弱的孩子產生興趣，有信心學程式。」
直接講解迴圈、布林值（Boolean），學生第一時間無法理解，就會興趣缺缺。但在這間運算思維的教室裡，沒有艱澀的名詞解釋，而是讓孩子走進「桌遊大觀園」，學生動手摸索，「這些不插電的遊戲可以讓孩子在破關中學會拆解問題。」張琬翔自信滿滿地介紹。
「小儒是補救教學的學生，寒暑假來上補救教學時，眼神就會很渙散。」他提及，學校會在寒暑假時開班，課業較落後的學生要來「補救」程度。雖然是不同老師教學，方法也不同，但孩子對學科的挫折感存在，補救教學的效果仍有限，「我想到運算思維其實跟數學邏輯有關。」
平常上補救教學時，看到書死氣沈沈的小孩，聽到玩遊戲，眼睛馬上閃閃發亮，「他玩遊戲的時候很專注，你會發現他也做得到。」其實張琬翔在求學過程中經歷過挫折，「以前國小成績普通，考老師也花了七年。」所以在他眼中，這些孩子就像小時候的自己，拉他們一把，是他的教學使命。
桌遊《無敵闖關王》讓孩子在享受遊戲樂趣的過程中，學習建立規劃，順序推理和解決問題的能力。張琬翔提供
普及閱讀，不插電的程式設計
教學生涯中，前兩年是電腦老師，程式設計和Scratch軟體應用在崇學國小的資訊課中已推行近十年，「但學生學的時間只有一學期，常常囫圇吞棗就讓課程過去。」有感於學校資訊課的節數限制，張琬翔開始想著，如何讓程式設計跳脫資訊課，成為更普及的「全民運動」。
決定籌備教師社群，召集學校其他老師討論，張琬翔從課程擬定，辦營隊試教課程，到課程正式上路，他全程參與，不假他人之手。可是要老師改變，容易嗎？
「我們學校很重視閱讀，各個老師推廣閱讀時非常認真，也都有各自的特色。」張琬翔靈光乍現，崇學國小引以為傲的「閱讀」，成了全面推動最關鍵的一塊拼圖。
結合繪本，英文老師教程式碼的英文單字；國文老師的閱讀課，奠定資訊科學的理解速度；數學課中的座標、角度則是Scratch動畫繪圖的先修。張琬翔不再單打獨鬥，每個老師都是推動運算思維的齒輪。
為孩子尋找適合的書籍，沒有一步登天的訣竅，只有不斷試誤的恆心與毅力。「我很常逛書店，兒童類、青少年類跟資訊科技有關的，我就會立刻買一本來讀。」抬頭一望，才發現電子白板兩旁，張琬翔買的成冊的書，正慢慢地砌成一面牆。
學生透過長期閱讀，獲得程式設計的先備知識，到了五年級下學期進入電腦實作課程，拆解問題變得快速，邏輯也更清晰，再加上聽得懂、跟得上課程內容產生的自信感，雖然張琬翔坦言，仍在摸著石頭過河，但看見孩子臉上的笑容，再多的辛苦都值得。
低年級學生從《露比任務》繪本開始接觸程式設計，擁有先備知識後，高年級進行電腦操作時可以更快進入狀況。張琬翔提供
結合生活，micro:bit也是溫度計！
「以前教小孩寫程式，程式寫完就放在電腦裡沒有應用，但現在我們把它放進micro:bit（4x5公分的STEM教育用微電腦板）裡面，小朋友就可以實際操作，跟生活更緊密的結合。」張琬翔一邊介紹把玩在手心的小型電路板，一邊示範它如何像手機裡的陀螺儀，感應周遭環境顯示出不同的箭頭方向。
電路板上25顆LED燈，隨著寫入程式的不同變明變暗，形成不同的信號，「兩個人寫好之後還可以玩骰子，可以對戰。」張琬翔分享班上小男生們如何用小電路板競賽時，身體也跟著孩子的雀躍舞動了起來。
不只可以辨認方向，micro:bit還能感測「溫度」。「學校有綠屋頂，我給孩子電路板，讓他們去實測看看，學校有裝綠屋頂和沒裝的地方，溫度有沒有差別。」了解程式語言不是只能存在於電腦中，張琬翔帶著學生走出戶外，利用實作，融入生活的小常識與地球面對的大議題。
「不是一定要學會寫程式，而是學會思考。」張琬翔強調，學習任何事物都需要一點點的天份，所以並非要每個孩子都在程式設計上表現傑出，而是透過接觸，從中體驗運算思維的趣味，進而訓練電腦般有系統地規劃、思考，更有步驟地安排大大小小的事情。
帶著學生動手做、做中學、學中思，面對世界的快速變遷，張琬翔培養孩子透過運算思維拆解問題，也鼓勵這群未來的主人翁捲起袖子，參與改變，著手解決問題。
崇學國小建造的綠屋頂，讓孩子透過mibro:bit量溫度享受與大自然接觸的樂趣，也藉此了解全球暖化的議題。張琬翔提供
張琬翔│小檔案
教育創新特色：以閱讀理解、桌遊和程式軟體培養運算思維，讓孩子學會擬定計畫，有系統地解決問題。
教育創新不藏私 ：分齡設計系列課程，先以不插電的情境童書與遊戲，引導孩子在生活中學習與程式設計相似的概念，再延展跨科教學，讓孩子準備相關知識，最後以電腦實作課程，加強程式應用的能力。
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