【USR】動搖國本的程式教育缺口 這張小卡片可以補上嗎?

圖片來源:Micro:bit Educational Foundation Twitter

作者:王穎芝

要花多少時間,才能掌握大數據能力?當然是越早開始越好!Python、Java Script等程式語言,就像魔法符文令人難解,但未來國中生就要學寫程式。一張小卡片,可能就是解碼的鑰匙。

新北市坪林國小的一群孩子們,拚命搖著手上的小卡片,同學在旁搖旗助陣。這可不是學校運動會,而是程式設計營!卡片裡輸入孩子們在課堂上親自寫出的「計步器」程式,結合內建的感測器與LED顯示燈,就能夠記錄震動次數,比賽誰能「搖」出最多步數。

程式營團隊來自政治大學「施筆獸」(Soobi)數位教育計劃,由應用數學系副教授曾正男帶領,培訓志工前進新北市偏鄉學校,使用易上手的工具教孩子寫程式,緩解偏鄉程式教育困境。

Soobi營使用的是Micro:bit微型電腦開發板。這張約只有半張悠遊卡大的小卡片,是由英國廣播公司(BBC)、微軟與三星合作開發的程式語言學習工具,能像堆積木一般在網頁上「組合」程式語言,輸入小怪獸造型的面板,就能做出溫度計、無線廣播傳輸及光感測器等生活小工具。這種遊戲的學習方式,對小孩來說最無負擔。Soobi營隊還設計各種教案,融合踩汽球、打棒球等遊戲,讓孩子從玩樂中理解程式邏輯。

Microbit外觀(左)與程式編輯工具。圖片來源/曾正男個人網站

大數據人才荒,程式教育從小開始

為何政大要下鄉教小朋友寫程式?答案很簡單,因為在汽車、電商、機器人等AI與大數據應用在全球掀起軟體革命之際,科技人才若不從小培育,恐怕就來不及了。曾正男細數相關科目,「要懂微積分、資料搜集與數據分析,還有基本電路學等,光靠大學教育怎麼夠呢?」

4年不夠,提早讓孩子接觸就成為當務之急,英、法、日與中國都把程式語言列入小學必修,台灣108年新版課綱也增設「科技教育」,但不僅中學才開始教,還未列入必考科目,為了儘早啟發兒童科技能力,Soobi程式營因此應運而生。

這是政大落實大學社會責任(USR)的做法之一。教育部自2017年起開始要求大學推動USR,鼓勵大學成為社區發展助力。不過類似計劃早就以不同形式存在,曾正男與Soobi團隊就是響應3年前時任教育部長、前政大校長吳思華的偏鄉教育創新發展計劃而成立,一開始推廣「Kaxa」行動問答家app的遠距家教,卻發現使用者仍以都市學生居多。他不禁思考,偏鄉教育缺的是資源,還是嚮導?大學這端如何補齊缺口?(延伸閱讀:CSR@天下政大沙龍:CSR+USR 企業不愁沒人才

教育人才短缺,動搖國本

困惑之際,Soobi團隊得到雙溪高中校長彭盛佐啟發,把目光轉向程式教育困境。雖然教育部認為國高中有足夠的資訊教師,但很多教師從資訊科系畢業多年,所學程式早已過時,在原有授課壓力下還要自行進修,未必能夠趕上趨勢。曾正男指出,師資不足讓程式教育難以應付人才需求,說「動搖國本」也不為過,而政治大學身為國立大學,有責任解決這一教育難題,Soobi團隊也就此轉向。

然而,Soobi計劃剛開始十分不順,幾乎全耗在溝通,因為偏鄉教師多數身兼數職,少子化現象又讓教師名額不斷減少,流動率高、工作量大,導致願意配合的學校一隻手數得出來,第一年僅5間學校配合,包含雙溪高中、貢寮國中等。直到做出成績後,Soobi才漸漸在新北市獲得矚目,目前已有上百位校長、老師參加過Soobi教師培訓營。

參加Soobi程式營的坪林國小學同正在志工指導下聚精會神寫程式。圖片來源/Soobi提供

為了解決人力問題,Soobi提供教材與數位平台,希望成為教師「培訓+後勤補給」,建立一個遠距教學供應鍊。因此Soobi程式營通常只造訪同一間學校一次,目標不是把學生教到會,而是示範「寫程式也能很有趣」,加強師生參與意願,寄望營隊離開後,教師可以帶著學生繼續學習。

從學員變隊輔,用科技突破偏鄉教育

政大應數系二年級學生朱宗彥已是第2年擔任營隊輔導員,相當認同Soobi營隊以遊戲引動學生好奇心,讓從未接觸過程式的人看見實作成果。來自雙溪高中的資管系新生趙恩柔,則是Soobi營隊開辦以來第一個「從學員變隊輔」的成員,身為偏鄉孩子,她對學習資源落差深有感觸。連恩柔表示,在Soobi營隊學的程式語言概念,對如今大學課程頗有幫助,十分期待也能回饋學弟妹。

曾正男指出,人工智慧常被視為「搶走人類工作」,但若找出人機合作之道,就能填補師資不足問題。例如「混齡班級」的學童,上課時可以學習不同數位教材,教師從統一授課改為輔助、引導,改善高年級學童進度落後問題;Soobi網站未來也將結合眼動科技,利用螢幕內建鏡頭感測學生的視線軌跡,遠距教師在解題過程中,可以更迅速發現學生是否跟得上進度,彌補無法在現場觀察的不足。

偏鄉教育,動力不足

不過,偏鄉教育的最大阻力仍是「動力不足」。他觀察偏鄉孩子對職涯缺乏想像,往往連父母也沒有期待。某次營隊結束,該校校長公開贈送Micro:bit給3位表現最好的學生,其中一位男孩的父母第一次發現孩子有如此潛能,還寫了一封長信表達感激。曾正男感概,「可能不小心改變了一個家庭,不只改變孩子,也改變父母對孩子的想法。」

曾正男也強調,到偏鄉出隊需注意很多細節,例如他會叮囑大學生,留心對待喜歡肢體碰觸的孩子。避免「會錯意」之外,也不能因為大力撥開他們,因為偏鄉兒童多屬隔代教養,很渴望接觸如父母兄姊的年輕成人,太過親近或排斥可能都會傷害孩子。

應數系二年級助教李柏駿也認同,能否激發學習熱情才是最重要的,他自己國中時也曾因無趣而放棄程式語言課,接觸Micro:bit才發現寫程式的樂趣,「如果以前有這種熱情,考大學時可能就會考慮資訊科系,」李柏駿笑說。

2017年Soobi於鶯歌國中舉辦校長級程式設計研習課。圖片來源/Soobi提供

才剛起飛,就要墜機?

除此之外,現階段的Soobi計劃也面臨了一些不確定性,因為執行3年以來,教育部補助逐年縮減,團隊也受限學校法規不能營利,助教薪資、教材成本等都成了問題。曾正男苦笑,「Soobi才剛起飛,也許就要墜機了。」因此,Soobi也在尋找企業夥伴,期望一齊投入程式教育的社會任務。

儘管面臨這樣的挑戰,但已經有愈來愈多孩子和大學生受到啟發,Soobi不再吃閉門羹,反而許多學校主動要求開課,背負期待的團隊也正趕製完整教材,無論計劃能支撐多久,都要繼續推動這場教育小革命。