專題名稱 猜數字 Design by 蘇聖雄 2017.

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1 專題名稱 猜數字 Design by 蘇聖雄 2017

2 專題簡介 本專題引導學生思考如何有效猜數字過程，透過效率的分析，了解程式設計與 程式流程的概念。鼓勵學生設計自己猜數字遊戲。專題重點為條件判斷與專題 程式的學習。活動中透過數字分析與概念建構，讓學生體驗分解問題、條件辨 識、模型化與抽象化等運算思維歷程，設計猜數字遊戲。

3 重要概念(Big idea) 資料表示法 流程控制 迴圈結構 條件判斷 演算法實作

4 主要問題 (Essential questions)
學生能分解問題並從規律性中尋找規則 學生能以亂數產生被猜數 學生能運用程式進行數字大小判斷的定義 學生能運用迴圈結構與條件判斷設計完成猜數字遊戲設計

5 總體學習目標 學生能經由流程圖掌握流程圖符號與運算思維表達。
學生能透過複雜度分析、尋找規則、與抽象化等運算思維進 行系統性思考，並發展有效猜數字方法。 學生能透過條件判斷與程式編寫整合運算思維與資訊科技解 決問題的能力。 學生能將作品上傳於網路平臺，公開程式原始碼並進行討論 與分享。

6 運算思維 問題拆解(Decomposition)：數字排列快速尋找 尋找規則(Pattern Recognition)：從數列尋找中找規則
抽象化(Abstraction)：以陣列紀錄資料 演算法設計(Algorithm Design)：運用程式設計猜數字遊戲

7 學習表現 運算思維與問題解決：能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。
運算思維與問題解決：能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。 資訊科技與合作共創：能利用資訊科技與他人合作並進行創作。 資訊科技與溝通表達：能利用資訊科技表達想法並與他人溝通。 資訊科技的使用態度：能建立合法的資訊科技使用態度與習慣。

8 學習內容 演算法：包含演算法的概念、原理、表示方法、設計應用及效能分析。 程式設計：包含程式設計的概念、實作及應用。
系統平台：包含各式資訊系統平台（例如：個人電腦、行動裝置、網際網 路、雲端運算平台）之使用方法、基本架構、工作原理及未來發展。 資料表示、處理及分析：包含數位資料的屬性、表示、轉換、分析及應用。 資訊科技應用：包含各式常見資訊科技應用軟體與網路服務的使用方法。 資訊科技與人類社會：包含資訊科技合理使用原則，以及資訊倫理、法律 及社會相關。

9 學習內容 演算法：包含演算法的概念、原理、表示方法、設計應用及效能分析。 程式設計：包含程式設計的概念、實作及應用。
系統平台：包含資訊系統平台之使用方法及未來發展。 資料表示、處理及分析：包含數位資料的表示、轉換、分析及應用。 資訊科技應用：包含資訊科技應用軟體與網路服務的使用方法。

10 學習內容 資P-IV-2結構化程式設計 資D-IV-2數位資料的表示方法

11 領綱核心素養 科-J-A1 具備良好的身心發展知能與態度，並展現自我潛能、探索人性、自我價值與生 命意義、積極實踐。 科-J-A2
具備良好的身心發展知能與態度，並展現自我潛能、探索人性、自我價值與生 命意義、積極實踐。 科-J-A2 具備理解情境與獨立思考的能力，並運用適當科技工具與策略，處理與解決生 活問題。 科-J-B1 具備運用各種科技符號與運算思維表達溝通的素養，並理解日常生活中科技與 運算的基本概念，應用於日常生活。

12 教學對象 高中一年級學生

13 學習工具 | 參考資源 學習工具 個人電腦、網路、程式語言工具、學習單、簡報、範例程式、評量
C++程式編輯器 : App程式編輯器 : 參考資源 維基百科-猜數字

14 教學設計 本專題活動以視窗程式或App程式展示引發學習動機，進而引導學生將抽象運 算視覺化，由具體轉為抽象，透過資料與結構與概念說明、程式語法說明，帶 領學生進入程式實作、創作、除錯與分析的學習歷程。 活動以單人設計自己遊戲程式進行，由學生熟悉且容易了解的猜數字例子，逐 步引導學生思考猜數字程式的設計過程。

15 教學設計 教學設計 教學活動 活動內容 程式展示與操作 引發學生動機 展示猜數字遊戲 提問與討論 同學思考如何猜，最快猜到數字
抽象運算視覺化 流程圖認識 引導學生認識流程圖 演算分析 學習單-複雜度分析 程式概念說明 函式概念與說明 控制流程概念與說明 範例程式操作 語法說明 與程式實作 提問與討論- 資料表示法 引導學生複雜度意義 學習單-如何以虛擬碼呈現演算過程 程式創作 猜數字實作 觀摩與討論 展示學生作品 觀摩與學習

16 Reference Alkhasawneh, I. M., Mrayyan, M. T., Docherty, C. S., & Alashram, H. Y. (2008) Problem-based learning (PBL): Assessing students’ learning preferences using VARK. Nurse Education Today, 28, Ammar, M. B., Neji, M., Alimi, A. M., & Gouarderes, G. (2010). The Affective Tutoring System. Expert Systems with Applications, 37, Ben-Ari, M. (2001). Constructivism in computer science education. Journal of Computers in Mathematics & Science Teaching, 20(1), Chalmers, P. A. (2003). The role of cognitive theory in human-computer interface. Computers in Human Behavior, 19, Cheng, C.H. & Su, C.H. (2012). A Game-based learning system for improving student's learning effectiveness in system analysis course. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 31,