「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」季軍團隊︳運用邏輯創作小發明 養成健康好習慣

不少人都有些不良生活習慣，他們即使明知對健康不利，仍然難以戒除，例如愛吃零食、晚睡和賴床等。你有沒有想過一些科技小發明，也許可以幫助人們遠離壞習慣？由香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助，香港教育大學、美國麻省理工學院及香港城市大學聯合策動的「賽馬會運算思維教育」計劃（CoolThink@JC）早前舉辦「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」，比賽中分別奪得App Inventor組別及Scratch組別季軍的團隊，其得獎作品正是針對以上問題，以科技提出解決方案。

健康飲食從「影相」做起  計分、留言功能增堅持動力

在比賽中奪得App Inventor組別季軍的瑪利曼小學「CARS」團隊，參賽作品「CARS紅綠燈」是有助人們建立健康飲食習慣的手機應用程式。用家只要在進食每餐之前，讓「相機先食」，亦即拍下食物照片，程式中的人工智能就會分析食物的營養價值。不健康的食物便會顯示「紅燈」，提醒用家避免進食。

▲「賽馬會運算思維教育 – 全港小學生運算思維比賽2022」App Inventor組別季軍得主—瑪利曼小學「CARS」團隊三位參賽同學（左起）葉雅姿、趙日同、李曉暄皆認為，雖然在預備比賽期間曾經停課，但她們每天透過網上會議軟件討論作品的設計，效率更高。

「吃『紅燈』標示的食物及不定時進食會減10分，定時進食則會加10分。」李曉暄解釋，計分目的是讓用家更有動力追求健康飲食，而程式亦會紀錄用家每天攝取的營養數據，指出是否有過量或缺乏，並就此提出建議餐單及食譜，務求協助用家逐步培養健康飲食習慣。

要解決難題，必須從觀察問題出發。「很多同學都會聽從朋友多於聽家長的說話。」三位同學留意到，朋輩的影響對小朋友或年輕人建立良好習慣非常關鍵，為此他們特別設計留言功能，用家可以將拍下的食物照片分享，讓朋友都知道自己吃了甚麼，互相留言鼓勵對方維持健康飲食。

▲雖然比賽經已完結，但三位同學都希望可以繼續發展「CARS紅綠燈」程式，並跟營養師合作，設計新菜單，為用家提供更多健康飲食建議。

編程課堂具創作空間 從興趣出發增學習動機

「CARS」團隊不但在比賽之中得到App Inventor組別季軍，同時亦奪得組別的「最佳編程技能獎」。三位同學指，老師在平日課堂中除了教授編程技巧外，亦給予同學創作空間，例如以程式繪畫出自己的設計，當中同學更學習到如何運用邏輯思維。「老師會教我們逐步完成編程。首先是資料搜集，然後是編程，最後再教我們檢討及分配時間。」

瑪利曼小學為CoolThink@JC首批的聯網學校，一直積極參與由計劃聯合策動機構之一—香港教育大學舉辦的教師培訓及交流活動。是次比賽的帶隊老師陳凱俊指，學校運用了培訓所學的運算思維四步曲教授CoolThink@JC課程﹕先把玩、再思考、後編程、再反思 (To Play – To Think – To Code – To Reflect)，逐步引導學生認識編程及運算思維。為了提高學生對編程的興趣，老師會基於CoolThink@JC提供的教材，按學生的喜好製作校本遊戲程式，先讓學生試玩，再鼓勵他們動手編寫程式。

談獲獎心得 從衣、食、住、行中發掘生活難題

「編程教學可以成為基礎，令學生更多接觸電腦世界，甚至是資訊科技的發展。」編程講求邏輯思維，陳老師指，起初學生在課堂上的表現確實會有差異。「除了給予同學提示外，我們也會以小組形式上課，讓同學互相幫忙。」提及學生在比賽中獲獎的心得，陳凱俊老師則強調「發現問題」和「解決問題」的重要性。「生活離不開衣、食、住、行，我向學生表示他們可以從這幾方面發現問題。」

▲CoolThink@JC聯網學校—瑪利曼小學「CARS」團隊帶隊老師陳凱俊（左）認為，引發學生的興趣及好奇心，是編程教學最重要的第一步。

做運動停止鬧鐘響聲 戒賴床靠「動起來」

「賽馬會運算思維教育 – 全港小學生運算思維比賽2022」Scratch組別季軍得獎團隊—宣道會台山陳元喜小學「馬陳 Team1」所設計的「叫到你飛起鬧鐘」，則是針對人們晚睡晚起的壞習慣而設。用家必須根據程式的指示，完成早操動作，方可令鬧鐘停止響鬧。如此一來，用家便不能隨意關掉鬧鐘及賴床。另外，程式也可以紀錄用家的睡眠時間，幫助他們建立早睡早起的好習慣。

「整套早操動作只需5分鐘，時間不長，用家完成早操便能提起精神上班及上課﹗」黃彥鈞及胡柏豪解釋。他們在設計的過程中，曾考慮過不同的操作模式，不斷討論及修正。「我們曾想過讓用家起床後做數學題，但我們認為做數學題需要思考，容易讓人感到疲累，相反先做早操則可以令人提起精神。」

▲「賽馬會運算思維教育 – 全港小學生運算思維比賽2022」Scratch組別季軍得主—宣道會台山陳元喜小學「馬陳 Team1」團隊三位參賽同學（左起）李鎧傑、胡柏豪、黃彥鈞指，起初鬧鐘輸入時間的數字並沒有限制，後來他們改寫程式，規定只能輸入合乎24小時內的數字，避免用家輸入錯誤時間，突顯三位同學具有發現及解決難題的能力。

不斷調節改良作品 比賽過程擴闊視野

三位同學利用LEGO MINDSTORMS EV3及Micro:bit手帶設計了一個裝在床頭的模擬裝置，並接駁Scratch，偵測用家是否起床。李同學指，偵測裝置與程式連線的不穩定，是他們在準備比賽過程中遇到最大的難題。為此，他們調節了裝置的設計，又重新構想模擬裝置與用作示範的人偶的比例，令偵測效果達至最佳。

今次三位同學在「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」中獲得季軍，他們沒有因此自滿，反而高興有機會在比賽過程中觀摩其他參賽者的作品，擴闊眼界。疫情下參加比賽，三人都稱，最難忘的是他們每天下午透過網上會議軟件討論及設計作品，分工合作。李同學及黃同學主要負責編程，而胡同學則用較多時間在準備作品解說。在緊迫的備戰時間中，三人發揮出團隊精神。

▲三位同學期望，將來改良設計之後，可以進一步將程式用於健身訓練系統上。

給予學生自主空間 激發自學精神成獲獎關鍵

「最初我以為他們只會做出鬧鐘的部分，後來他們又自發加上其他功能。」帶隊老師蔡子健所指的是紀錄睡眠時間功能，這項功能是由學生自己構思及編程而成。蔡老師表示，整個比賽過程都由三位學生主導，從發掘生活中的難題，到提出解決辦法，及至改良作品，都是由同學不斷思考、嘗試及親手完成，自己的角色只是適時從旁提供意見，例如當學生編程出現難題時，他引導學生尋求解決辦法。

▲「馬陳 Team1」團隊帶隊老師蔡子健（左）指，三位同學在比賽中，態度積極主動。「有時候，我在下午提醒他們要留意一些問題，晚上他們已經解決﹗」

蔡老師認為，今次獲獎對三位同學來說是一項肯定；而他最欣賞同學能展現出自學精神，願意在課堂時間以外不斷搜集資料、透過書本學習，並自行學習編程技巧。「他們對自己的程式十分了解，因為完全是他們自己寫的。」在比賽中，同學的表達能力亦得以提升，對日後的學習都甚有裨益。