陪伴小孩用邏輯流程圖學 STEAM ( 1 )

邏輯流程圖最早是在1921年發表出來。現在也廣泛在工作上應用，像是 SOP 標準程序、系統分析，決策分析等。

而帶小孩學習寫程式，是一步一步來的，我採用桌遊的方式進行

1. 介紹邏輯流程圖的符號、應用時機和方式
2. 演算符號介紹
3. 解析問題與語意
4. 將解法用文字逐步描述出來。若小小孩無法用文字寫出，可以請他用圖畫畫出並且用口語描述，由大人將她描述的意思用文字逐步寫下。
5. 依據上述文字描述步驟，畫出邏輯流程圖
6. 依據邏輯流程圖，寫出虛擬程式碼（pseudo code）
7. 依據虛擬程式碼程式碼

正題開始介紹，對於小小孩（幼兒園）以及低年級。要如何帶他們認識邏輯流程圖。

剛奧運結束，我們就以這個時事作為教學，配合時事與環境教學是最棒的時機。

首先帶小孩去認識什麼是奧運，這項四年一度的競賽起源。

可以參考這個影片，

對於小小孩與低年級，要帶他們玩的是簡單的邏輯流程圖，也就是一直線容易判斷的流程圖。由簡單的概念帶他們玩，之後等小孩遇到較難的問題，思考時，他也能自己延伸思考變化，到時我們視情況引導小孩，將想法用稍微複雜的邏輯流程圖描繪出來。

然後請小孩畫出五隻動物（可以給他們形容詞：厲害、漂亮、喜愛等），準備來參加動物奧林匹克運動會囉，看看哪隻動物最後是全能運動選手。

假設她們畫出了大象、毛毛蟲、貓咪、蝴蝶、青蛙。每隻動物都做成一張卡片（立體圖卡更好）。

比賽項目則是跳高、跑步、長距離游泳。（比賽項目，家長可以自己發揮創意增加或變化）。並在每個比賽項目寫上數字（1,2,3,4）。

遊戲規則：我們要依照比賽數字大小，從1比賽到4。若可以通過比賽，則可晉級到下一個比賽項目，無法完成比賽則淘汰出局。誰最後可以參加完所有比賽項目就是全能選手。每參加各單項比賽項目時，選手必須先報到，以免選手可能想要棄權，不參加比賽）

再來我們就要介紹邏輯流程圖的符號囉

 這個「橢圓形」用來表示起點與結束。如程式或專案的開始/結束。（「Terminal」start / end ）

 這個「斜四角形」用來表示輸入資料和輸出資料（input / output data，我們常簡寫成 I/O）。

 這個「長方形」用來表示處理（process）

 這個「菱形」用來表示判斷與決策（decision），判斷結果只有兩種答案，分別是對（True）和錯（False）。

 這個「箭頭」用來表示流程進行方向，有順序性。

接下來，我們請小孩寫下或口語描述整個比賽過程，參考如下。視小孩理解表達能力，細節可調整，沒有標準答案，重點在邏輯和流程。

1. 比賽開始「Terminal」
2. 參賽選手報到（參賽選手有大象、毛毛蟲、貓咪、蝴蝶、青蛙）「輸入資料 Input」
3. 跳高比賽。「處理 Process」
4. 通過跳高比賽選手可進行下一關進行參賽選手報到（大象、貓咪、蝴蝶、青蛙）。而大象和毛毛蟲無法跳高，則出局。「判斷 Decision」
5. 跑步比賽。「處裡 Process」
6. 通過跑步比賽選手可進行下一關進行參賽選手報到（貓咪、青蛙）。而蝴蝶不會跑步，則出局。「判斷 Decision」
7. 長距離游泳比賽。「處理 Process」
8. 通過長距離游泳比賽選手是青蛙。而貓咪因為不能長距離游泳，則出局。「判斷 Decision」
9. 青蛙通過所有比賽，是全能選手。「輸出資料 Output」
10. 結束「Terminal」

再來我們依據上面的文字流程描述，畫出邏輯流程圖，參考如下。

我是用紙板及A4紙 裁切上面的流程圖的符號圖形。之後再用筆寫上去。若能帶小孩製作成立體關卡或是手作關卡道具（跑道、洗手台、跳高平台），會更有趣。我的方式是製作出很多空白符號形狀的卡片，最好用顏色強化分辨（相同功能用同樣顏色），讓小孩如同拼圖般的方式，選圖卡，知道前後順序關係，將圖卡連起來。熟練點，就讓小孩練習直接在紙上畫出邏輯流程圖。

至於流程，必須視小孩現況理解能力，逐一增加細節。

重點是邏輯和流程，細節是逐步增強的，不需要一次就到位。

要講細節，會沒完沒了的，小孩的好奇及感興趣，反而會降低

保持遊戲有趣性，是最重要的。

讓小孩熟悉什麼時候要使用輸入資料？什麼時候要處理資料？什麼時候要進行判斷？用什麼去做判斷？

當團體教學時或兩兩一組時，可以讓一個小孩設計邏輯流程圖，另一個小孩當作執行者，依照他夥伴的邏輯流程圖執行動作。

舉例：對於小小孩，邏輯流程圖這樣就行了。

小孩理解表達能力再進步一點，可以再解釋如下

進階玩法：

• 改變 process 。例如：製作「合作」 process 長方形的卡片，我是直接在上面寫「+」，就如兩人三腳合作闖關，比如，青蛙和毛毛蟲合作，就可以通過跳高比賽（小孩自己會發揮想像力，毛毛蟲站在青蛙上），但是大象無論跟誰合作，都無法通過比賽。家長和小孩，可以發揮創意製作各種有趣的 處理 process 卡片。這部分可以配上 Triz 玩，我以後的文章會介紹。

• 調整 decision。例如：比賽順序或是改變判斷條件。

而待小孩熟悉邏輯流程圖的思維與應用，我們來看看如何帶小孩用邏輯流程圖學習數學（解題）和怎麼應用。

由於低年級和幼兒園小孩目前熟悉的算式是加減算式。

因此我以這個簡單算式為例

題目：姊姊給了妹妹 5 顆糖果、媽媽又給了妹妹 3 個糖果，那麼妹妹會拿到幾顆糖果呢？

解析題目的流程如下

1. 細心讀懂理解整個題目。「處理 Process」
2. 判斷這是什麼樣的題目。「判斷  Decision」
3. 將這大問題拆解成多個小問題，並且寫下重要資訊。「處理 Process」「輸入資料 Input」
4. 針對每個小問題，決定要用什麼樣的算式子（加減乘除）和計算方式來解題。「判斷 Decision」
5. 解答。「Process 處理」
6. 驗證。「判斷 Decision」
7. 寫下或回答答案。「輸出答案 Output」

因此我們實際將演算糖果題目演算過程寫下來，之後才能依照演算過程畫出邏輯流程圖，之後可將它轉換成程式。

1. 妹妹現在手上得到的糖果數是 一個大大的問號，我們把這個問號取名叫做 Sum 總和，當然可以取任何名稱，用來表示你現在手上有幾個糖果。而妹妹一開始並沒有得到任何糖果噢，所以是 0 顆，也就是 sum = 0。這其實有兩個專有名詞：把手上糖果數取名：專有名詞稱為變數 variable。而把這個變數在一開始設成為，專有名詞稱為 初始化 initialization，但不需要告訴小小孩，理解邏輯與流程才是重點。「處理 Process」
2. 輸入得到的糖果數量。「輸入資料 Input」
3. 將得到的糖果相加。「處理 Process」
4. 寫下 sum 總和的答案。「輸出資料 Output」

畫出流程圖如下，

最後，我們可以用這個來帶小孩來玩一些遊戲，如 姊姊身高120公分，妹妹身高100公分，妹妹站在姊姊頭上，會不會比身高180公分的爸爸還要高呢？就是讓小孩多練習「輸入、輸出 I/O」、「處理 Process」、「判斷 Decision」，讓他們熟悉這些邏輯流程圖的符號與應用時機。

我會帶小孩在生活上多練習 IPO 。什麼是 IPO，請參考這一篇 智慧家居-建築物篇 。

對於如何用邏輯流程圖解析中高年級、國高中等題目，後續我再介紹。

延伸運用軟體

• PureFlow
• Flowdia Diagrams