陪伴小孩建立運算思維：Pattern Talks
培養孩子具有視覺化的思考與練習善用空間概念，是幾個我認為有助於孩子快速學習與理解的方式。
而其中我陪伴孩子的方式之一，就是 Pattern Talks。
在談論Pattern Talks 之前，請先看以下兩個例子，請算出n為任意數時，其圖形是什麼樣子，以及有幾個方格？
我想，以上的例子能幫助大家理解什麼是 pattern talks，去找出其規則、找出 pattern，並且寫出其算式或演算法。
繼續介紹 Pattern Talks 之前，我先介紹運算思維 Computational Thinking，是由卡內基．梅隆大學 Jeannette Wing 教授提出。
運算思維是一種解決問題的能力。將問題以系統化分析後，提出人類與電腦都能理解的解決方案。這包含了：解構 / decomposition、模式識別 / pattern recognition、抽象化 / abstraction、演算法 / algorithms。
為什麼運算思維對於21世紀的小孩是如此重要呢？隨著科技快速進步，人類所面臨的問題也愈來愈困難，因此人類也思考著如何以更有效率且更好的方式去解決問題，而這就需要讓人類與電腦發揮各自所長，將人類的思維與電腦的能力結合起來。讓孩子具有批判性思考能力去探索問題及理解問題的本質，學會如何解構問題，建立可被理解的模式，在這過程中培養孩子邏輯思考的能力，進而找到電腦可以運算的演算方式及解決方案。
正因為 Pattern Talks 的探索流程與運算思維是很類似，因此 Pattern Talks 也是我陪伴小孩訓練運算思維的方式之一。
陪伴孩子練習 Pattern Talks ，重點不在於答案（算式/演算法），而是在思路的養成與過程。並且讓孩子知道有多種思考的方式，光是解構的方式，就因人而異。因此首要的任務就是建立一個開放、勇於表達的成長型心態的環境。
我通常會從小學中年級開始帶孩子練習 Pattern Talks （因為對於乘與除有些概念），並從具體物品來呈現題目，並鼓勵孩子們用具體物品來練習解構。比如，多顏色數棒就是很好的工具，透過顏色與空間這兩個元素，能更有效幫助孩子去觀察其規則，進而啟發不同的解構方式。
舉例，上面的例子，小孩可能解構成這兩種方式。
- n+(n-1)
- 1+2(n-1)
解構是將一件複雜的問題，拆解成較小的問題，甚至拆解到可被執行（找出規則的）數個小問題。對於 Pattern Talks 的解構，對一些孩子來說，是比較具有挑戰性。
因此我提供幾個方式，協助家長們引導孩子思考如何解構，但我會希望家長們請耐著性子，不要急著告訴孩子有什麼樣的思考策略，多留點很多時間給孩子們去探索，也許孩子們會哎哎叫說想不出來等等，但你可以帶著孩子從更簡單易懂的題目開始，甚至陪著他從n=1、n=2、n=3、n=4，一步一步陪著他們拼出來，這樣的過程，他們也就會從操作的過程，發現一些事情。自己想出領悟出來的方法，除了增強他們的自信外，也會融入他們到他們的思維模式。
- 動與靜
- 哪些是會變動，哪些是靜止的。如同程式中的變數與常數。
- 空間
- 利用空間、圖像、不同的視角去觀察去尋找其對稱、遞迴、重複。
- 變形
- 將圖形反轉、局部性質移動
- 分割
- 分離、分割、非對稱
- 組合
- 組合、套疊、平衡
- 關聯
- 變動因子從哪來？受什麼影響？為什麼會影響？是否有回饋或是遞迴機制？
- 中介
- 這部分稍微解釋，有時候孩子無法直觀去察覺，那可以透過另一個孩子可以理解，而其展現的線性、圖形有類似規則與形狀的題目，去作為理解問題的方式。
- 反向思考
練習 Pattern Talks 的方式，也是如同之前介紹的 Number Talks 一樣，不需要做很多題目，每天可以花10-15分鐘練習，陪伴孩子想出多種方式比較重要。並且盡量讓孩子運用多色筆來練習解構。
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