善用小學運算思維:破解 DSE 數學及 ICT 難題的高階捷徑
想像一下:你正坐在考場中,盯著 DSE 數學卷一乙部(Section B)的一道題目。那是一題複雜的立體三角學問題,涉及方位(Bearings)、仰角,還有多個未知數。你心跳加速,雖然記得所有公式,卻不知從何入手。
這種「腦袋空白」的反應在香港學生中非常普遍。我們花了多年時間背誦公式、操練歷屆試題(Past Papers),但只要題目稍微變樣,往往就束手無策。令人意外的是,解決這種高壓焦慮的關鍵,可能藏於最近推行至小學課程的概念:運算思維(Computational Thinking, CT)。
雖然教育局一直大力推行「小學編程教育」,旨在培養學生面對未來的能力,但不少 DSE 學生卻認為運算思維只是「小兒科」,或是只有選修 ICT(資訊及通訊科技)的同學才需要學。這其實是一個巨大的誤解,讓你錯失了提升成績的機會。
運算思維並不只是關於電腦。它是一套認知框架——一種解決問題的方法——更是破解 DSE 邏輯的強大捷徑,在數學科和 ICT 中尤其見效。透過借用這些「小學」概念並應用於中學程度的難題,你可以為自己的應試策略「除錯」(Debug),優化考試表現。
運算思維四大支柱:你的 DSE 工具箱
運算思維主要由四大支柱組成:拆解(Decomposition)、模式識別(Pattern Recognition)、抽象化(Abstraction)及演算法設計(Algorithm Design)。小學生利用這些概念在 Scratch 上讓小貓跳舞,而你則可以用它們來拆解考評局最刁鑽的題目。
1. 拆解:化繁為簡的藝術
在 DSE 數學中,乙部的題目(如坐標幾何或求積法)通常是「綜合型」題目,將三四個不同概念融合在一張圖中。單靠死記硬背的學生只會看到一個複雜得可怕的圖形,但擁有運算思維的人則會看到一堆簡單部分的組合。
如何應用: 面對複雜的立體幾何圖形時,不要試圖立即求出最終答案。先拆解問題:
- 第一步: 找出隱藏在立體圖形中的平面三角形。
- 第二步: 在草稿紙上分別畫出這些三角形。
- 第三步: 標記每個部分的已知量和未知量。
透過解決三個簡單的小問題來取代處理一個大難題,能有效減輕大腦負荷。這正是 Start Practicing in AI-Powered Practice Platform 的運作原理——Thinka 的 AI 會將你的學習盲點拆解成「微技能」,幫你重新鞏固基礎。
專業貼士:在 ICT 中,拆解對於文字編程部分至關重要。不要試圖一次過寫完整個循環(Loop)。先定義變量,然後是條件,接著是動作,最後是增量。
2. 模式識別:數列與函數的祕訣
考評局鍾愛模式(Pattern)。在數學卷二(MC)中,速度就是一切。用「蠻力」硬算太慢,模式識別能力能讓你發現規律,跳過繁瑣的手算。
DSE 實戰例子: 考慮一個等差數列(AS)問題。 已知數列為:\( 5, 9, 13, 17, ... \) ,求第 50 項。
非運算思維方法: 手動不斷加 4(在限時內幾乎不可能完成)。
運算思維方法: 識別規律。 首項:\( a = 5 \) 公差:\( d = 4 \) 通項公式(演算法):\( T(n) = a + (n-1)d \) 應用:\( T(50) = 5 + (49)(4) = 201 \)
這種技能對於必修部分數學中的變分(Variations)和概率(Probability)同樣關鍵。如果你能識別出概率題目符合「二項分佈」(Binomial Distribution)模式(成功/失敗邏輯),你就能立即套用 \( C_r^n p^r (1-p)^{n-r} \) 公式,而不再靠猜。
3. 抽象化:過濾無關雜訊
抽象化是指專注於重要資訊,忽略無關細節。DSE 出題者最喜歡加入「廢話」——無論是甲部 (2) 的文字題還是 ICT 的個案研究,常會用長篇大論來分散你對核心數學或邏輯的注意力。
如何應用: 當讀到關於「小明在星期二打折時售賣蘋果和橙」的優化問題(Optimization problem)時,練習變量映射(Variable Mapping)。
- 劃去人名(小明)。
- 劃去情境(蘋果/橙)。
- 代入變量:設 \( x \) 為蘋果,\( y \) 為橙。
- 提取約束條件:\( x + y \le 100 \)。
透過撇開「故事」背景,你就能揭示底層純粹的數學結構。這就是電腦科學家的思考方式,也是將長篇文字轉化為可解方程的最快方法。
4. 演算法設計:系統化你的步驟分(Method Marks)
在 DSE 數學中,步驟分(M marks)往往比答案分(A marks)更重要。演算法設計簡單來說,就是建立一套解決問題的步驟清單。
很多同學失分是因為步驟凌亂、心算跳步或直接跳到結論。為了拿最高分,請將你的答題紙當作程式碼。閱卷員就是運行程式的電腦;如果你跳過了一行邏輯,程式就會「崩潰」(而你會失去 M mark)。
幾何證明的「演算法」: 與其隨意寫下觀察結果,不如記住證明的標準演算法: 1. 寫出已知的幾何定理(例如:「同弧所對的圓周角」)。 2. 寫出關係(例如:\( \angle ABC = \angle ADC \))。 3. 代入數值。 4. 總結。
如果你將複習視為編寫程式——為特定題型建立「腳本」——你在考試時就能消除猶豫。
與 AI 的關聯:為何現在如此重要?
你可能會問:「為什麼現在要強調這個?」現實是,教育趨勢正轉向 AI 和適應性學習(Adaptive Learning)。像 Thinka 這樣的平台,正是完全基於這些運算思維原則構建的。
當你使用 Thinka 時,AI 不僅是檢查你的答案是否正確(布林邏輯)。它還會進行:
- 模式識別: 識別出你經常在涉及二次不等式的題目中失分。
- 拆解: 發現你的問題不在於「不等式」,而是在於「因式分解」。
- 演算法設計: 為你量身打造學習路徑,修正知識庫中的特定「漏洞」(Bug)。
透過培養運算思維,你的大腦將與輔助學習的工具同步,學習效率自然更高。
在應用這些高階策略前需要重溫基礎?歡迎查看我們的 初中(S1 - S3)學習筆記 以鞏固根基。
行動計劃:將運算思維融入你的複習日常
以下是你今天就可以在 S6 複習中使用的「小學」捷徑:
1. 「偽代碼」(Pseudocode)複習法
在溫習 HKDSE 學習筆記 時,不要只看答案。嘗試用「偽代碼」(即簡單的邏輯文字)寫出解題步驟,不要代入數字。如果你能在不使用具體數字的情況下解釋解題邏輯,說明你已透過「抽象化」掌握了該概念。
2. 為歷屆試題「除錯」(Debugging)
做錯題時,不要只抄下正確答案。將它視為一個軟體錯誤。
錯誤日誌(Error Log):
錯誤(Bug): 積分計算錯誤。
根源(Root Cause): 在代換(Substitution)時忘記更改積分上下限。
修正(Patch): 使用 u-substitution 時,務必明確寫出「換限表」。
3. 數據結構可視化
對於 ICT 學生,甚至處理統計學的數學生,應將數據流向可視化。利用流程圖(Flowcharts)畫出概率樹,或是在公民與社會發展科中理清邏輯論點。將邏輯流向可視化,能讓你更容易發現論證中的漏洞。
結語:升級你的大腦操作系統
在小學推行運算思維不只是潮流,而是因為未來的世界屬於懂得邏輯思考、結構思考和演算法思考的人。作為 DSE 學生,你擁有成熟度的優勢。你可以將「拆解、模式識別、抽象化、演算法」這些框架轉化為應對成績排名(Bell Curve)的精良武器。
不要讓 DSE 數學或 ICT 的複雜度壓倒你。拆解它、尋找規律、過濾雜訊,然後執行你的演算法。記住,在 AI 時代,個人化練習是你最強大的盟友。
準備好為你的考試表現「除錯」了嗎? 今天就開始在 Start Practicing in AI-Powered Practice Platform 進行操練,體驗適應性科技如何優化你的 5** 奪星之路。
