運算思維(Computational Thinking)
運算思維是一種以計算機科學概念為基礎的解決問題方式，不僅適用於程式設計和技術領域，也可應用於日常生活中的問題解決。它包含一套思考方法，用來分析問題、設計解決方案，並使用電腦或自動化工具來執行這些解決方案。
運算思維的核心不在於學習如何寫程式，而是培養抽象化、邏輯推理和分解問題的能力。

運算思維的四大核心要素
  1. 分解問題（Decomposition）
    • 將一個複雜的問題分解成較小且更容易解決的部分。
    • 範例：
      • 要設計一個線上購物系統，可以分解為：
      1. 用戶註冊功能
      2. 商品瀏覽功能
      3. 購物車功能
      4. 結帳功能
  2. 模式辨識（Pattern Recognition）
    • 找出問題中的相似性或重複性，利用模式來簡化解決方案。
    • 範例：
      • 判斷一系列數字中哪些是質數，可以利用質數的性質來快速縮小檢查範圍。
      • 了解質數定義。
        • 何謂質數
      • 依據定義，如何審查一個數值是否質數？
  3. 抽象化（Abstraction）
    • 忽略問題中不必要的細節，只專注於關鍵部分，以建立一個更簡潔的模型或表達方式。
      • 範例：
      畫地圖時，路線和地標比小路的細節更重要。
  4. 算法設計（Algorithm Design）
    • 設計一組明確的步驟來解決問題或執行任務。
      • 範例：
      設計洗牌演算法，確保撲克牌每次都能被隨機排列。
運算思維的實際應用
  1. 日常生活
    • 規劃旅行時，先分解交通、住宿、行程等子問題（分解問題），尋找最佳路線（模式辨識），忽略不相關的景點（抽象化），並按日程設計行程順序（算法設計）。
  2. 教育
    • 運算思維可幫助學生理解數學問題，學會如何分步解決方程式，或設計實驗來驗證假設。
  3. 商業決策
    • 在資料分析中，分解分析目標（如市場需求與客戶行為），提取模式（如季節性銷售趨勢），設計策略來解決銷售問題。
運算思維不只是寫程式的基礎，更是一種高效解決問題的思考方式。它能幫助我們分而治之、化繁為簡，並設計有效的解決方案。隨著數位時代的到來，培養運算思維已成為一種重要的能力。

範例演練：
過橋問題