上一期科技教育三分钟中,我们介绍了在基础教育阶段开展编程教育的方法,学生需要掌握如何运用计算思维跟计算机交流。什么是计算思维,怎么样学习计算思维,今天科技教育三分钟为你讲解。


什么是计算思维

计算思维的首次提出是2006年卡内基大学周以真教授提出的一个概念,“计算思维是一种运用计算机科学基本概念求解问题,设计系统和理解人类行为的方式,它涵盖了计算机科学领域广度的一系列思维工具”


计算思维不仅是一种适应于计算机科学的概念和思想,更是一种广泛应用于工作、学习、生活中,组织和分析问题的视角。计算思维认为当我们遇到问题的时候,要考虑是否能够把问题公式化,以便借计算机之力来解决它们?计算思维者能够通过搜集、分析数据来理解问题;能把难题分解为多个小问题;能够不仅仅解决单个问题,而是去除细节、概括抽象、寻找模式,从而解决同类的所有问题。他们还能制定解决问题的步骤,如果可能的话,还会建立仿真模型,对解法进行测验和调试。


怎么样学习计算思维

信息技术课程的学习是培养计算思维的一个重要途径,在课堂中,学生不但要掌握程序设计语言,还要进一步理解计算思维的一系列概念和方法,如递归、抽象、形式化等等。遇到实际问题的时候,学生运用计算思维进行推理和分析,从而能够找到更有效和高效的途径解决实际问题。


作为一种解决问题的方法,计算思维不仅仅是在设计程序才会运用到,迁移到其他的课程中,计算思维能够帮助你分析问题、选择工具、形成自动化的解决方案、选择最优解以及形成通用的解决方案。


在文学或历史课上,学生使用电子表格和书籍词频统计两项功能,对语言使用中的共同点进行了统计。在数学课中,学生借助教育资源解决问题,向学生展示了怎么根据采集的数据构建模型来预测手机充满电需要多长时间。在社会研究中,学生通过Wolfram Alpha提供的计算知识引擎来寻找一条环游世界的最短飞行路线,对沿途的城市数据做一番研究。在科学课中,学生们利用计算机模拟程序对水循环、生态系统等科学系统建立计算机仿真模型,并开展试验。学生在必要的时候还可以修改代码,建立仿真系统来学习科学知识。


现在你熟悉了什么是计算思维了吗。今年下半年,中国科协青少年科技中心举办的全国青少年创意编程大赛就要开始了,你的编程技术怎么样,来参加大赛比一比吧。伊娃老师也会参与到大赛相关的教师培训活动中,也许我们有机会见面。