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作品简介:

在生活中,为了有效地求解一个问题,我们可能要进一步问:一个近似解是否就足够了,是否可以利用一下随机化,以及是否允许误正或误负。计算思维就是把一个看来困难的问题重新阐述成一个我们知道怎样解的问题,如通过约简、嵌入、转化和仿真的方法。本书将对触屏时代计算思维教学展开研究,以期为广大教师提供有价值的参考。

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江凌瀚
福州第七中学
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序言

序言

2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking)。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。。

计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家。在阅读、写作和算术(英文简称3R)之外,我们应当将计算思维加到每个孩子的解析能力之中。虑这些日常中的事例:当你女儿早晨去学校时,她把当天需要的东西放进背包;这就是预置和缓存。当你儿子弄丢他的手套时,你建议他沿走过的路回寻;这就是回推。在什么时候你停止租用滑雪板而为自己买一对呢?这就是在线算法。在超市付账时你应当去排哪个队呢?这就是多服务器系统的性能模型。为什么停电时你的电话仍然可用?这就是失败的无关性和设计的冗余性。完全自动的大众图灵测试是如何区分计算机和人类(简称CAPTCHA)的,即CAPTCHAs是怎样鉴别人类的?这就是充分利用求解人工智能难题之艰难来挫败计算代理程序。计算思维将渗入到我们每个人的生活之中,那时诸如算法和前提条件已成为每个人日常词汇的一部分,非确定论和垃圾收集已含有计算机学家所指的含义,而树已常常被倒过来画了。

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第1章 我们的孩子在拇指触屏时代
1.触屏时代
茉琳
<正>2013年8月12日,央视播出一档名为《中国汉字听写大会》的节目掀起了一阵收视热潮。节目内外频现的"提笔忘字"现象引发一场关于"汉字危机"的大讨论。造成"提笔忘字"的因素很多,不可否认的一个直接原因是智能手机、平板电脑等触控式智能设备的出现,并获得几乎所有年龄段人的青睐。中国迎来了...   详情>>
来源:《人人健康》 2014年第04期 作者:茉琳
2.面对触屏时代
罗霞
<正>今年秋季,当苹果iphone7面市时,疯狂的果粉再度刷新了大众对这款新品手机价格的心理预期。据称,因为某一款式货源稀缺,售价一度被炒到2万多元,相当于普通工薪阶层数月的工资、贫困地区家庭几年的收入。这让许多承诺在孩子考上大学后送一份厚礼的家长,暗自心痛却又无可奈何。   详情>>
来源:《云南教育(中学教师)》 2016年第12期 作者:罗霞
3.触屏可及的时代,你准备好了吗
金苗
<正>2016年10月11日,为女友剥栗子,把女友当女儿养的帅气战士作为"别人的男朋友"暖遍全网,然而不到一周,这个温馨的爱情故事剧情骤转,"剥栗子的兵哥哥"受到除名处分的消息在微博、微信群和朋友圈再度刷爆:10月16日下午,用户"编程成长日记"在"今日头条"的发布,仅半天时间阅读量就达20多万次,许...   详情>>
来源:《军营文化天地》 2017年第02期 作者:金苗
4.划屏时代的青春岁月
卢尘逸
<正>主持人语:有人说,这个时代已经快得只能消费得了唐诗这种限定在五言、七言之类随手拈来的短平快体裁了,小品里用,相声里学,电影、电视剧也没事便引用两句,绝对消费不了"倚门回首,却把青梅嗅"之类慢悠悠的宋词。的确,划屏时代与纸媒时代的思维方式、阅读模式、获取代价等,有着天壤之别。智...   详情>>
来源:《初中生》 2016年第Z4期 作者:卢尘逸
5.“拇指时代”改变人类大脑
治均
<正>智能手机改变大脑功能"其实,从脚趾到下颚,人体每一个部分都对应着大脑中的一块特殊区域,称之为‘躯体感觉皮层’。"瑞士苏黎世大学神经信息学研究所教授戈什告诉记者,传统观念通常认为成年后脑细胞发育趋于停止,近年研究则发现,感觉刺激及新技能学习促进大脑发展,也就说神经具备可塑性。...   详情>>
来源:《齐鲁周刊》 2015年第04期 作者:治均
6.触屏一代与焦虑的父母
王思婧
<正>智能触屏设备能给孩子带来什么?它会把下一代变成什么样的人?站在传播媒介变化的历史转折处,父母们对这些问题找不到答案。尽管如此,出生在触屏时代的孩子们仍然在父母的焦虑中成长着。心智灾难?腾讯网儿童频道在《数字小公民安全成长指南》中指出,56%的中国儿童初次上网的年龄低于5岁,而...   详情>>
来源:《云南教育(视界综合版)》 2016年第10期 作者:王思婧
第2章 计算思维在触屏年代
1.二十一世纪,人们应该具有计算思维能力
袁开榜
<正>自1939年电子计算机问世以来,信息时代的发展突飞猛进,互联网技术已经把人们的各类信息编织成一个庞大的系统,现代人生活领域的各个方面已经离不开电子计算机了。本人从事过我国第一代电子管计算机的研制工作,经历了电子管、晶体管、中小规   详情>>
来源:《计算机教育》 2011年第03期 作者:袁开榜
2.计算思维:学生基本素养的时代诉求
秦福利;唐培和
在信息社会时代,计算思维伴随计算机的广泛应用和社会渗透而得到学术界、教育界的关注和重视。作为一种新生的科学思维形态,计算思维具有普适性的哲学、社会和工具价值,其不但是计算机学科专业领域人员应该具备的素质,也是当代及未来社会生活中每一个人应该具有的基本素养,开展计算思维教育是...   详情>>
来源:《高教论坛》 2017年第11期 作者:秦福利;唐培和
3.计算思维:一种新的学科思维方式
王荣良
计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个概念,也是计算机教育需要重点研究的课题。本文介绍了什么是计算思维以及计算思维在大学计算机学科领域的研究现状,阐述了计算思维的引入会对目前中小学信息技术课程的目标、内容和方法所产生的影响,期待信息技术学科思维和方法的探索。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2012年第06期 作者:王荣良
4.计算思维——行进中的挑战
王荣良;卢文来
<正>参天大树必有其根——计算思维是否能体现信息技术学科本质?1.计算思维的价值体现在何处?卢文来:我记得您在《中国信息技术教育》杂志上参与过两期关于计算思维的专题,一期是2013年6月,另一期是2015年12月。2013年的专题打开了我的视野,我校的计算思维研究就此起步;在2015年的专题中,我校...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2017年第06期 作者:王荣良;卢文来
5.基于思维视角的计算思维综合解读
李艳坤;高铁刚
计算思维兼具计算和思维的特质,使得它成为信息社会中人们所应具备的一种基本能力。文章基于思维的视角,围绕计算思维的概念、本质、基础、工具、特性等五个方面对计算思维进行了综合解读,并探讨了培养计算思维的价值和意义。通过综合解读基于思维视角的计算思维,文章厘清了计算思维的基本内涵...   详情>>
来源:《现代教育技术》 2017年第01期 作者:李艳坤;高铁刚
6.机器人教学中计算思维的培养——以汽车总动员项目为例
熊国全
<正>近年来,由于机器人比赛的蓬勃发展,机器人教学正从"为技术而教"转变为"为思维而教",它已成为培养学生计算思维能力的新平台。下面,笔者结合IRobotQ 3D虚拟机器人汽车总动员项目教学实践,谈谈如何在机器人教学中渗透计算思维的诸要素,从而提高学生的计算思维能力。对比求解,激发计算思维意...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2017年第Z2期 作者:熊国全
第3章 教育帮助养成计算思维
1.中小学生计算思维培育的路径与策略
费海明
<正>计算思维作为信息技术领域"生发"的思维方式,目前已经成为中小学信息技术课程的核心素养培育的重要板块。随着人工智能社会的演进,培育拥有计算思维的人才显得更为重要与迫切。但计算思维是一个比较抽象的概念,源自于大学教授的计算思维如何落地中小学信息技术教育,是值得思考与探索的问题...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2017年第10期 作者:费海明
2.计算思维:从小学至高中《信息技术》教育的新目标
徐晓东;乔世伟
我国的《信息技术》教育课程产生至今经历了从重视专业化的计算机教育,到重视大众化的计算机素养再到信息素养教育三个阶段,在其发展过程中,受国外影响深刻。与此同时,在教育实践中,也受本国文化和传统教育观念影响保持了自己的特色,既重视专业化教育。从2006年起,世界各国K-12教育中开始重视...   详情>>
来源:《教育信息技术》 2015年第05期 作者:徐晓东;乔世伟
3.如何培养计算思维——基于2006-2016年研究文献及最新国...
陈鹏;黄荣怀
计算思维是当前国际计算机领域广为关注的重要概念,也是信息技术教育中的研究热点。计算思维是思维方式的一种,是利用计算科学的基本概念和方法,结合工程思维、数学思维等多种思维方式和特点,进行问题求解、系统建构和人类行为理解的思维过程。关注问题解决方案的形成过程,培养学生像计算机科...   详情>>
来源:《现代远程教育研究》 2018年第01期 作者:陈鹏;黄荣怀
4.计算思维培养进行时:在K-12阶段的实践方法与评价
郁晓华;肖敏
随着计算的重要性及其变革力量在社会生活与生产中的加剧,计算思维已成为21世纪每个人都应该具备的基本能力之一,而K-12阶段开始成为计算思维培养的新阵地。在分析国内外K-12阶段计算思维培养相关文献和实践的基础上,对计算思维在实践中的认知和理解加以整理和归纳,并与编程思维等相关概念进行...   详情>>
来源:《远程教育杂志》 2018年第02期 作者:郁晓华;肖敏
5.计算思维:信息技术学科核心素养培养的核心议题
张立国;王国华
计算思维作为信息技术学科核心素养之一,是信息化社会中数字公民所应具备的基本素养。文章通过对国内外的18个计算思维概念的核心词汇进行抽取,理清了计算思维的核心本质,并对其概念进行了界定,同时阐明了计算思维对于信息技术学科核心素养的价值。文章认为,计算思维本质上是人们理解自然系统...   详情>>
来源:《电化教育研究》 2018年第05期 作者:张立国;王国华
6.高中信息技术课程中计算思维培养探析
廉雪冰
计算思维作为信息时代利用计算机科学解决问题的思维模式,被列为高中信息技术课的核心素养之一。但在计算思维的培养方面却存在着师生之间数字鸿沟显著、计算思维与3R的地位悬殊、现实与理想数字化环境差距等问题,因此,提供教学观念和基础环境方面的支持,配置与课程标准相匹配的教学要素,制定...   详情>>
来源:《中小学电教》 2018年第Z1期 作者:廉雪冰
第4章 实例经验谈
1.基于计算思维教育的国外小学教学案例研究
陈丽婷;徐晓东
计算思维是当今备受关注的涉及计算机科学本质的概念。自2006年,美国的周以真教授第一次给出了计算思维的定义后,众多学者纷纷展开相关的研究,促进计算思维技能的培养。2011年,国际教育技术协会(ISTE)与计算机科学老师协会(CSTA),开发出了计算思维教师资源,这其中包括针对K-12教育的计算思维的...   详情>>
来源:《教育信息技术》 2015年第09期 作者:陈丽婷;徐晓东
2.计算思维引导下的翻转课堂教学模式
席菁
培养学生的计算思维已经成为国内外信息技术教育的发展目标,但是如何将课堂与计算思维相结合,将培养计算思维落到实处,仍然困惑着很多一线信息技术教师。计算思维引导下的翻转课堂可以将计算思维融入课程内容,教师从演讲者变为交流者,将培养计算思维落到实处,促进学生计算思维的发展,将计算思...   详情>>
来源:《教师博览(科研版)》 2018年第02期 作者:席菁
3.基于网络的计算思维教育国外案例研究
乔世伟;徐晓东
计算思维作为21世纪技能之一,受到了越来越多国家的重视。我国在中小学计算思维教育起步较晚,因而在培养学生计算思维时有必要借鉴一些国外的先进经验。国外不仅在学校课堂教学中教授计算思维,而且还在网络上开展计算思维普及教育,产生了许多优秀的在线资源。本文将着重介绍一些关于计算思维教...   详情>>
来源:《教育信息技术》 2015年第06期 作者:乔世伟;徐晓东
4.基于计算思维的数据库课程教学改革
陆慧娟;高波涌
针对当前高校数据库课程教学的状况,在分析"数据库原理及其应用技术"课程与计算思维关系的基础上,笔者提出采用IPR-CDIO、案例教学法、"大班上课、小班讨论"和任务驱动教学法等模式,从而达成训练学生计算思维的目标。实践表明,采取有效的计算思维训练可以显著提高数据库课程的教学效果。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2016年第10期 作者:陆慧娟;高波涌
5.基于计算思维《算法与程序设计》教学初探
石倩
本文通过进一步梳理计算思维的内涵,结合高中信息技术《算法与程序设计》模块的教学特点,提出了基于计算思维《算法与程序设计》教学策略并实践应用。基于计算思维的教学应强调让学生亲历实际问题的求解过程,以学生为主导,通过让学生形成对问题"可理解"的表达和"可处理"的方法来培养学生的计算...   详情>>
来源:《教学管理与教育研究》 2017年第06期 作者:石倩
6.基于可视化编程的计算思维培养模式研究——兼论信息技术...
郁晓华;肖敏
计算思维对信息时代的科技创新和人才创新至关重要,中小学信息技术课堂是计算思维培养的主要落脚点。但是,当前的课堂侧重于技术工具的学习,不利于学生计算思维的发展。可视化编程工具的出现,为计算思维的培养转变提供了新的契机。基于可视化编程的计算思维培养模式,将项目问题的逻辑组织从拆...   详情>>
来源:《远程教育杂志》 2017年第06期 作者:郁晓华;肖敏
7.运用计算思维求解问题——高中信息技术“表格数据处理”...
张长水;王娟
"互联网+"时代,对学生计算思维能力的培养不断受到教育者的关注,基于计算思维的教学改革在大学计算机基础课中已经实施。近年来,部分专家开始关注计算思维在中小学尤其是高中信息技术课程中的实践应用。笔者以计算思维操作性定义为依据,在高中信息技术课程中以"表格数据处理"一课为例,开展基于...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2016年第19期 作者:张长水;王娟
8.基于高中信息技术课程的计算思维能力培养研究
武小龙;张天顺
计算思维作为一种新的学科思维方式受到了国内外计算机界的广泛关注。培养学生计算思维能力是高中信息技术课程的重要组成部分,本文在高中算法与程序设计课程的教学活动中引入计算思维的理念,从课堂实践方面探讨了培养学生计算思维的结合点和教学方法,为计算思维背景下的教学模式提供了参考。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2016年第02期 作者:武小龙;张天顺
9.基于高中程序课程的计算思维培养策略
李付云
目前,我国的计算思维大都体现在理论或理想层面上,未深入具体学科,更没涉及具体专业和课程。本文在概述计算思维产生和发展的基础上,分析了计算思维在高中程序课中的必要性及培养计算思维的策略。   详情>>
来源:《新校园(上旬)》 2017年第06期 作者:李付云
10.基于计算思维的计算机程序设计课程教学改革
田红磊
近年来,计算思维(Computational Thinking)成为国际、国内教育界的关注热点。作为高校不同专业大一新生进行计算机基础教育的必修课程之一,计算机程序设计课程在培养学生的"计算思维"能力上具有极其重要的意义。本文以计算思维能力培养为核心,提出利用MOOC平台与学校的教学资源相结合对计算机...   详情>>
来源:《课程教育研究》 2015年第03期 作者:田红磊
11.基于App Inventor的高中生计算思维能力培养初探
刘增
文章总结了当前高中信息技术教育中普遍面临的三大问题,并通过对比信息素养与"计算思维"的异同,指出了培养计算思维能力的必要性。同时基于App Inventor的独特优势,初步探索了在信息技术课堂中培养计算思维能力的教学实践。   详情>>
来源:《新课程研究(下旬刊)》 2016年第11期 作者:刘增
价格:¥14.00

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