¿Qué es el pensamiento computacional? ¿Cuál es el significado del pensamiento computacional?
¿Conoce el pensamiento computacional? El pensamiento computacional es una serie de actividades de pensamiento que utilizan los conceptos básicos de la informática para resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, cubriendo toda la amplitud de la informática. A continuación organizaré el pensamiento computacional para usted, con la esperanza de poder ayudarlo.
¿Qué es el pensamiento computacional? El significado del pensamiento computacional
El pensamiento computacional es una habilidad básica que todo el mundo debería tener en la era digital. El pensamiento computacional, el pensamiento teórico y el pensamiento experimental constituyen juntos los tres pilares de la innovación científica y tecnológica.
La profesora Jeannette M. Wing de la Universidad Carnegie Mellon de Estados Unidos definió el pensamiento computacional en la prestigiosa revista informática estadounidense Communication of the ACM en marzo de 2006: El pensamiento computacional es la aplicación de la informática. Los conceptos básicos se utilizan para Llevar a cabo una serie de actividades de pensamiento que cubren la amplitud de la informática, como la resolución de problemas, el diseño de sistemas y la comprensión del comportamiento humano.
El pensamiento computacional tiene las siguientes características:
(1) El pensamiento computacional es pensamiento abstracto conceptual, no pensamiento procedimental.
(2) El pensamiento computacional es pensamiento humano, no pensamiento automático.
(3) El pensamiento computacional es una idea, no un artefacto.
(4) El pensamiento computacional complementa e integra el pensamiento matemático y de ingeniería.
(5) El pensamiento computacional está abierto a todas las personas y a todos los campos.
(6) Al igual que la lectura, la escritura y la aritmética, el pensamiento computacional es una habilidad básica.
Aproximación práctica a la educación del pensamiento computacional
El cultivo del pensamiento computacional, específicamente en la práctica educativa de las escuelas primarias y secundarias, debe tener una herramienta de apoyo y un punto de partida. Se puede intentar integrar la educación del pensamiento computacional en los cursos de tecnología de la información en las escuelas primarias y secundarias desde los siguientes aspectos.
(1) Infiltrar el pensamiento computacional en la enseñanza de la programación informática
Cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través de la enseñanza de la programación informática es la forma más fácil de adoptar para los profesores de tecnología de la información de escuelas primarias y secundarias. Para el cultivo del pensamiento computacional, conviene elegir un software de programación que sea visual, modular y fácil de aprender.
El lenguaje LOGO es un lenguaje de programación temprano y un lenguaje de programación muy cercano al lenguaje natural. Aprende a programar a través del dibujo y educa a los principiantes, especialmente a los niños. Mucha gente todavía usa el lenguaje LOGO para enseñar programación a los estudiantes. En 2012, Corea del Sur agregó contenido de pensamiento computacional a la capacitación previa al servicio de los maestros de escuela primaria, lo que se implementó con la ayuda del proyecto de aprendizaje de algoritmos del lenguaje LOGO.
Scratch es un nuevo lenguaje de programación que te permite crear tus propias historias, animaciones, juegos, música e incluso pinturas de una forma muy sencilla, pudiendo compartirlas fácilmente en Internet. En el Reino Unido, Estados Unidos, Corea del Sur, Singapur y otros países, muchos artículos sobre el cultivo del pensamiento computacional en las escuelas primarias y secundarias mencionan el uso del software Scratch. En nuestro país, muchos profesores de primaria y secundaria lo son. utilizando también el software Scratch para implementar la enseñanza de la programación.
El desarrollo de aplicaciones móviles es actualmente más popular y APP Inventor también es una buena opción. Google App Inventor es un entorno de programación de Android de desarrollo completamente en línea que abandona códigos de programas complejos y utiliza un método de apilamiento de bloques de construcción para completar el desarrollo de programas de Android. Algunos profesores de la Escuela Jingshan de Beijing y de la Escuela Secundaria Afiliada a la Universidad de Pekín están tratando de cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través de la programación APP Inventor. El diseño de aplicaciones móviles también se incluirá como curso optativo en el sistema curricular de tecnología de la información de la escuela secundaria.
Por supuesto, cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes con la ayuda de la programación no necesariamente tiene que implementarse en una computadora.
Jin Binsu, académico del Departamento de Educación en Computación de la Universidad de Jeju en Corea del Sur, estudió estrategias de programación de juegos basadas en papel y lápiz. La programación sólo requiere papel y lápiz, no una computadora. Las investigaciones muestran que la programación PPS basada en papel y lápiz puede cultivar la capacidad general de pensamiento lógico de los estudiantes tan bien como el diseño de programación basado en el lenguaje LOGO. El libro de texto de informática de la escuela secundaria británica Ciencias de la Computación concede gran importancia al cultivo del pensamiento computacional de los estudiantes en el diseño de contenidos, en cambio, no se requieren computadoras, sino que se utiliza pseudocódigo y solo es suficiente papel y bolígrafo. El profesor Wen Tingting de la escuela secundaria afiliada a la Universidad Renmin también presentó un curso optativo similar llamado Computadoras Desconectadas.
(2) Infiltrar el pensamiento computacional a través de la enseñanza con robots
La investigación de Boston fue mencionada en la investigación de Marina Umaschi Bers de la Universidad de Tufts y otros. Tres jardines de infancia imparten educación en pensamiento computacional para 5-6 años. -años a través de cursos de robot TangibleK. Ko Pat, académico de la Universidad de Texas en Austin, también mencionó en su investigación el uso de robots como herramienta para la educación del pensamiento computacional para estudiantes de K12. También comencé a enseñar con la ayuda del robot Ability Storm hace diez años. La interfaz de programación gráfica y modular es fácil de aprender y comprender. Al completar el diseño de la tarea del proyecto, puede cultivar la capacidad de los estudiantes para analizar y resolver problemas. Los robots Lego que se utilizan actualmente en muchas escuelas también son una buena plataforma de enseñanza para cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes. La estructura se puede construir sin aprendizaje. La programación puede ser simple o compleja en forma de bloques de construcción. A través de configuraciones de tareas inteligentes, puede cumplir muy bien esta misión.
(3) Cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través de software de juegos
La Universidad de Greenwich en el Reino Unido ha intentado implementar la enseñanza a través de videojuegos de computadora, basada en el aprendizaje de juegos, para impartir conocimientos teóricos. y conocimientos aplicados. Diseñaron un marco educativo de juegos innovador para desarrollar habilidades de pensamiento computacional y facilitar el aprendizaje en un curso de introducción a la programación informática. Al integrar en los juegos conceptos clave de una introducción limitada a la programación de computadoras, los estudiantes adquieren habilidades de pensamiento computacional a través de los juegos. Los académicos de la Universidad de California en Santa Cruz estudiaron cómo mejorar el pensamiento computacional de los estudiantes de secundaria a través de cursos de programación de juegos y diseñaron una herramienta de evaluación para las habilidades de pensamiento computacional de los estudiantes de secundaria. El investigador Wang Danli del Instituto de Software de la Academia de Ciencias de China, presentó una herramienta de programación electrónica llamada T-maze, que permite a niños de 5 a 9 años crear programas de computadora construyendo bloques en un juego de laberinto, promoviendo el cultivo del pensamiento computacional de los niños. . Microsoft Research Asia también presentó que el juego Minecraft que desarrollaron también puede cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes. Este juego permite a cada jugador crear y destruir libremente diferentes tipos de bloques en un espacio tridimensional. En el juego, los jugadores pueden destruir o crear bloques para crear edificios y arte exquisitos en modo individual o multijugador, o recolectar elementos para explorar el mapa y completar la línea principal del juego. Muchos estudiantes de primaria y secundaria están obsesionados con este ámbito.
(4) Cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través de la creación de audio y video
La creación de obras de audio y video requiere un proceso de proyecto muy completo y, a través de este proceso, también se puede Pensamiento computacional bien cultivado en los estudiantes. El Departamento de Música y Ciencias de la Computación de la Universidad de Massachusetts Lowell ofrece un curso de Pensamiento Computacional en Sonido. Esta es una materia interdisciplinaria que es una fusión de educación tecnológica y educación artística. Capacita a los estudiantes a través de la interpretación, el análisis y el procesamiento de la música. pensamiento computacional. Actualmente, existen concursos de creación de micropelículas y microvideos para estudiantes de secundaria en todo el país. Los profesores de tecnología de la información en escuelas primarias y secundarias pueden utilizar el desarrollo de este proyecto para cultivar conscientemente el pensamiento computacional de los estudiantes.
(5) Cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través del diseño de proyectos de hardware de código abierto
La futura educación en tecnología de la información en las escuelas primarias y secundarias no solo necesitará impartir conocimientos teóricos, basados en software. práctica e investigación, pero también Llevar a los estudiantes a diseñar proyectos de hardware de código abierto no solo puede seguir de cerca el tema popular de la educación de creadores, sino que también puede ser un medio poderoso para implementar la capacitación en pensamiento computacional.
Al llevar a los estudiantes a diseñar y producir un proyecto desde cero, desde la planificación y la implementación hasta el lanzamiento del proyecto e incluso la solicitud de capital de riesgo, todo el proceso contiene elementos de pensamiento computacional. El proyecto de diseño de hardware de código abierto también será un curso optativo y se incluirá en el sistema curricular nacional de tecnología de la información de la escuela secundaria.
(6) Cultivar el pensamiento computacional de los estudiantes a través del modelado y la simulación
Combinar el pensamiento computacional con el pensamiento de modelado en la disciplina de matemáticas y el pensamiento científico en la disciplina de física puede mejorar ¿La capacidad? para resolver diversos problemas en la vida real. En los cursos de programación y algoritmos informáticos, los estudiantes pueden estimular plenamente su interés y cultivar sus métodos y habilidades de pensamiento para la resolución de problemas mediante el modelado y la simulación de problemas prácticos. Por ejemplo, la simulación científica y el movimiento de proyectiles en física se pueden simular mediante muestreo discreto. , tiempo de respuesta, programación gráfica, etc. realizan prácticas integrales que involucran múltiples aspectos del conocimiento. Otro ejemplo es la idea de recursividad en el pensamiento computacional, que puede combinarse estrechamente con el concepto de fractales en matemáticas y con expresiones como fuga en música y ascenso infinito en arte para brindar a los estudiantes un tema de investigación interdisciplinario. encontrar ejemplos concretos de fractales en la vida real, y modelarlos y simularlos mediante programación y algoritmos informáticos.
(7) Otras herramientas y formas de cultivar el pensamiento computacional