stem与计算思维 教学方法及理论 于晓雅 新华正版
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作者于晓雅
出版社教育科学出版社
ISBN9787519132347
出版时间2023-07
版次1
装帧平装
开本16
页数360页
字数328千字
定价68元
货号xhwx_1203032017
上书时间2024-05-27
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目录：
章 计算思维：智能时代问题解决的基本能力
节 理解计算的本质
一、计算领域的发展
二、计算和质
三、计算和计算思维
第二节 理解计算思维
一、计算思维的提出
二、计算思维的概念
三、计算思维的作定义
第三节 计算思维的实践
一、计算思维实践的依据
二、计算思维是虑应用场景的实践
三、计算思维是生活问题的形式化描述
四、计算思维是从特殊到一般的问题解决
五、编程是计算思维学的重要途径
第四节 面向计算思维的教育
一、智能时代呼唤计算思维教育
二、计算思维教育的核心内容和实施策略
三、计算思维教育的目标：用计算思维学和思
四、计算思维教育的评价
本章小结
本章回顾与反思
第二章 从技术实现到素养培育：指向计算思维教育的stem项目设计
节 从技术应用到素养导向的计算思维教育
一、课堂技术学和计算思维培养映引导
二、计算思维“应用-修改-创作”三阶段进展模式
三、《iste教育者计算思维能力标准》助力计算思维培养
四、从技术学到核心素养培育的计算机科学教育案例
第二节 指向核心素养的stem教育
一、知识、技能、能力和素养
二、stem教育是指向能力和素养的教育
三、stem项目式学的问题驱动
四、stem是基于课程标准的内容设计
五、stem是基于学支架的探究过程
第三节 计算思维和stem课程的整合
一、stem项目中的计算思维培养
二、计算思维与stem中的科学思维
三、计算思维与stem中的工程思维
四、计算思维与stem中的数学思维
五、计算思维与stem中的人文艺术思维
六、计算思维与人工智能思维
第四节 “stem+计算思维”项目设计与实施模型
一、基于计算思维的问题求解步骤
二、计算思维问题求解模型中的思维关联
……
第三章 用计算思维思和学：stem项目问题解决新途径
第四章 实践应用与创新：基于stem的计算思维项目式学
参文献
后记
内容简介：
我们处在人与世界彼此渗透、相互影响的环境中，通过体验和认识来把握世界。在此过程中，我们造了一种全新的、具有广泛意义的思想方法和实践需求，并形成丰厚的思想内涵，进而积淀为人类一种基本的思维智慧。英国有名科幻作家道格拉斯亚当斯（dougla adam）曾用沙子的四个时代来说明技术对人类思想的影响：让人类知道地球在宇宙中的位置；显微镜让人类看清微观世界的构造；而计算机的海量高速计算和虚拟本质开启了数字世界；互联网和智能技术则产生了万物互联和机器智能。四个时代的共同特点彰显了技术在改变人类世界观方面的力量，驱使人类重新理解世界，调整自己在世界中的定位。所不同的是在利用和显微镜认识世界的时代，人类和世界在思维领域是分离的关系，当今时代则处于以人工智能技术为代表的新兴技术所创造的与人类常生活息息相关的、虚实相融的全新计算世界。无论是化身小芯片嵌入我们生活方方面面的计算能，还是每产生上亿信息的物联网大数据计算系统，计算技术已经不仅仅是生活中不可或缺的问题解决工具，更是促使人类和世界互动方式发生根本改变的驱动力。计算技术推动人类思维方式发生变化，其中生成的计算思维和传统科学的实证思维以及逻辑思维一起，带领人类社会的生产和生活迈向智能化的未来。为此，人们期待一种全新的教育生态，变革化时代建立起来的以知识传授为主的标准化教育体系，培养具有利用计算技术解决问题的能力的创新型人才，以适应可预期的人与人工智能协同进化的未来社会。tem教育，正是面对这样的现实和未来问题，被寄予承担教育新生态建设的期望，因而成为世界各国教育改革的热点领域。
尽管各国对tem教育的实施各有侧重，但体以如下突出的特征与含义来承载教育改革的期望：tem教育以科学、技术、工程、数学等学科形成的交问题域为基础，以培养科技、人文融合创新的跨学科综合人才为主要目标，在中以21世纪人才所需素养为导向，以解决真实情境问题为抓手，借助项目式、问题式学方式，注重真实、挑战任务的突破，培养协同合作能力，以创造解决问题的方式评估核心素养的形成。其中，计算思维（putational thinking，简称ct）是tem教育的重要内容。
面对信息化、智能化的世界，人类需要开发新的工具来掌握、理解、控制和体验计算技术和设备，更需要全新的思维方式，使我们能够看透计算技术的本质，以创造的方式理解和使用这些技术。计算思维作为计算领域对人类思维的独特贡献，是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中的抽象、分解、建模、算法设计和自动化、智能化等思维活动，也是运用计算机和互联网及其他信息处理代理有效执行人类构造和表述问题的思维过程。作为一种思维工具，计算思维首先传承自数学的算法思维，要求对问题能够产生形式化的描述和定义；但计算思维不仅需要描述解决一个问题的方法，更要求有让一台计算机真正解决这个问题的实践方案，因而计算思维同时还具有明显的工程技术质。作为一种思维活动，计算思维是科学、技术、工程和数学等学科领域思维交融合的产物，由此还诞生了计算这一全新的科学领域。计算思维作为计算科学领域的主要思维，强调对信息的变换，而不是简单的信息发现、分类、存储或通信。如今，计算思维不仅是计算机科学家和数字工程师的专业兴趣，它还跨越各个学科领域，成为信息时代非常基本的思维方式。国科技大学的朱亚宗（2009）教授从人类认识世界和改造世界的思维方式出发，认为计算思维已经成为与理论思维（theoretical thinking）和实验思维（experimental thinking）同等重要的三大科学思维之一。美国规划未来，迎接人工智能时代报告中指出，计算思维已经成为所有科学、技术、工程和数学领域人才的重要技能和核心竞争力。人工智能时代需要培养具有计算思维的人才。传统科学家和工程师也正努力向具备计算思维的tem专业人员转变。
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