计算思维教育

第一章 计算思维起源 第一节 无处不在的计算 第二节 机器计算的发展历程 一、机械表达计算 二、机械自动计算 三、机电计算 四、电子计算 五、机器计算发展历程回顾 第三节 思维科学的兴起 第四节 计算思维的提出 第五节 计算思维诞生的前与后 一、计算思维的发展阶段 二、计算思维在欧美 三、计算思维在中国 第六节 计算作为一门学科 一、学科与计算学科 二、研究报告“计算作为一门学科” 三、报告的局限性及思考第二章 计算与计算思维 第一节 什么是计算 一、计数与计算 二、逻辑与计算 三、计算定义的探讨 四、计算模型 第二节 计算机科学的基础概念 一、计算机学科的知识结构 二、计算装置 三、计算载体 四、计算过程 五、计算资源 第三节 思维与思维方式方法 一、什么是思维 二、思维方式 三、思维的逻辑方法 第四节 计算思维概念辨析 一、周以真教授论述计算思维 二、从计算机学科方法论看计算思维 三、计算思维与计算机思维 四、计算思维的本质第三章 计算思维的基本方法 第一节 计算的学科形态 一、抽象形态 二、理论形态 三、设计形态 第二节 计算的基本问题 一、学科的重大问题 二、计算学科的基本问题 三、关注基本问题的意义 第三节 计算思维的数学方法 一、证明方法 二、递归方法 三、公理化方法 四、形式化方法 第四节 计算思维的工程方法 一、系统方法 二、分治方法 三、结构化方法 四、面向对象方法 五、快速原型方法 六、演化方法第四章 计算思维教育的实施 第一节 思维教育 一、知识教育与思维教育 二、思维教育的本质 三、思维教育的实施策略 第二节 计算思维教育的内容和途径 一、计算思维教育的基本途径 二、计算思维教育核心思想的形成 三、计算思维教育的主要内容 四、渗透计算思维的教学方法 第三节 计算思维教育实践 一、计算机导论课程中的计算思维教育实践 二、大学计算机基础教学的计算思维教育实践 三、程序设计教学的计算思维教育实践第五章 中小学计算思维教育 第一节 计算机教育追溯 一、从计算机课程到信息技术课程 二、课程教学内容梳理 三、计算思维教育挖掘 第二节 信息技术课程的思维价值探索 一、信息技术课程中的算法思维 二、信息技术课程中的工程思维 三、信息技术课程中的批判性思维 第三节 中小学计算思维教育的国际视野 一、计算机科学教育的兴起 二、英国中小学计算机科学课程 三、美国K一12计算机科学标准 四、计算机科学课程中的计算思维 第四节 信息技术课程中计算思维培养的实现 一、基于计算思维教育的教学原则 二、基于设计的计算思维教学 三、基于应用与操作的计算思维教学第六章 计算思维应用与影响 第一节 计算与思维的哲学思考 一、计算中的哲学思想 二、从“万物皆数”到计算主义 第二节 计算思维的应用 一、计算思维的应用领域 二、计算思维对教育的影响参考文献

2006年3月，美国卡内基梅隆大学周以真教授第一次阐述了计算思维这一概念，计算思维成为了国际上研究的热点。现正值新课改将近十年，信息技术学科的发展又走到了十字街头，该学科何去何从，众说纷纭。参考英国的ICT教育改革，许多人想把计算思维引入信息技术学科教育，但对计算思维的内涵又不甚了解，本书就是帮助读者厘清以下一些问题：计算思维这一概念是怎样产生的？ 计算思维与传统的计算机学科方法论是什么关系？计算思维的本质是什么？计算、计算思维、计算机思维等概念有什么异同？计算思维教育、计算机教育、信息技术教育互相之间是什么关系？在中小学如何开展计算思维教育？本书从计算思维起源、计算与计算思维、计算思维的基本方法、计算思维教育的实施、中小学计算思维教育、计算思维应用与影响等六个方面梳理了计算思维这一概念的理论和相关实践，以帮助教师正确认识计算思维，把握信息技术课程的发展方向。