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开团 | 如果我童年读过这套计算机教材,没准长大考清华也没问题

好玩的数学  · 公众号  · 数学  · 2020-04-10 08:27

正文



儿子从4岁多时,我就慢慢教他接触编程了,一开始玩的Scratch,后来他们开始玩LEGO的EV3机器人,我又教他学起了Python。


这就是娃写的Python代码,用来控制他的机器人前进还是后退。


本来是教着玩玩的,但是学的时间长了,我却发现这学计算机的孩子,脑子会特别好使,逻辑能力、理解力都很强,对数学、物理这些学科的帮助非常大。


其实不仅是我,无论是美国还是中国,都对下一代的计算机教学格外重视。


去年,我回国参加了中国教育学会举办的中小学信息技术论坛,那次技术论坛里,我写的一份关于小学生计算机学习方面的教案,还入选了中国教育学会的年度优秀案例。


在那次论坛里,专门提到了一个叫做“信息素养”的名词,它是将信息技术作为一个独立的学科分支,为其它学科的学习打下基础。


如今信息技术这门学科已经进入了中小学的课堂,未来地位会不断加强。它不仅仅是编程,而是包括从硬件到软件,从编程到算法,从数据挖掘到网站设计等一系列的范畴。


今天给你们推荐一套DK出品的图解计算机教材,也是希望孩子们能尽早接触信息技术,适应信息时代的需求。它们分别是《DK图解计算机科学》和《DK编程很简单》,由清华和大百科出版社引进。


Part.1《图解计算机科学》

这本书是清华出版社引进发行的,它的内容体系非常贴合教育部关于中小学信息技术课的教学大纲。


教育部将中小学信息技术课程分为三个阶段。


第一阶段

对于第一阶段的孩子来说,主要是教他们了解什么是计算机,以及计算机硬件是什么。


那什么是计算机呢?本书从第二章开始,以图文并茂的方式,给了孩子一个非常感性的认知。


1

什么是计算机

这本书首先会给孩子讲解什么是计算机。这就涉及了计算机的硬件组织结构。


书里通过一张张的平面图将计算机内部的各个组成部分拆解给孩子看,让孩子看到什么是CPU、什么是硬盘、什么是内存……这些部件才构成了一个完整的计算机。


有了上面这些器件,一台计算机就能工作了。可是问题来了,人如何给计算机发号施令呢?计算机又如何反馈命令执行结果呢?这就需要一些输入输出设备了,比如屏幕、键盘这些外围可插拔的设备。


当了解这些之后,我们可以让孩子尝试着自己组装一台计算机,从而更深刻的理解到底什么是计算机。


2

计算机的类别

学到这里的时候,孩子们往往会有一个疑问:那么计算机就是电脑吗?


这里开始回答孩子的这个问题,她是想给孩子一个更大的视野,告诉他们计算机并不只是电脑、笔记本,那些智能手机、平板电脑,甚至可穿戴设备,都是一个一个的小计算机。


上面这些内容,就能让孩子很好地了解什么是计算机,以及计算机能做什么,这也是教育部对于中小学信息课程设置的第一阶段内容。


第二阶段

对于第二阶段的孩子来说,主要教他们计算思维,数据处理,以及编程语言。


1

计算思维

第一步是教孩子计算思维。


计算思维是一种思维方法,它让人模拟电脑的角度去思考问题,这样才能写出漂亮的程序和高效的算法。


这本书开始给孩子讲解计算思维的四大阶段:分解、抽象、识别模式和算法。


比如说,如何用电脑处理音乐呢?这就涉及计算思维中的模式识别。


2

数据处理

第二步是教孩子认识和处理数据。


数据是计算机的基础,我们处理文档、发微信、刷抖音,这些都是基于数据的处理。


因此这本书给孩子讲述,计算机是如何处理数据的,比如用数据库。


3

编程语言

第三步是教孩子学习编程语言。


等孩子有了之前的基础后,就可以开始学习编程语言。


他们需要了解编程语言是什么?为啥我们写出来的程序,计算机能够读懂并且正确执行呢?


它背后的工作原理又是啥?


上面这些内容让孩子进一步了解人类是如何控制计算机的,如何开发出程序让计算机按照人类的指令去工作,这也是教育部对于中小学信息课程设置的第二阶段的要求。


第三阶段

对于第三阶段的孩子来说,主要教他们计算机应用,包括网络、数字行为、社交媒体、未来创新。


1

网络

我们这个世界已经是移动互联网的时代,5G也在掀起下一代工业革命。因此网络是每个孩子必须关心的内容。


这本书会花不少篇幅给孩子讲解什么是网络、网络中有哪些技术等等。


以及由此引申出来的物联网、云计算等都会有所涉及。


2

数字行为

接着她会教孩子如何正确地使用网络,在这个数字世界里能做哪些事情。


3

未来创新

最后她会教孩子如何进行创新。


她举了很多创新的例子,让孩子看看这些计算机创新是如何改变世界、改变我们生活的。


上面这些内容是教育部对孩子第三阶段的要求,这其实是在给孩子内心种下一颗创新的种子,让他们更早了解他们手中的“武器”,从而未来能够实现他们那代人的“变革”。


Part.2《编程很简单》

编程是计算机里最重要的一个分支,前面那本书讲了基本概念后,这本《编程很简单》专门给孩子讲解编程。


我之前曾经和DK一起研发了Scratch的编程课,教孩子从零开始学习编程,而今天推荐的这本书是那个课程很好的补充和进阶。


这本书主要介绍了四大方面:分别是Scratch和Python、计算机解谜和现实世界的编程。


1

首先说说第一部分:Scratch

Scratch是一种图形化编程工具,适合5岁以上的孩子,是编程中最基础的语言。


这本书通过3个Scratch项目游戏,由易到难,采用了层层递进的方式来教孩子熟悉和使用Scratch。


有读者可能会有疑问了,我之前和DK开发的课程也是教Scratch,那两者有什么区别呢? 区别在于编程案例的不同!

打个比方,就像用剑一样,同一把剑,有的人练的是辟邪剑法,有的人练的是独孤九剑。Scratch也是如此,它就是那把剑,至于你能编出什么程序来,就在于“剑谱”的不同。所以这本书是一本全新的“剑谱”!


这本书提供了三个全新的编程项目,让孩子从另一个角度去加强实际使用Scratch的能力。


比如下面这个视频,就是我们根据书中第一个案例编写出来的小游戏——躲避恶龙。


书中给出了详细的步骤,只要一步一步按照书中的指示就可以完成这个项目了!


这个游戏也很有意思,小猫先要抢香蕉,然后把蝙蝠给射下来!


2

再看看第二部分:Python

对于大一点的孩子,可以学习Python语言,这是纯文本的语言,但是语法比较简单,适合孩子学习。


这本书也是通过四个编程项目,带领孩子一步一步学会Python。同样也是由易到难,通过游戏编程,让孩子一点点了解学习Python的程序结构、流程、算法、指令、代码编辑器、变量和函数、数据类型、循环、库等一系列代码知识。


比如这个“幽灵游戏”,她会教孩子们如何开启代码编辑器,将代码输入代码编辑器中。输入代码的过程中了解Python的程序结构,并学会使用变量存储分数。进而初步学会在Python中输入并保存运行一个程序。


当小朋友们通过编写一个游戏项目,对Python有了初步的认识后,进而再进一步细讲其他的代码知识,再通过更为复杂的游戏编写巩固知识概念并继续升华其他技巧。


当小朋友能跟着书上完成“项目7:泡泡爆破”,基本上就能运用本书所教授的所有技巧设计游戏了,可以邀请朋友们一起玩了。


3

接着是第三部分:计算机揭秘

在孩子们对编程有了初步的感性认识和理性输入后,本章开始讲解编程背后的基础逻辑。


无论什么编程语言,Scratch也好,Python也罢,甚至C、Java等等,背后的原理其实都是一样的。所有的编程语言都基于几种基础的原理:二进制、符号和代码、逻辑运算。


4

最后第四部分:讲解现实世界的编程

我们前面做的编程都是一些小游戏,可是现实世界中的编程是怎样呢?这一章开始讲解现实世界中的编程是什么样子的。


比如可以设计APP。







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