Как мы можем помочь студентам первого года обучения по программам бакалавриата по информатике, электронике и компьютерным приложениям?
То, что начиналось как постановка проблемы, побудившее применить процесс дизайн-мышления и создать решение, превратилось в исследовательскую работу и тему для размышлений.
Вчера я подписал свою статью с альтернативным представлением цикла for в одном выражении, и именно поэтому я выбрал сегодняшнюю тему. Как академик, человек должен уметь сравнивать и противопоставлять, что является одним из навыков более высокого порядка, между программированием и вычислительным мышлением. Это важное сравнение, чтобы заложить прочную основу для знакомства с программированием.
Я начну с цитаты г-на Стивена Вольфрам-
Программирование — враг вычислительного мышления. Кодирование — это не то же самое, что вычислительное мышление. Это немного похоже на отношение почерка или набора текста к написанию эссе. Вам (обычно) нужно писать от руки или печатать, чтобы иметь возможность написать эссе, но это не является интеллектуальной основой деятельности.
Поймите акцент, сделанный на «интеллектуальной основе деятельности». Если вы поэт, опубликованы или нет, не имеет значения, ваша цель — донести до мира свои чувства, идеи и мысли, а не просто складывать слово за словом, чтобы строить предложения.
Я продолжу проводить эту аналогию, чтобы противопоставить кодирование вычислительному мышлению.
Я поэт, я пишу стихи, когда мне хочется поделиться своими идеями с миром. Будучи поэтом, я передаю свои идеи, мысли, чувства или переживания каждому.
Моя цель как автора — визуализировать эмоции или мысли, наблюдая за природой людей и окружающих меня объектов. Это выходит за рамки составления предложений с использованием букв, слов и знаков препинания. Я передаю эмоции. Я рассказываю историю, в которую встроены мои собственные точки зрения.
Точно так же компьютерный мыслитель кодирует, но его цель — решить проблему. Это процесс формулирования проблемы, поиска решения проблемы и ее выражения таким образом, чтобы люди и машины могли понять решение.
Процесс включает в себя четыре шага -
- Разбейте сложную проблему на более мелкие, более управляемые проблемы.
- ищите сходство между проблемами и внутри них, это даст нам образцы.
- Абстрагируйте важную информацию, игнорируйте ненужные детали.
- Разработайте пошаговый алгоритм решения проблемы или правила, которым необходимо следовать для ее решения.
Я начал работать со студентами в возрасте от 6 до 18 лет и помог им понять процесс выявления проблем, с которыми они сталкиваются каждый день. Меня подкупила идея наделить людей навыками решения проблем.
Одна из ментальных моделей, позволяющая взглянуть на идею педагогики вычислительного мышления, - это переход от ручного решения проблем к использованию машин для решения проблем.
Учимся на ошибках
Хотя я хотел бы рассказать о своих экспериментах с вычислительным мышлением, я отложу это на другой день. Сегодня я хочу поделиться тем, что мой путь к использованию вычислительного мышления начался с ошибочного понимания вычислительного мышления и его смешения с программированием.
Я работаю со студентами и учителями над развитием навыков, инновациями и дизайн-мышлением, чтобы решать глобальные, а также локальные проблемы, с которыми сталкиваются студенты.
Я начал свой путь с того, что познакомил студентов с идеей вычислительного мышления, использующих Arduino и Scratch. После нескольких итераций контента и взаимодействия с академиками и исследователями я начал выявлять и усваивать идею вычислительного мышления помимо кодирования, программирования и прототипирования.
Как и его дальний родственник дизайн-мышление, вычислительное мышление стало для меня образом жизни. В то время как дизайн-мышление предлагает мне способ определить проблемы, болевые точки и причины, именно вычислительное мышление дает мне возможность решать проблемы.
Что такое вычислительное мышление?
Теперь вы познакомились с идеей вычислительного мышления. Речь идет о том, как сначала разбить данную проблему на более мелкие части, а затем найти общий способ решения более крупной проблемы.
Где кодирование и программирование найдут свое место в этой методологии?
Возможно, вспомните, как складывать слова в предложения, это тоже требует грамматики. Кодирование поможет нам материализовать найденные решения, используя недавно приобретенные навыки вычислительного мышления.
Как научиться вычислительному мышлению?
Вы когда-нибудь отправлялись на кухню, чтобы приготовить то блюдо, которое вам понравилось в ресторане.
Сначала вы копируете рецепт, данный вашей мамой/шеф-поваром, пока вкус блюда не изменится. Это наша первая веха, ИСПОЛЬЗУЙТЕ или поймите существующее решение данной проблемы.
Затем вы начинаете экспериментировать в зависимости от наличия продуктов питания в вашем доме/регионе/стране/экономике. Вы не меняете все блюдо, но начинаете изменять некоторые ингредиенты, что является этапом Modify в нашем процессе обучения. Однажды вы поняли, что работает
Настало время СОЗДАТЬ новый вкус существующему блюду или представить его в совершенно новой форме или даже новое блюдо, но помните, шоу должно продолжаться!!!
Использование-изменение-создание — это основополагающая структура любой педагогики программирования, независимо от возраста и класса, с которым мы работаем. Некоторые могут назвать это Play-Modify-Build или как-то иначе.
Я поделюсь практическим примером парадигмы «использовать-модифицировать-создать» в день 3, используя Arduino UNO и аппаратные компоненты в качестве инструмента.
Помните, кодирование и программирование — это инструмент для материализации наших вычислительных идей, чтобы мы формировали лучшее человечество и лучшее будущее.
