描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787515358697
适用读者:8-18岁的青少年人群
陶行知先生曾说过这样一句话:教育的目的在于解决问题。而学习计算思维,就是为了更好地解决问题。计算思维是众多的思维方式和方法,旨在帮助孩子提高解决问题的能力,学习掌握更多解决问题的思维方式!
计算思维是什么?简单说,就是人们在解决计算问题时蕴含的思维方式。但这里的“计算”不单指加减乘除的计算问题,还涉及逻辑推理和问题求解等方方面面。
你能想象考场上准备两套文具和硬盘备份具有相同的思维模式?去餐厅点餐和面向接口程序设计思维有异曲同工之妙?乐高积木的设计和软件设计意外蕴含着类似的思想 ··· ···
作者通过对以往的计算思维模式和计算思维概念进行回顾整理,在已有研究的基础上,大胆提出了新计算思维框架,本书便是围绕这一框架对计算思维展开讲解。书中通过“发现并分析问题、系统模型设计、实施解决方案、分析验证解决方案、系统维护”五个思维过程循序渐进地向读者介绍计算思维的四大思维模式:数学思维、算法思维、编程思维、工程思维,并详细展示它们在日常生活中和编程中的体现。书中列举的案例贴近生活,生动有趣,便于青少年读者轻松习得计算思维知识,从而提高自身的创新思维能力和发散思维能力。
前言
新计算思维框架
第一章 挖掘身边的疑问——发现并分析问题
数学思维
分类/分组 为什么要把商品分类摆放?
对照 没有尺子怎么测量长度?
比较 闪电与电火花是一回事儿吗?
类比 鸟和蜻蜓与飞机有什么关系?
概率 同月同日生的“奇妙缘分”很难寻吗?
求同/求异/模板/泛化/特化 为什么居里夫人能找到“钋”和“镭”?
算法思维
算法权衡 医生如何选择合适的治疗方案?
编程思维
输入输出 计算机的“眼”“耳”和“口”在哪里?
抽象/具象 苹果落地和重力是如何联系起来的?
工程思维
预处理 为什么跳水比赛要去掉最高分和最低分?
分解 学霸是怎样炼成的?
可行性分析 为什么永动机是无法实现的?
签名 古代调兵遣将为什么要用兵符?
统筹 如何举办一场精彩的联欢晚会?
协议/契约 商鞅是如何取信于民的?
防御性思想/最坏打算 为什么汽车要配置安全气囊?
持久化 文物出土后是如何被保存的?
第二章 解决难题的思路——系统模型设计
数学思维
特征识别/模式识别/概括 为什么人类能区分动物或表情?
映射 没有名字的世界会怎么样?
替代/替换 如何测量一个灯泡的容积?
排列/组合 如何在小空间中放置多种家具?
分离 为什么空调压缩机要安装在室外?
算法思维
索引 为什么图书要有目录?
先进先出 什么是“先进先出”的现象?
先进后出 什么是“先进后出”的现象?
信息编码 盲人是如何阅读的?
编程思维
状态机 为什么切换软件界面时不会发生混乱?
信息压缩 如何更快地记录老师的板书?
模块化 为什么汽车制造采用模块化的生产方式?
预置/缓存/缓冲 为什么店铺内要设置储存室?
事件驱动 为什么生活就是被事件所驱动的?
参数化 如何成为摄影小达人?
工程思维
分布式/去中心化 小蜜蜂是如何搬家的?
分层/层次化 多级运载火箭有什么优势?
可视化 篮球明星库里和科比的投篮风格有什么不同?
单一职责 为什么拍摄电影需要各种专业人士?
接口依赖 为什么点餐时不直接和厨师交流?
原型 以“米老鼠”为原型的建筑是什么样的?
第三章 落地思路的策略——实施解决方案
数学思维
近似 国土资源面积是精确的数值吗?
蒙特卡洛 为什么套圈游戏总是套不中?
枚举/穷举 警察叔叔是如何破案的?
计数 2500年前的罗马人是如何计数的?
算法思维
排序 为什么酒店的房间号是有顺序的?
搜索/检索 如何在图书馆里找到一本书?
递推 侦探推理的诀窍是什么?
递归 雪花和羽毛有什么奇妙的规律呢?
分治 罗马帝国为什么会被一分为二?
回溯 迷宫游戏有没有什么窍门?
动态规划 如何寻找自驾游的最短行程呢?
唯一依赖 为什么购买火车票需要身份证?
启发式算法 为什么地图软件会给出多条线路?
编程思维
初始化 篮球比赛中的24秒规则是什么?
顺序/序列 月相的变化规律是什么?
选择/分支 为什么相近血缘的“达尔文雀”看起来差别很大?
循环/重复 西西弗斯的石头代表了什么?
嵌套隐藏 在俄罗斯套娃背后的秘密是什么?
串行/并行 飞机场是如何提高安检效率的?
同步/异步 多人如何分享一台掌上游戏机?
代理 为什么要选出课代表?
互斥/对立 为什么厕所门上的锁很重要?
时空互换 如何避免频繁重复地输入登录信息?
助记 为什么说好记性不如烂笔头?
优先级 为什么假期作业总是被拖到最后一刻?
信息隐藏 如何使用诗词传递秘密信息?
信息加密 杨子荣是如何智取威虎山的?
工程思维
冗余/冗稳性/备份 为什么高铁“小黄车”从不载客?
协作 玲珑的犀牛鸟为什么与粗笨的犀牛是“知心朋友”?
复用 乐高积木是如何被批量生产出来的?
集成 《论语》是孔子写的吗?
第四章 检验策略的优劣——分析验证解决方案
数学思维
边界值/临界值/阈值 地球上新的一天从哪里开始?
等价 为什么原始社会能以物易物?
极限 圆周率是怎么计算出来的?
抽样 如何调查城市植物的种类情况?
算法思维
约简 第一部移动电话是什么样的?
编程思维
优化 如何避免“鼠标手”?
调试 为什么电力系统安装后不能立刻投入使用?
自动化 为什么机器人的工作能力比人类强?
工程思维
容错 正在编辑的文件会不会因断电而丢失?
测试 如何在上市前保证新药的安全性?
第五章 维系完善的方法——系统维护
数学思维
统计 如何从数据中探寻因果?
去重 搜索引擎会直接呈现抓取的结果吗?
算法思维
兼容/标准 为什么乐高积木经久不衰?
编程思维
扩展/拓展 “迪士尼”的世界是如何发展起来的?
重构 文学著作如何改编成影视剧?
工程思维
回收 神秘的三角箭头图案暗示着什么?
迭代 从“地心说”到“日心说”说明了什么?
版本化 为什么产品需要设置版本号?
共享/分享 为什么说共享资源具有社会价值?
移植/迁移 植物如何“迁徙”到世界各地?
后记
附录 图书测试和精选评语
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致谢
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