《全球視野下的計算思維與教育》是科學出版社出版的圖書。
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出版信息
全球視野下的計算思維與教育
- 書號：9787030684301作者：王曉春
- 外文書名：
- 裝幀：平裝開本：B5
- 頁數：235字數：310000語種：zh-Hans
- 出版社：科學出版社出版時間：2021-10-01
內容簡介
自2006年周以真在Communications of the ACM中發表視角觀點“計算思維”以來，有關計算思維的宣傳和推廣從未停息。周以真認為，計算思維是21世紀每個公民應具備的核心素養，是每個人都應該學習的基本技能。即使在人工智慧時代，計算思維也被認為是該時代的核心素養。計算思維成為與理論思維、實驗思維並列的三大思維之一。本書從計算思維概述、計算思維的理論內涵與本質分析、計算思維核心要素剖析、計算思維課程的開發、計算思維的教與學、計算思維評價、計算思維的教師專業發展，以及計算思維教育的全球化推動等方面進行全方位分析和闡述，最後描述了計算思維與教育的未來。
圖書目錄
第1章 計算思維概述 1
1.1 為什麼教育界越來越強調計算思維 1
1.2 什麼是計算思維 2
1.3 計算思維的特徵 5
1.4 計算思維的發展歷程 7
1.4.1 萌芽期(1985年以前) 8
1.4.2 醞釀期(1985～2005年) 12
1.4.3 形成與發展期(2006～2016年) 13
1.4.4 穩定期(2017年以後) 14
1.5 計算思維與其他思維的關係 16
1.5.1 邏輯思維 17
1.5.2 數學思維 17
1.5.3 工程思維 18
1.5.4 設計思維 19
1.5.5 計算思維與其他思維的關係總結 21
1.6 計算思維的相關概念及其關係 22
1.6.1 計算思維與計算機科學 23
1.6.2 計算思維與編程 25
1.6.3 計算思維與編碼 26
1.6.4 計算思維與數字素養 27
1.7 計算思維教育 29
1.7.1 K12計算思維教育 30
1.7.2 計算思維的本科教育 31
1.7.3 計算思維的非正規教育 33
1.8 計算思維與其他學科的關係 34
1.9 小結 35
第2章 計算思維的理論內涵與本質分析 36
2.1 計算思維概念的內涵演化與爭議 36
2.2 計算思維的本質認識論 41
2.2.1 計算思維是抽象的自動化 41
2.2.2 計算思維是一種認知工具 41
2.2.3 計算思維是一種通用思維工具 43
2.2.4 計算思維是概念、技能、工具和套用的合成體 43
2.2.5 其他認識 43
2.3 計算思維的核心要素與技術 45
2.3.1 機構組織提出的核心要素 45
2.3.2 學術界提出的核心要素 48
2.3.3 核心要素的爭議分析 50
2.4 與計算思維相關的理論 50
2.4.1 計算原理 50
2.4.2 計算概念與計算知識 53
2.4.3 計算思維實踐 56
2.5 計算思維過程 58
2.5.1 谷歌的計算思維過程 59
2.5.2 Repenning等的計算思維過程 60
2.5.3 樂高的計算思維過程 60
2.5.4 算法中的計算思維過程 61
2.5.5 軟體工程中的計算思維過程 62
2.5.6 數據科學中的計算思維過程 64
2.6 計算思維的內涵釋疑 64
2.6.1 Computational Thinking還是Computing Thinking 65
2.6.2 計算思維中的每一個人是誰 66
2.6.3 計算思維可以不涉及編碼嗎 68
2.6.4 計算思維是知識還是技能 69
2.7 小結 70
第3章 計算思維核心要素剖析 71
3.1 抽象 71
3.1.1 抽象的基本理解 71
3.1.2 計算機科學中的抽象 72
3.1.3 其他學科中的抽象 74
3.1.4 K12抽象學習樣例 77
3.2 分解 78
3.2.1 分解概念的起源與基本理解 78
3.2.2 計算機科學中的分解思想 79
3.2.3 分解思想的多學科套用 82
3.2.4 分解思想的學習分析 84
3.2.5 K12課程分解示例 84
3.3 模式識別 85
3.4 算法思維 87
3.4.1 算法思維的起源、範疇與特徵 87
3.4.2 算法思維的學習層次 89
3.4.3 算法思維學習策略 92
3.4.4 算法與編程的關係 93
3.5 模擬與模型 94
3.6 自動化 96
3.7 小結 97
第4章 計算思維課程的開發 98
4.1 計算思維課程發展與倡議 98
4.2 計算思維與課程標準 100
4.2.1 《CSTA K12計算機科學標準》(2011修訂版)中的計算思維描述 100
4.2.2 《K12計算機科學框架》中的計算思維描述 102
4.2.3 《AP計算機科學原理框架》中的計算思維描述 104
4.2.4 中國《普通高中信息技術課程標準》(2017版)中的計算思維描述 105
4.2.5 《K12科學教育框架》中的計算思維描述 107
4.2.6 計算思維在英國計算課程標準中的體現 107
4.2.7 計算思維在澳大利亞《技術課程標準》中的體現 108
4.3 正規課程 109
4.3.1 “AP計算機科學原理”課程 110
4.3.2 “探索計算機科學”課程 113
4.3.3 “計算”課程 114
4.3.4 以色列中學課程 116
4.4 非正規課程 116
4.4.1 “創造性計算：基於設計的計算思維入門”課程 116
4.4.2 英國開放大學提供的“計算思維入門”課程 117
4.4.3 Code.org相關課程 118
4.4.4 CodeHS課程 118
4.5 實驗課程 119
4.5.1 TangibleK課程 119
4.5.2 “高級計算思維基礎”課程 121
4.5.3 “計算思維導論”課程 121
4.6 小結 126
第5章 計算思維的教與學 128
5.1 計算思維學習的理論基礎分析 128
5.2 計算思維的學習模式 129
5.2.1 基於計算思維模式的學習 129
5.2.2 基於活動的學習 130
5.2.3 基於項目的學習 131
5.2.4 基於問題的學習 132
5.2.5 基於設計的學習 133
5.2.6 基於使用-修改-創造的學習 134
5.2.7 基於5E模型的學習 135
5.3 計算思維的實踐工具 136
5.3.1 不插電活動 136
5.3.2 模擬軟體 137
5.3.3 教育機器人 138
5.3.4 編程工具 139
5.3.5 遊戲 142
5.3.6 數位化講故事 144
5.4 計算思維的學習實踐活動 145
5.4.1 基於計算機編程的計算思維學習活動 145
5.4.2 不插電形式的計算思維學習活動 146
5.4.3 基於教育機器人的計算思維學習活動 148
5.4.4 基於遊戲的計算思維學習活動 151
5.4.5 基於模擬的計算思維學習活動 154
5.4.6 計算思維的跨學科學習活動 155
5.5 小結 156
第6章 計算思維評價 157
6.1 計算思維學習評價概述 157
6.2 計算思維評價工具 160
6.3 計算思維評價的視角 161
6.3.1 基於遊戲設計與開發的計算思維評價 162
6.3.2 基於玩遊戲的計算思維評價 163
6.3.3 基於軟體製品的計算思維評價 164
6.3.4 基於不插電活動的計算思維評價 166
6.3.5 基於測試的計算思維評價 166
6.3.6 基於多種方法綜合的計算思維評價 169
6.4 計算思維的評價標準與內容 171
6.4.1 《ISTE學生標準》中的計算思維標準 171
6.4.2 《計算思維教師指導手冊》中的課堂可觀察標準 172
6.5 計算思維評價的套用與實踐案例 173
6.5.1 基於製品訪談的評價 173
6.5.2 基於設計場景的評價 174
6.5.3 基於代碼分析的自動評價 175
6.5.4 移動計算思維的評價量規 176
6.5.5 計算思維能力自我評價量表 176
6.5.6 證據為中心的計算思維評價 177
6.6 小結 178
第7章 計算思維的教師專業發展 180
7.1 在職教師專業發展 180
7.1.1 計算思維的教師培訓項目 180
7.1.2 計算思維的教師培訓活動 183
7.2 職前教師培養 187
7.3 計算思維教師培訓課程與資源案例 189
7.3.1 線上課程 189
7.3.2 英國的計算快速入門系列教程 190
7.3.3 谷歌計算思維教師課程 191
7.3.4 CAS的《計算思維教師指導手冊》 192
7.4 計算思維教師專業發展代表性案例 192
7.4.1 英國計算教師專業發展 192
7.4.2 美國CS10K教師專業發展 193
7.4.3 CS4HS教師培養項目 193
7.5 小結 194
第8章 計算思維教育的全球化推動 196
8.1 推動計算思維的政府機構與項目 196
8.2 基於課程與標準的計算思維推動 198
8.2.1 已經將計算思維融入課程的國家 198
8.2.2 一直在開展計算機科學教育的國家 202
8.2.3 計畫將計算思維引入課程的國家 203
8.3 正規教育之外的計算思維推動 205
8.3.1 推動現狀 205
8.3.2 推動形式 206
8.3.3 主要組織和倡議 209
8.4 以國家為單位的計算思維推動案例 212
8.4.1 美國 212
8.4.2 英國 215
8.4.3 中國 216
8.5 小結 220
第9章 計算思維與教育的未來 221
9.1 計算思維的成績與共識 221
9.2 計算思維發展面臨的問題和挑戰 223
9.2.1 計算思維的定義和內涵還存在爭議 223
9.2.2 如何評價計算思維存在分歧 224
9.2.3 誇大的主張與實施中的狹隘 225
9.2.4 計算思維的本質應包含、但未涉及計算模型 226
9.3 計算思維的未來發展 226
參考文獻 229
