Gândirea computațională

Gândirea computațională este procesele de gândire implicate în formularea problemelor și prezentarea soluțiilor acestora într-o formă care poate fi implementată eficient de un om sau de un computer.

O altă caracteristică a gândirii computaționale este un proces iterativ bazat pe trei pași (descris în diagrama procesului de gândire computațională AAA din dreapta):

1. Abstracția : formularea problemei;
2. Automatizare : prezentare solutie;
3. Analiza : executia si evaluarea solutiei.

Istoria gândirii computaționale datează cel puțin din anii 1950, dar majoritatea ideilor sunt mult mai vechi. [1] Termenul de gândire computațională a fost folosit pentru prima dată de Seymour Papert în 1980 [2] și din nou în 1996. [3] Gândirea computațională poate fi folosită pentru a rezolva algoritmic probleme complexe la scară largă și este adesea folosită pentru a realiza îmbunătățiri semnificative ale eficienței. [patru]

Introducere generală

Caracteristicile care definesc gândirea computațională sunt descompunerea, modelarea/reprezentarea datelor, generalizarea/abstracția și algoritmii. Soluția generală se obține prin descompunerea problemei, definirea variabilelor asociate cu reprezentarea datelor utilizate și crearea de algoritmi. O soluție generală este o abstractizare sau o generalizare care poate fi folosită pentru a rezolva multe invariante ale problemei inițiale. Utilizarea pe scară largă a termenului de gândire computațională a început cu lucrarea cu același nume a lui Jeannette Wing , profesor la Universitatea Cornell (SUA . Articolul sugerează că gândirea computațională este o abilitate fundamentală pentru toată lumea, nu doar pentru specialiști, și susține importanța integrării ideilor computaționale în alte discipline. [5]

Gândirea computațională în educație

Jeannette Wing și-a imaginat că gândirea computațională va deveni o parte integrantă a educației fiecărui copil. [5] În prezent, gândirea computațională este definită în linii mari ca un set de abilități cognitive și de rezolvare a problemelor care includ (dar nu se limitează la) următoarele caracteristici: [6] [7]

• Utilizarea abstracțiilor și definirea tiparelor pentru a reprezenta o problemă în moduri noi și diferite.
• Organizare logica si analiza datelor.
• Împărțirea problemei în părți mai mici.
• Abordați problema folosind tehnici algoritmice, cum ar fi bucle, reprezentare simbolică și operații logice.
• Reprezentarea unei probleme ca o serie de pași ordonați (gândire algoritmică).
• Identificarea, analiza si implementarea unor solutii posibile pentru a realiza cea mai eficienta si eficienta combinatie de pasi si resurse.
• Generalizarea procesului de rezolvare a unei probleme la o gamă largă de probleme similare.

În prezent, integrarea gândirii computaționale în curriculumul K-12 are loc sub două forme: la orele de informatică direct sau prin utilizarea și evaluarea metodelor de gândire computațională la alte discipline. Educatorii de știință, tehnologie, inginerie și matematică (STEM) vizează clasele pentru a utiliza gândirea computațională, permițând elevilor să exerseze abilitățile de rezolvare a problemelor.

Critica

Conceptul de gândire computațională a fost criticat ca fiind prea vag, deoarece rareori este clar cum diferă de alte forme de gândire. [1] [8] Unii informaticieni se îngrijorează cu privire la promovarea gândirii computaționale ca înlocuitor pentru o educație mai largă în domeniul informaticii, deoarece gândirea computațională este doar o mică parte a acestui domeniu. [9] Alții sunt îngrijorați de faptul că accentul pus pe gândirea computațională încurajează oamenii de știință în informatică să restrângă discuțiile despre problemele pe care le rezolvă, evitând astfel discuția despre implicațiile sociale, etice și de mediu ale tehnologiei pe care o creează. [10] [1]

Link -uri

1. ↑ 1 2 3 Tedre, Matti; Denning, Peter J. The Long Quest for Computational Thinking // Proceedings of the 16th Koli Calling Conference on Computing Education Research  . — 2016.
2. ↑ Papert, Seymour. Mindstorms: copii, computere și idei puternice. Basic Books, Inc., 1980.
3. ↑ Papert, Seymour O explorare în spațiul educației matematice  (engleză)  // International Journal of Computers for Mathematical Learning : journal. - 1996. - Vol. 1 . - doi : 10.1007/BF00191473 .
4. ↑ Gândirea computațională:
   • Repenning, A.; Webb, D.; Ioannidou, A. Proiectarea jocurilor scalabile și dezvoltarea unei liste de verificare pentru introducerea gândirii computaționale în școlile publice // Proceedings of the 41st ACM Technical Symposium on Computer Science Education - SIGCSE '10  . - 2010. - P. 265. - ISBN 9781450300063 . - doi : 10.1145/1734263.1734357 .
   • Guzdial, Mark Educație: deschiderea drumului pentru gândirea computațională  (engleză)  // Comunicări ale ACM  : jurnal. - 2008. - Vol. 51 , nr. 8 . — P. 25 . - doi : 10.1145/1378704.1378713 .
   • Wing, JM Gândire computațională și gândire despre calcul  //  Tranzacții filozofice ale Societății Regale A: Științe matematice, fizice și inginerie : jurnal. - 2008. - Vol. 366 , nr. 1881 . - P. 3717 . doi : 10.1098 / rsta.2008.0118 . - Cod .
   • Center for Computational thinking la Carnegie Mellon Arhivat 27 decembrie 2017 la Wayback Machine cmu.edu8
   • Exploring Computational Thinking Arhivat 17 septembrie 2014 la Wayback Machine , Google.com
   • How to Teach Computational Thinking Arhivat 20 noiembrie 2016 la Wayback Machine de Stephen Wolfram , Stephen Wolfram Blog, 7 septembrie 2016.
   • Conrad Wolfram: Predarea copiilor matematică reală cu computerele pe YouTube , TED talk 2010-11-15
   • Ce este gândirea computațională? CS4FN Arhivat 3 aprilie 2018 la Wayback Machine la en:CS4FN
   • Echipa regională CPATH din Sacramento a creat un site web Think CT cu informații despre CT dezvoltate de acest proiect finanțat de NSF. Arhivat din original pe 31 august 2011.
   • O scurtă introducere în gândirea computațională de către Open University Arhivată 25 februarie 2016 la Wayback Machine
5. ↑ 1 2 Wing, Jeanette M. Computational thinking  // Communications of the ACM . - 2006. - T. 49 , nr 3 . - S. 33 . - doi : 10.1145/1118178.1118215 .
6. ↑ Grover, Shuchi; Pea, Roy. Gândirea computațională în K-12 O revizuire a stării domeniului   // Cercetător educațional : jurnal. - 2013. - Vol. 42 . - doi : 10.3102/0013189x12463051 .
7. ↑ Stephenson, Chris; Valerie Barr. Definirea gândirii computaționale pentru K-12 // CSTA Voice. - 2011. - Mai ( vol. 7 , nr. 2 ). - P. 3-4 . — ISSN 1555-2128 . . - „CT este un proces de rezolvare a problemelor...”.
8. ↑ Jones, Elizabeth The Trouble with Computational Thinking . ACM. Consultat la 30 noiembrie 2016. Arhivat din original la 21 aprilie 2017. (nedefinit)
9. ↑ Denning, Peter J. Beyond computational thinking  // Communications of the ACM  :  journal. - 2009. - 1 iunie ( vol. 52 , nr. 6 ). — P. 28 . - doi : 10.1145/1516046.1516054 .
10. ↑ Easterbrook, Steve. De la gândirea computațională la gândirea sistemelor: un set de instrumente conceptuale pentru calculul durabil  //  Proceedings of the 2nd international Conference ICT for Sustainability : journal. - 2014. - doi : 10.2991/ict4s-14.2014.28 .