Вычислительное мышление (КТ): это все процессы, связанные с решением проблем путем алгоритмического и систематического выражения решений проблем.

Помимо того, что его можно использовать для решения любой проблемы в ИТ-проекте, он включает шаги, которые мы можем использовать для решения проблемы в нашей повседневной жизни, точно так же, как при определении и использовании алгоритма.

Когда изучается литература по навыкам вычислительного мышления, отмечается, что для человека важно пройти обучение программированию в процессе приобретения этого навыка.

Вычислительное мышление обычно происходит следующим образом:

  1. Проблема разбита на части,
  2. Разделенные части сводятся лицом к лицу, чтобы их можно было решить так же, как и проблемы, с которыми мы сталкивались ранее,
  3. Информация, не относящаяся к возникшей проблеме, исключается из работы.
  4. Шаги создаются для решения проблемы, и полученное решение используется наиболее эффективным способом.

Поскольку не каждую сложную проблему можно решить одним и тем же способом, путь, которым следует следовать при применении вычислительного мышления, может варьироваться в зависимости от проблемы.

В совместном исследовании ISTE (Международного общества технологий в образовании) и CSTA (Ассоциации преподавателей информатики) вычислительное мышление определяется как метод мышления, который включает следующие функции:

  • Формулирование проблем таким образом, чтобы их можно было решить с помощью компьютеров или других инструментов,
  • Логически организовывать и анализировать данные,
  • Представление данных с помощью абстракций, таких как модели и симуляции,
  • Автоматизация решений с помощью алгоритмического мышления,
  • Выявление, анализ и внедрение возможных решений для достижения наиболее эффективной и действенной комбинации шагов и ресурсов,
  • Процесс переноса и обобщения найденного решения на разные задачи (ISTE & CSTA, 2011).

Компоненты вычислительного мышления

Вычислительное мышление состоит из четырех компонентов, включая декомпозицию, распознавание образов, абстракцию и разработку алгоритмов.

Разложение

Это этап, на котором сложная проблема, с которой мы сталкиваемся, становится более управляемой, разбивая ее на части с помощью алгоритмического мышления. Это обязательный метод на первом этапе для чистого решения больших и сложных проблем.

Распознавание образов

Как значение термина, его можно выразить как определение закономерности, правила между данными в ряду. С другой стороны, в вычислительном мышлении сходства в задаче идентифицируются, и на этом этапе определяется, есть ли сходство с проблемой, которая встречалась ранее или которая была определена в подчастях задачи на данном этапе. рука. Если обнаружено сходство, использование заранее определенных методов решения в этой задаче облегчит нашу работу и сэкономит нам время на подходе к решению. Этот компонент является важным шагом в разработке эффективных решений возникающих проблем.

Абстракция

Абстракция фокусируется на самых важных и самых необходимых компонентах решения. Игнорируя детали, внимание привлекается только к важным элементам, чтобы изолировать все, что не приведет нас к решению. Благодаря этому шагу наше внимание сосредоточено только на процессе решения выявленной проблемы, и он ускоряет процесс решения проблемы, отделяя его от деталей и упрощая.

Дизайн алгоритма

Это последний компонент вычислительного мышления. На этом шаге определяется, как будет решаться проблема шаг за шагом. При разработке алгоритма, который приведет нас к решению, следует уделить внимание определению решения, которое будет реализовано с помощью кратчайшего пути.

Мы можем сказать об отладке как об еще одном компоненте, который мы можем рассмотреть на этапе проектирования алгоритма. Отладка помогает нам улучшить наш алгоритм, исправляя возможные ошибки, которые мы обнаруживаем при тестировании разработанного нами алгоритма.

Заключение

  • Вычислительное мышление — это подход к решению проблем, который включает в себя алгоритмическое и систематическое выражение решений. Его можно использовать для решения любой проблемы, не только связанной с ИТ, и включает в себя разбивку проблемы на части, выявление сходства с ранее встречавшимися проблемами, исключение ненужной информации и создание шагов для решения.
  • Четыре компонента вычислительного мышления — это декомпозиция, распознавание образов, абстракция и разработка алгоритмов.
  • Декомпозиция включает в себя разбиение сложной проблемы на управляемые части, распознавание образов включает в себя выявление сходства между проблемой и ранее встречавшимися, абстракция включает в себя сосредоточение внимания на основных элементах и ​​игнорирование несущественных деталей, а разработка алгоритма включает в себя определение того, как проблема будет решаться шаг за шагом, с вниманием к кратчайшему пути. Отладка — еще один компонент, который можно учитывать при разработке алгоритма для исправления любых возможных ошибок в алгоритме.