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第一章 计算思维起源1

第一节 无处不在的计算2

第二节 机器计算的发展历程3

一、机械表达计算3

二、机械自动计算4

三、机电计算6

四、电子计算7

五、机器计算发展历程回顾8

第三节 思维科学的兴起9

第四节 计算思维的提出10

第五节 计算思维诞生的前与后13

一、计算思维的发展阶段13

二、计算思维在欧美14

三、计算思维在中国15

第六节 计算作为一门学科17

一、学科与计算学科17

二、研究报告“计算作为一门学科”18

三、报告的局限性及思考20

第二章 计算与计算思维23

第一节 什么是计算24

一、计数与计算24

二、逻辑与计算27

三、计算定义的探讨29

四、计算模型32

第二节 计算机科学的基础概念36

一、计算机学科的知识结构37

二、计算装置40

三、计算载体41

四、计算过程45

五、计算资源47

第三节 思维与思维方式方法51

一、什么是思维51

二、思维方式55

三、思维的逻辑方法57

第四节 计算思维概念辨析59

一、周以真教授论述计算思维60

二、从计算机学科方法论看计算思维63

三、计算思维与计算机思维65

四、计算思维的本质67

第三章 计算思维的基本方法72

第一节 计算的学科形态73

一、抽象形态73

二、理论形态74

三、设计形态77

第二节 计算的基本问题79

一、学科的重大问题80

二、计算学科的基本问题81

三、关注基本问题的意义83

第三节 计算思维的数学方法83

一、证明方法84

二、递归方法88

三、公理化方法91

四、形式化方法93

第四节 计算思维的工程方法95

一、系统方法96

二、分治方法98

三、结构化方法101

四、面向对象方法103

五、快速原型方法106

六、演化方法107

第四章 计算思维教育的实施108

第一节 思维教育109

一、知识教育与思维教育110

二、思维教育的本质113

三、思维教育的实施策略116

第二节 计算思维教育的内容和途径120

一、计算思维教育的基本途径120

二、计算思维教育核心思想的形成121

三、计算思维教育的主要内容123

四、渗透计算思维的教学方法127

第三节 计算思维教育实践133

一、计算机导论课程中的计算思维教育实践133

二、大学计算机基础教学的计算思维教育实践136

三、程序设计教学的计算思维教育实践145

第五章 中小学计算思维教育153

第一节 计算机教育追溯154

一、从计算机课程到信息技术课程155

二、课程教学内容梳理158

三、计算思维教育挖掘162

第二节 信息技术课程的思维价值探索167

一、信息技术课程中的算法思维168

二、信息技术课程中的工程思维170

三、信息技术课程中的批判性思维173

第三节 中小学计算思维教育的国际视野178

一、计算机科学教育的兴起178

二、英国中小学计算机科学课程183

三、美国K—12计算机科学标准187

四、计算机科学课程中的计算思维191

第四节 信息技术课程中计算思维培养的实现194

一、基于计算思维教育的教学原则195

二、基于设计的计算思维教学198

三、基于应用与操作的计算思维教学208

第六章 计算思维应用与影响212

第一节 计算与思维的哲学思考213

一、计算中的哲学思想214

二、从“万物皆数”到计算主义215

第二节 计算思维的应用216

一、计算思维的应用领域217

二、计算思维对教育的影响219

参考文献222