未來是“計算的世界”,趕緊讓計算思維把你的腦洞打開!

人們往往有一個誤解,認為學習計算思維僅是計算機專業才有必要。但事實並非如此,計算思維和所有的專業都息息相關。

所有的領域都在“計算化”,或走在“計算化”的路上。不論是社會學研究、語言文學、音樂,還是藝術,甚至是體育,所有這些領域都包含著大量有力、清晰的證據證明,通過計算和計算思維可以解決大量問題。

在未來,計算思維將會是一項核心素質,它也是今天要傳授給孩子們的一項極為重要的才能。所以,如果你問,計算思維應該融入到標準課程中的哪一門裡呢?

答案是:每一門課。

請坐穩了,計算思維將帶你把腦洞打開。

未來是“計算的世界”,趕緊讓計算思維把你的腦洞打開!

文學作業可以這樣做

比如,當我們學習莎士比亞戲劇,想要對劇情發展有一個大概的認識。你可以利用計算思維,發揮想象,給戲劇創造一個社交網絡(比如誰和誰在哪一幕相識?)。利用這種非同尋常的思維方式,你反而更容易找到創意點子。當年大火的美劇《LOST(迷失)》,劇組就是通過虛擬角色的Twitter賬號與觀眾互動,來徵集劇情發展的點子。

語言可以被這樣研究

你可以研究不同語言的譜系,選取一些單詞,通過翻譯網站把它們翻譯成上百種語言,然後畫一幅樹狀圖來展現不同語言詞形間的關係,很快你就能看明白這些語言之間的淵源。

藝術史可以這樣推導

你可以找來各種名畫的圖片,把它們用Wolfram語言建模,之後你就能對各個畫作運用的色彩進行比較,還可以畫一條色彩參數隨時間的變化曲線,根據曲線,你可以嘗試推斷出各種畫風都出現在哪個時間點。

經濟或歷史可以這樣這樣分析

如果你對各個國家經濟有興趣,你可以立刻動手做一幅自己的信息圖,和同學一起研究重要信息該如何才能最好地表現出來。你還可以在研究歷史的時候,把歷史地圖數據建模,對亞歷山大大帝和凱撒大帝征服的地域做個對比。或者你可以研究一下成吉思汗,根據其在位時間做個時間線,然後把當時經濟、文化指標做個對比。

你有想過英語可以這樣學嗎?

教英語語法的時候,你可以編寫一個程序,讓學生隨機或用自己的規則生成句子,用這種方式瞭解哪些語法是正確的,哪些不正確。計算思維能用學習單詞拼寫中嗎?當然可以。把所有英語常見詞錄入,就能輕鬆地從中找出不同的規則,幫助記憶。你還能發現一些有趣的特例(是不是每個“q”後面總是跟著一個“u”?)

除此之外,計算思維也常常被用於跨學科的學習中。大多數學科都自成一座堡壘,和其它學科間幾乎沒任何關係。但是,通過計算思可以在它們之間建立聯繫。社交網絡,這個莎翁戲劇中用到的計算思維同樣可以運用到國際貿易網絡當中,還可以運用到不同語言聯繫的圖譜當中。經濟分析所用的可視化技術,同樣可以運用到運動表現當中。這類例子數不勝數。

那麼問題來了,我們該如何學習計算思維?

未來是“計算的世界”,趕緊讓計算思維把你的腦洞打開!

計算思維真正的本質是思維,它通過一種系統化的方式來組織思路,這一思路要足夠簡便,要能夠和現代計算機進行交互,進而利用計算機做許多有趣的事情。比如顏色是如何表徵的?地球上的某個點如何定位?人類不同語言的象形文字都傳達什麼信息?等等等等。要藉助計算機來解決這些問題,除了學習計算機技術和工具之外,我們最基本要做到的就是:把要學習或要解決的事情轉化為計算模型。

在當下 “計算化”的各個領域,其發展的核心問題都是如何把問題轉化為計算模型。只有那些很好掌握計算思維的人,才能藉助計算機的推動力,取得最大的成就。

我認為,對大多數人來說,不論經濟收入高低,都可以成功得學會計算思維。因為這是一個新事物,那些教育設施完善、科技實力雄厚的國家或者地區,在這方面並沒有什麼明顯的優勢。

最終,世界上的大多數人都將學會計算思維,都將能夠通過編程和計算機交互,就像他們都會讀書寫字一樣。但是今天,我們還處在這一變革的起點。能夠為這一變革做出自己的貢獻,我感到非常高興。我預測,在未來幾年當中,這一變革進程的腳步將更加快速。

本文節選自Wolfram Research公司的創始人Stephen Wolfram的文章《如何進行計算思維教學》,文章中有部分刪改。


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