构建模型 学习计算思维
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Feature Story
10 \China Science & Technology Education 计算思维是2006年卡内基梅隆大学周以
真教授提出的概念。计算思维指的是一种运用
计算机科学基本概念求解问题、设计系统和理手机打不出去电话什么原因
解人类行为的方式，它涵盖了计算机科学领域
杜牧的诗有哪些
广度的一系列思维工具。学习计算思维不仅有
助于我们理解计算机科学的概念和思想，更可
以将它广泛应用于工作、学习、生活中，为我
们提供不一样的组织和分析问题的视角。
在小学和中学阶段，信息技术课程的学习
是培养计算思维的一个重要途径，以至于有些
学生和教师会把计算思维误解为编程的思维方
世界十大丑建筑法。其实，自2006年周以真教授提出计算思
维的理念时，她就已经明确指出了计算思维是
人的思维，不是计算机的思维，计算思维面向
所有人、所有地方，而不仅仅是编程中使用的
思维方式。举一个小例子，想一想日常生活中
我们做一顿饭的程序是怎么样的：先把米放进
电饭锅，让电饭锅开始煮饭，趁着电饭锅煮饭
的时间再处理其他食材。为什么我们不先做好
菜再开始煮饭呢？这是因为我们采用这种程序
室内设计师资格证的时候刚好能在菜做完之后，饭也刚好熟了，
一晃就老了这就是计算思维中的流程优化。只要多观察，
我们会发现计算思维在生活中无处不在。
除了计算机课程外，我们可以将计算思维
融入学科学习、创客教育、社会实践活动等方
面。计算思维的培养方式很多，构建模型就是
其中一种方式。运用计算思维构建模型的4个
主要步骤是分解、模式识别、抽象和算法。面
对一个大的问题，我们将问题分解为若干方便我们解决的小部分，识别出每个部分的模式，化繁为简，将现实的事物抽象为计算机能够理解、能够识别的东西，再通过构建算法，通过算法建立起我们所需的模型。 实用的模型学习软件NetLogo 2020年3月，“科技学堂”组织了4期STEM 云教研活动，和数百位教师在线探讨如何通过构建模型的方法将计算思维运用于科技教育课堂中。在这几期STEM 云
教研中，我们选择了多主体建模软件NetLogo 作为构建模型的工具，以帮助学生运用计算思维探究学科和项目式学习中遇到的问题。从功能层面上看，NetLogo 并不是一个强大的编程工具，不适合开发复杂的计算机程序。但NetLogo 的优势在于它的语法足够简单，学习成本很低，并且还配备了完善的模型库可供使用。即使学生没有经过NetLogo 的编程语法的学习，我们也可以直接运用模型探究现实问题，我们还可以通过修改代码，对模型进行进一步拓展，以满足我们实际研究需求。NetLogo 的特点意味着它很适合开发简易的模型，也很适合成为培养学生计算思维的工具。NetLogo 是美国西北大学连接学习与计算机建模中心教授尤里·韦伦斯基（Uri Wilensky）于1999年开发的一款开源编程语言。从名字可以看出，NetLogo 基于Logo 语言设文_陈　染／科技学堂
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