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一堂「不插电」的计算机课,打破传统,创想无限!

资讯 少儿编程 1949浏览 0评论

一提到编程课,大多数人想到的场景就是学生一边听老师讲解,一边在电脑上操作练习,完全没有接触过「不插电的计算机课堂」的概念。

不插电的计算机课堂,顾名思义,也就是不借助电脑等辅助工具,来学习计算机科学。

不同于传统的计算机课,不插电不但把计算机知识简化了,让孩子在趣味游戏中,在学习程序设计之前,先来探寻、领悟计算机运作及其解决问题的精妙思想。

更重要的是,正因为摆脱了计算机的固定形式,免去了复杂的技术语言,课程的设计会更关注孩子计算思维的培养,学会把握问题的核心和本质。

一堂「不插电」的计算机课,打破传统,创想无限!

在天才密码,一堂不插电的计算机课堂是这样上的。

1、数点卡牌游戏课程目标

1.学会计算机二进制系统及其与十进制的对应关系
2.领悟计算机运作及其解决问题的精妙思想
3.培养计算机科学基本素养,开发计算思维

课程教具

1.白板,白板笔
2.点数卡牌

一堂「不插电」的计算机课,打破传统,创想无限!

在课程的一开始,老师拿出一副特殊的卡牌,翻出第一张是1,翻出第二张是2,翻出第三张是4,于是,小朋友们很快便发现了其中的规律,异口同声说出了后面两张卡牌的点数8和16。

接下来,老师给每个小朋友都发了一副卡牌,开始做游戏,让小朋友根据要求,比比谁能最快翻出老师要求的数字。

“1”,小朋友们翻出了点数是1的卡牌;
“2”,小朋友很快便翻出了点数是2的卡牌;
“3”,小朋友很快翻出了点数是1和2的卡牌;
……
“25”,小朋友翻出了“1”、“8”、“16”;

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△ 比比谁更快

那么问题来了,有没有数字是这副卡牌无法表示的?这副卡牌能表示的最大的数字是多少呢?

现场的小数学家高远很快算出了能表示的最大数值:1+2+4+8+16=31,并认为31以内没有数字是这副卡牌不可以表示的。

事实真的是这样吗?不如给你的小伙伴出题,实践一下吧。

经过小朋友们多次尝试,验证了高远同学的结论是正确的。

接下来,老师让同学们把卡牌从大到小排列,当牌面扣着的时候,牌代表数字“0”,当牌被翻出来的时候,牌数代表“1”,那么我们之前表示的数字,现在是如何表示的呢?

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△ 将卡牌从大到小排列
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△ 如何把十进制转化成二进制?

31,把牌面全部翻出来,那么31=11111;
4,把点数是4的牌翻出来,那么4=00100;
23,把16、4、2、1翻出来,那么23=10111;
26,把16、8、2、1翻出来,那么26=11010;

就这样,我们把日常生活中用的“十进制”,转化成了计算机能听懂的语言“二进制”。

通过这样一个简单有趣的游戏,抽象的计算机语言被具象化地传达给小朋友,即使从来没有学会计算机的人,也能理解人类是如何将信息传达给计算机,让其运作起来的,这就是计算思维的启蒙。

2、魔术表演——最强大脑课程目标

1.学会计算机校验代码的方法——奇偶校验
2.培养计算机科学基本素养
3.开发计算思维,找到解决问题的规律

课程教具

1.黑白卡片

在网络传输过程中,会不会出现部分数据传错了呢?计算机是如何检验数据的呢?“奇偶校验”(Parity Check)就是一种校验代码传输正确性的方法。

这么高深的计算机科学,如何让零基础的小朋友理解吸收呢?看看天才密码不插电的计算机课堂是如何做的吧。

首先,老师拿出黑白两种颜色的卡片,让小朋友随意摆放成5*5的方阵,颜色可以毫无规律地摆放。等小朋友摆放完毕,老师在外圈再添加一圈,使其变为6*6的方阵。

一堂「不插电」的计算机课,打破传统,创想无限!
△ 你们这样摆,让我这个强迫症的人怎么办?

接着,老师背对方阵,小朋友可以随意挑选一张卡片,将其替换成另一种颜色,老师的任务是找出那张被替换了的卡片。

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△ 都这么复杂了,老师肯定猜不出来了

鬼灵精怪的小朋友还特意做出了很多替换的假动作和噪音来迷惑老师。

结果,老师还是在很短的时间内就找出了那张被替换的卡片。

即时记忆超好的高远同学按捺不住了,也想试一试。并且超有自信的,让大家给他摆一个8*8的方阵。究竟高远同学和老师能否成功找出那张被替换的卡片呢?

一堂「不插电」的计算机课,打破传统,创想无限!
△ 我和老师比一比,谁更快

在3分钟内,高远同学居然把整个方阵都记住了。不得不说,现在的小朋友真是厉害得不得了。

最后,高远同学和老师都成功地找出了那张被替换的卡片。

高远同学和我们分享了他如何利用图形记忆把方阵记了下来,并非常好奇老师的方法,他知道方阵背后一定存在某些规律。

老师让同学们观察并记录每一行、每一列白色卡片的数量并找到规律。

同学们很快发现,老师在补齐方阵的时候,保证每一行、每一列白色或黑色卡片的数量都是偶数。这样,只要发现某一行和某一列上出现了奇数的卡片,就能定位出被替换的那个位置。

这个规律就是计算机校验代码用的方法——奇偶校验。

天才密码不插电的计算机课堂,通过一个小魔术,揭示了“奇偶校验”这一高深的计算机科学,让小朋友在游戏的过程中体验计算思维,学会透过现象看本质,最后找出解决问题的规律。

和传统的计算机课堂相比,天才密码「不插电的计算机课堂」绝不仅仅是对孩子的技术训练,更关注如何让孩子理解和掌握计算机背后的思维。

如果课堂只注重技术学习,那孩子最终获得的就将是使用计算机的能力;而天才密码把计算机课堂看做是计算思维的学习,那孩子获得的就将是计算机科学的本质原理和可迁移的思维方式,而这种思维方式也将能够被用来开展更多的研究和解决生活中更为复杂的问题。

 

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