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Q: 計算思考とは何ですか? (え、数学用語ではありませんか?)
A: 計算思考は、問題に関する考え方であり、数学的思考や科学的思考に似ています。 しかし、そうした思考方法とも少し違います。 計算思考で解決される問題は、ソフトウェアなどのテクノロジの力を活用できます。 計算思考の主要な要素を次に示します。
分解
Break. It. 下へ いいえ、ダンスの話でありませんが、分解とは、大きな問題を構成する小さな部分を指します。
たとえば、トーストを作るなど、毎日行うことに置き換えて考えるとすると、次のようにプロセスを分割したり、チャンクに分解したりすることができます:
- まな板にスライスしたパンを一切れ置く
- ジャムの壺を開く
- ナイフを使って壺からジャムを取り出す
- ナイフを使ってパンにジャムを塗る
こういうと簡単に思えますが、もし朝食用の卵も同時に作るとなるとどうでしょうか? あるいは、こうした手順を踏む前に、まずジャムを作らなければならなかったり、店にパンを買いに行ったりしなければならなかった場合はどうなるでしょう?
さらに大きな視点から見ると、この問題は、パンを取り出そうとするよりも前に、ベリーを摘んできて、ジャムを作るというとても長く面倒な道のりを歩むとこから始まるのです。
朝食は、最終的な結果がどうなるかわかっているので、比較的理解しやすく、分解しやすいものです。 他の問題では発生し得るかも知れない不明なことは多くありません。 このように分解は、プロセス内で不明な情報が発生する可能性がある場所を特定したり、問題の次の部分につながる主要な小さなコンポーネントを特定したりする際に役立ちます。
パターン認識
パターン内の類似性と相違点に気付くのは、計算思考の重要な要素です。 1 つの要素がより大きなパターンの一部であることを確認できることは、学生が次に何が起こる可能性があるかをより正確に予測するのに役立ちます。
ストライプのシャツの中で、色が交互に変化していく様子は、未就学児でも見ることができます。 医学的発見の多くは、患者起こるパターンを認識することによって起こりました。 歴史家は、文明や革命の中のパターンを見ていますが、経済家は社会の金融や文化の変化の中にパターンを見つけるのに優れています。
抽象化
抽象化とは、パターンを一般化し、問題に関連するものと関連しないものに優先順位を付ける機能です。
抽象化は、物理クラスでの実験、店舗での正しい靴のペアを見つけること、さらにはデートの時でさえも、頻繁に行われるものです。 適合しないものを特定することは、内訳が発生する場所、タイミング、または理由を判断する上で重要な場合があります。 これにより、問題の解決に役立つ関連情報に集中できます。
アルゴリズム思考
アルゴリズム思考とは、問題を解決するための指示、ガイドライン、ルールのステップ バイ ステップ セットを作成する練習です。
私たちの多くは、アルゴリズムという言葉を数学で厳密に識別しています。 しかし、実は毎日、マフィンを作るレシピのようなものを利用するときにも、アルゴリズムを使用しています。 私たちはオーブンから取り出したマフィンがおいしくなることを期待してアルゴリズム (レシピ) に従います。 学生が計算思考プロセスでアルゴリズム思考を利用する場合、他の誰かのレシピに従うだけでなく、手順を分解して独自のレシピを作成します。 アルゴリズム思考は、新しいソフトウェアのダウンロードと開始、緊急の手順、空気の抜けたタイヤの交換、段落の作成に関する指示で確認できます。
プロフェッショナル ジャーナル
今のレッスンで、計算思考のいくつかのコンポーネントがあるのに気づきましたか? プロフェッショナル ジャーナルで、現在のカリキュラムの各コンポーネントの一例を特定して書き留めてください。 見つからない場合は、いずれかのコンポーネントを含めるためにレッスンを調整する方法はありますか?
“計算思考は、コンピューター サイエンティストだけでなく、すべての人にとって基本的なスキルです… 印刷機が 3 つの R の普及を促進したように、このビジョンで適切なのは、計算とコンピュータが計算思考の普及を促進するという近親相姦的関係にあるということです。"
— Jeannette Wing