KS3 計算機/計算思維
計算機科學與計算機的關係，就像天文學與望遠鏡的關係一樣。 -- 哈爾·阿貝爾森 & 埃茲格爾·W·迪克斯特拉
計算思維透過詢問我們不僅僅是計算機如何幫助我們學習，而是它們如何幫助我們學習思考來挑戰我們。
計算思維是一種解決問題的方法，它支撐著程式設計的藝術。然而，它也是一種通用的生活技能，可以用來分解和解決複雜問題，包括與計算機相關的和與計算機無關的問題。
我們在談論計算思維/解決問題時使用的一些關鍵術語是
- 邏輯推理
- 抽象
- 分解
- 演算法
- 模式識別和應用
一些很棒的定義在BBC Bitesize和Barefoot Computing
- 烹飪食譜只是演算法（通常需要並行處理！）。
- 玩遊戲
- 你如何讓一臺計算機玩井字遊戲？如何玩連四...或猜數字？你認為人們是如何編寫玩象棋的計算機的？
- 你如何讓Think-a-Dot全部變成藍色？在https://scratch.mit.edu/projects/48878/嘗試一下Scratch版本。
- 紙牌魔術通常依賴於演算法，當你的牌像變魔術一樣出現時，讓你感到驚訝。
- 數學和物理問題通常可以使用分解和演算法來解決。
- 網路和路線規劃
- 在地圖上找到最短的路線
- 你會選擇哪條路線來接送預約巴士路線上的幾個人？
- 你能計劃倫敦的地下鐵一日遊嗎？
- 如何在新城周圍建造最少的道路，以便人們仍然可以到達他們的房子？（參見CSUnplugged上的這個活動）。
- 如何在不被竊聽的情況下，向世界另一端的人傳送秘密資訊？
- 如何幫助中風後只能眨一隻眼的人交流？
你不需要計算機來學習計算思維——事實上，有許多活動被設計成可以在沒有計算機的情況下進行。
以下是一些“離線”或“慢速計算”活動的來源列表：
- CS Unplugged: http://csunplugged.org/activities/
- TeachingLondonComputing & CS4Fun
- 動物樹遊戲構建了一個像反向20個問題的決策樹。
- 可列印的Scratch積木，用於在牆壁或地板上建立程式。
也有很多故事涉及角色使用計算思維來駕馭他們的世界。
- 計算童話故事——一個免費的部落格文章合集，也可以以書籍的形式購買。
- Lauren Ipsum——一個關於計算機科學和其他不可思議事物的故事。免費提供樣本章節，書籍可以購買。
我們在下面重點介紹了我們最喜歡的活動...
探索設計一種演算法，使患有閉鎖綜合徵的人能夠交流。
閉鎖綜合徵是一種由中風引起的情況，導致一個人完全癱瘓。他們可以看到、聽到和思考，但無法說話。患有閉鎖綜合徵的人如何才能寫一本書？
時間：20-30分鐘，如果需要，可以延長。
網路在現代社會無處不在：道路、電線、水管和天然氣管道都將一個地方連線到另一個地方。計算機在許多層面上都是由網路組成的，從晶片中電晶體之間的微觀連線到連線世界各地網際網路的電纜和衛星。構建網路的人員通常需要弄清楚構建連線的最有效方式，這可能是一個難題。
這個謎題向學生展示了在泥濘的城市中連線房屋之間的網路時所涉及的決策。它可以引出關於最小生成樹演算法以最佳化網路的討論。
來自CS Unplugged。
時間：40-60分鐘
設計一條旅遊路線，讓遊客從酒店出發，參觀所有城市景點，然後返回酒店。
這個活動是一個建立演算法的例子，該演算法是按順序執行的一系列簡單指令。它表明，如果我們以演算法的形式寫下了問題的解決方案，那麼我們能夠在未來透過遵循這些步驟來完成旅行，而無需從頭開始計算。此外，如果我們寫下演算法，我們就可以透過在紙上一步一步地執行它來檢查它是否確實有效。
時間：基本活動需要15分鐘，可以繼續進行騎士巡迴活動。