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未来世界是“计算的世界”,你准备好了吗?

2016-09-13 Stephen Wolfram 科技学堂
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本文节选自Wolfram Research公司的创始人Stephen Wolfram的文章《如何进行计算思维教学》,文章中有部分删改。
人们往往有一个误解,认为学习计算思维仅是计算机专业才有必要。但事实并非如此,计算思维和所有的专业都息息相关。所有的领域都在“计算化”,或走在“计算化”的路上。不论是社会学研究、语言文学、音乐,还是艺术,甚至是体育,所有这些领域都包含着大量有力、清晰的证据证明,通过计算和计算思维可以解决大量问题。

在未来,计算思维将会是一项核心素质,它也是今天要传授给孩子们的一项极为重要的才能。所以,如果你问,计算思维应该融入到标准课程中的哪一课里呢?


答案是:每一课。




利用计算思维和编程技术

你能做到很多脑洞大开的事。


学堂君眼中掌握了计算思维的自己


你可以这样写剧本

比如,当我们学习莎士比亚戏剧,想要对剧情发展有一个大概的认识。你可以利用计算思维,发挥想象,给戏剧创造一个社交网络(比如谁和谁在哪一幕相识?)。利用这种非同寻常的思维方式,你反而更容易找到创意点子。当年大火的美剧《LOST(迷失)》,剧组就是通过虚拟角色的Twitter账号与观众互动,来征集剧情发展的点子。


听起来很有道理!


你可以这样推导出印欧语系

你可以研究不同语言的谱系,选取一些单词,通过翻译网站把它们翻译成上百种语言,然后画一幅树状图来展现不同语言词形间的关系,很快你就能看明白这些语言之间的渊源。


竟然不用先学会所有语言!


你可以这样研究艺术史

你可以找来各种名画的图片,把它们用Wolfram语言建模,之后你就能对各个画作运用的色彩进行比较,还可以画一条色彩参数随时间的变化曲线,根据曲线,你可以尝试推断出各种画风都出现在哪个时间点。


原来艺术史还可以这样做!


你可以这样分析经济,或历史


如果你对各个国家经济有兴趣,你可以立刻动手做一幅自己的信息图,和同学一起研究重要信息该如何才能最好地表现出来。你还可以在研究历史的时候,把历史地图数据建模,对亚历山大大帝和凯撒大帝征服的地域做个对比。或者你可以研究一下成吉思汗,根据其在位时间做个时间线,然后把当时经济、文化指标做个对比。


学历史我从来都只会用背……


你还可以这样学英语

教英语语法的时候,你可以编写一个程序,让学生随机或用自己的规则生成句子,用这种方式了解哪些语法是正确的,哪些不正确。计算思维能用学习单词拼写中吗?当然可以。把所有英语常见词录入,就能轻松地从中找出不同的规则,帮助记忆。你还能发现一些有趣的特例(是不是每个“q”后面总是跟着一个“u”?)


怎么没人早点告诉我!



除此之外,计算思维也常常被用于跨学科的学习中。大多数学科都自成一座堡垒,和其它学科间几乎没任何关系。但是,通过计算思可以在它们之间建立联系。社交网络,这个莎翁戏剧中用到的计算思维同样可以运用到国际贸易网络当中,还可以运用到不同语言联系的图谱当中。经济分析所用的可视化技术,同样可以运用到运动表现当中。这类例子数不胜数。
那么问题来了,我们该如何学习计算思维?

计算思维真正的本质是思维,它通过一种系统化的方式来组织思路,这一思路要足够简便,要能够和现代计算机进行交互,进而利用计算机做许多有趣的事情。比如颜色是如何表征的?地球上的某个点如何定位?人类不同语言的象形文字都传达什么信息?等等等等。要借助计算机来解决这些问题,除了学习计算机技术和工具之外,我们最基本要做到的就是:

把要学习或要解决的事情转化为

计算模型


在当下 “计算化”的各个领域,其发展的核心问题都是如何把问题转化为计算模型。只有那些很好掌握计算思维的人,才能借助计算机的推动力,取得最大的成就。

我认为,对大多数人来说,不论经济收入高低,都可以成功得学会计算思维。因为这是一个新事物,那些教育设施完善、科技实力雄厚的国家或者地区,在这方面并没有什么明显的优势。
最终,世界上的大多数人都将学会计算思维,都将能够通过编程和计算机交互,就像他们都会读书写字一样。但是今天,我们还处在这一变革的起点。能够为这一变革做出自己的贡献,我感到非常高兴。我预测,在未来几年当中,这一变革进程的脚步将更加快速。
来源:EdSurge作者: Stephen Wolfram


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