计算思维与程序设计

　　本书以设计思维方法为核心，详细介绍基于计算思维开展科技创新实践的过程，具有很强的系统性和可操作性。本书兼顾计算思维与程序设计的基础知识，介绍计算思维培养过程、算法、计算机编程等基本概念，通过基于问题驱动的教学案例，讲述如何应用计算思维解决实际问题，并通过使用程序设计出解决方案。本书旨在帮助读者初步具备运用计算思维解决实际问题以及提高在中小学开展计算思维教学培训的能力，为培养学生计算思维核心素养奠定基础。 本书可作为中小学校、校外培训机构、科技馆所等科技教师和科技辅导员的培训用书，也可作为教师提升科学素养，提高专业能力，开展教学活动的参考用书。

　　李璠，男，博士，清华大学助理研究员。主要从事工业工程领域的研究和教学工作，以作者在国内外主要的学术期刊和国际会议上发表论文近20篇，并有多篇论文被EI和ISTP收录。近年来先后参与国家虚拟仿真实验教学项目、科技部国家重点研发计划项目等科研课题多项。

第1章 计算思维概述
1.1 计算思维的概念
1.1.1 用计算而思维
1.1.2 关于计算思维的两个简单示例
1.1.3 对计算思维的一些常见误解
1.2 计算思维的培养过程
1.2.1 部分国家的计算思维教育
1.2.2 计算思维的操作性定义
1.2.3 K-12计算机科学框架
1.2.4计算思维能力标准
1.2.5 课例：找回密码
1.3 中小学计算思维教育框架
1.4 深化对计算思维的理解
1.4.1 强调学科融合
1.4.2 变革教学方法
1.4.3 课例：食物链与图形化编程
 
第2章 程序设计初识
2.1 算法与应用
2.1.1 算法的概念
2.1.2 算法的表示
2.1.3 常见的几种算法
2.2 程序与程序设计语言
2.2.1 程序
2.2.2 程序设计语言的发展
2.2.3 程序设计语言分类
2.3 学习难度逐步降低的程序设计技术
2.3.1 面向特定行业的专用编程工具
2.3.2 功能日益强大的库函数
2.3.3 常见的青少年编程工具与平台
2.3.4 逐步渗透于青少年教育的编程思维
 
第3章 课程设计与实践
3.1 项目式课程设计
3.1.1 如何进行项目设置
3.1.2 项目式课程的关键要素
3.2 以问题为驱动的课程设计
3.2.1 课程设计策略与冲突
3.2.2 设计冲突的解决策略
3.2.3 单节课程设计案例
3.3 学科交叉课程的设计
3.3.1 猜价格
3.3.2 龟兔赛跑
3.3.3 班级成绩统计
3.3.4 老鼠试药
3.3.5 书生分卷
3.3.6 百僧分馍
3.4 课程设计方案及参考案例
3.4.1 课程设计方案的构成
3.4.2“暴力破解质数”课程设计方案
3.4.3 “视觉暂留笼中鸟”课程设计方案
3.4.4 “真假身份证”课程设计方案
3.4.5 “根据图画猜古诗”课程设计方案
 
第4章 综合实践教学案例分析
4.1 Cups课程设计方案
4.1.1 课程准备
4.1.2 教学过程
4.1.3 案例分析
4.2 Gogobot课程设计方案
4.2.1 课程准备
4.2.2 教学过程
4.2.3 案例分析
4.3 全能创作人课程设计方案
4.3.1 课程准备
4.3.2 教学过程
4.3.3 课程指导
4.3.4 案例分析
参考文献