今天想讲的,是两位天才之间的故事。 沃尔特·皮茨作为二十世纪最著名的逻辑学家之一,但是他的童年却是在家庭暴力中度过。他的父亲是一个喜欢用暴力解决一切的锅炉工。因此为了躲避父亲的拳头,皮茨经常躲进当地的图书馆。 幸运的是,皮茨在这个图书馆中自学成才,仅用了三天的时间,就阅读完了伯特兰·罗素的《数学原理》,甚至还写信给罗素,告诉罗素他所认为的书中的错误之处。 而后,皮茨离家出走,来到芝加哥,再一次重复了对罗素的惊人之举。他直接走进著名哲学家卡尔纳普的办公室中,拿出卡尔纳普的著作说道:“我认为你书中的这几点是需要改正的。”说完扬长而去。 或许这两个举动在我们看来,十分不知天高地厚。但后来皮茨也的确是在卡尔纳普和罗素的帮助下,认识了改变皮茨命运轨迹的科学家麦卡洛克。 当时麦卡洛克一直在思考一个问题:神经元是如何工作的呢? 数学和逻辑岁的天才皮茨的出现,让一直苦苦思考的麦卡洛克看到了一丝希望。当时只有18岁的皮茨,仅花了两年的时间,就抛出了核心问题的内在逻辑:
然而当这篇对人工智能有着开创性意义的论文被发表时,却没有引起很大的水花。直到另外一位天才,诺伯特·维纳(Norbert Wiener)的出现。 这位被誉为“世界上最神奇的男孩”,哈佛史上最年轻博士的天才维纳,是当时信息论的大牛。 维纳曾经说过,皮茨是他见过的最厉害的年轻人,他认为皮茨将会远超同龄人,成为那个时代全美国、乃至全世界最重要的两三个科学家之一。 后来,皮茨在成为维纳的学生后,开始了一个即使是放在今天,仍然十分难见的课题:
但维纳却从这个课题中,看到了另外一种可能:既然模型可以用来描述大脑,那有没有可能,模型用电子机械系统来替换呢?这样的话不就成了“电脑”吗? 而正是这个灵光一现的想法,让当时的计算机之父冯·诺伊曼,正式提出了冯·诺伊曼结构!
或许一开始维纳、皮茨的原意,并不是为了发展计算机,只是对想深入研究神经元的工作方式,却误打误撞的为计算机科学、人工智能、机器人技术以及自动化等领域都做出了开创性的贡献! 直到现在,包含计算机科学以、人工智能等内容的信息技术,已经进入了中小学的课堂,未来地位会不断加强。事实上,它不仅仅是编程,而是包括从硬件到软件,从编程到算法,从数据挖掘到网站设计等一系列的范畴。 今天给你们推荐一套DK出品的图解计算机教材,也是希望孩子们能尽早接触信息技术,适应信息时代的需求。它们分别是《DK图解计算机科学》和《DK编程很简单》,由清华和大百科出版社引进。 Part.1《图解计算机科学》 这本书是清华出版社引进发行的,因此整体来说,内容都是非常贴合中小学信息技术课的教学大纲。 而教育部中,主要是将其中的信息技术课程,分为三个板块 第一板块 对于第一板块的孩子来说,计算机是什么?计算机的硬件又是怎么回事? 本书从第二章开始,以图文并茂的方式,就给了孩子一个非常好的回答。 1 计算机是什么? 既然有这个问题,那这就一定会涉及到计算机的硬件结构。 书里通过多张平面图,将计算机内部的各个组成部分拆解给孩子看,让孩子更加生动直观的了解到,CPU、硬盘以及内存,到底是怎么一回事,让他们明白,原来是这些这些部件,才组成了一个完整的计算机。 但是问题又来了,计算机是如何知道人们想要他做什么呢?计算机又是如何反馈执行结果呢?那么这时候,输入输出设备就显得非常必要了。比如屏幕、键盘这些外围可插拔的设备。 当孩子了解了计算机的结构到底是怎么一回事时,那么孩子可以尝试着自己组装看看,从而加深对计算机的理解和印象。 2 计算机有什么类别? 往往学习到这里,孩子们通常会产生疑问:计算机等于电脑吗? 答案当然不是,但是要如何和孩子解释这个问题呢?那就需要给孩子一个更大的视野。告诉他们,我们平时随处可见的手机和电脑,其实只是一个很小很小的计算机而已。 第二板块 对于第二板块的孩子来说,什么是计算思维,如何进行数据处理以及编程语言到底是什么,才是学习的重点。 1 计算思维 事实上,计算思维一种思维方法,主要方法是让人思考时,从电脑的角度出发,这样子才能写出符合规则的程序,以及高效的算法。 这本书,主要是让孩子了解,分解、抽象、识别模式和算法这四大阶段。 比如说,电脑是如何运用模式识别,去处理音乐呢? 2 数据处理 计算机的基础,其实是数据。我们平时处理word,或者刷网页看视频等等,其实都是因为计算机中数据的处理。 因此如何进行数据处理?成为了这本书的重中之重。 3 编程语言 当孩子有了前面的基础时,那么就可以开始学习正式的编程语言了。 他们在这个过程中,需要了解到的是,到底什么才是编程语言,怎么样的程序,才能让计算机去正确执行? 编程语言背后的原理,到底是什么? ![]() 证是上面这些内容,才能让孩子真正明白,人类是如何控制计算机的。这也是教育部对于中小学信息课程设置的第二阶段的要求。 第三阶段 ![]() 1 网络 我们都知道,现在这个世界时,是互联网的世界。而5也是不可避开的话题。因此网络成为了大家都绕不开的内容。 ![]() 这本书花费了大量的篇幅,让孩子明白,网络和网络技术是怎么一回事。甚至物联网和云计算,都会涉及。 2 数字行为 孩子要如何正确使用网络?在这个虚拟世界中,哪些能做,哪些不能做? ![]() 3 未来创新 创新,其实才是立足的根本,要如何创新? 在书中,有多处例子给孩子们讲解,创新是怎么改变世界和我们的生活呢? ![]() Part.2《编程很简单》 ![]() 计算机中,最重要的一个版块,就是前面有涉及到基本概念的编程。因此专门开了一本书,是教孩子编程的 Scratch和Python、计算机解谜和现实世界的编程,是这本书涉及到的四大方面。: 1 第一方面:Scratch Scratch是一种图形化编程工具,作为是编程中最基础的语言,他的主要目标受众其实是5岁以上的孩子。 在书中,通过简单到困难的,的项目游戏,一步一步的让孩子学会如何使用Scratch。 ![]() 这本书提供了三个全新的编程项目,让孩子从全新的角度,去加强使用Scratch的能力。 例如下面这个小动图,就是根据书中的内容,所编写出来的—躲避恶龙。 ![]() 看起来似乎很困难,事实上,书中已经给了非常详尽的步骤,孩子只要完整的按照步骤操作,完全就可以做成这个项目! ![]() 这个小游戏也非常有趣! ![]() 2 再看看第二部分:Python 那么年龄稍微大点的孩子,就可以尝试着学习Python语言。尽管它是纯文本的,但是因为内容简单,也相当适合孩子学习。 这本书也是通过四个编程项目,带领孩子一步一步学会Python。同样也是由易到难,通过游戏编程,让孩子一点点了解学习Python的程序结构、流程、算法、指令、代码编辑器、变量和函数、数据类型、循环、库等一系列代码知识。 比如这个“幽灵游戏”,她会教孩子们如何开启代码编辑器,将代码输入代码编辑器中。输入代码的过程中了解Python的程序结构,并学会使用变量存储分数。进而初步学会在Python中输入并保存运行一个程序。 ![]() 当小朋友们通过编写一个游戏项目,对Python有了初步的认识后,进而再进一步细讲其他的代码知识,再通过更为复杂的游戏编写巩固知识概念并继续升华其他技巧。 ![]() 当小朋友能跟着书上完成“项目7:泡泡爆破”,基本上就能运用本书所教授的所有技巧设计游戏了,可以邀请朋友们一起玩了。 ![]() 3 接着是第三部分:计算机揭秘 在孩子们对编程有了初步的感性认识和理性输入后,本章开始讲解编程背后的基础逻辑。 无论什么编程语言,Scratch也好,Python也罢,甚至C、Java等等,背后的原理其实都是一样的。所有的编程语言都基于几种基础的原理:二进制、符号和代码、逻辑运算。 ![]() 4 最后第四部分:讲解现实世界的编程 我们前面做的编程都是一些小游戏,可是现实世界中的编程是怎样呢?这一章开始讲解现实世界中的编程是什么样子的。 比如可以设计APP。 ![]() 可以设计网页。 ![]() 还有那种嵌入式设备。 ![]() Part.3 图解是最大的特点 这两本书虽然都是教材,但是它们的设计感都非常漂亮,“图解”是她最大的特色。通过大幅大幅的图片,来帮助孩子们更形象地理解各种概念和名词术语。将那些生涩难懂的知识,变成了形象生动的生活化图片,再辅以文字解说,从而变得通俗易懂,让孩子们也能简单吸收。 1、有时会用故事性的场景,讲解一些生涩枯燥的名词,这样就很有代入感,能让孩子很好地理解。 比如在讲解计算思维中的“分解”时,书中用了一个做蛋糕的案例,让孩子们通过观察做蛋糕的任务和流程,从而理解何为“分解”思维。 ![]() 2、有时会举一些生活化的图文例子,以日常生活工具地使用,来形象地将抽象的概念具体化。 比如在讲解编程技术中的程序结构时,就必须先帮助孩子们理清两个概念“分支”和“分组数据”。 这个概念太抽象了,那书中是怎么解释呢?她用了我们天天都使用的吃饭用具:汤勺、碗、筷子、刀叉,来形象地解释怎样来做分支和分组。 ![]() 3、或以孩子们非常喜欢的日常食物做分类列举,从而吸引孩子们的眼球,又能形象地表现出来事物之间的联系和区别,从而通俗地帮助孩子们理解那些概念。 比如在讲什么是“布尔逻辑”时,文中就通过“甜点韦恩图”,用巧克力甜点和冷甜点这两种食物,来帮助孩子理解布尔运算符的集合概念。 ![]() 4、历史与现代的结合,图文展现,让那些记忆与生活,如电影般在眼前呈现,计算机对于孩子来说不再是冷冰冰的机器,也不是不可触摸的世界。 比如在讲计算机存储设备的时候,那些我们不曾接触的编程历史,原来是那样般的发生在过去。 ![]() 而计算机又是这般如此鲜活地存在我们的现实生活中,无时无刻不在影响推动着我们的世界,并影响我们的未来。 ![]() 所以,我说这套教材是写给孩子们的一套计算机教材,因为计算机在这里不再是冷冰冰的硬件,不再是生涩难懂的名词。在这里,它的概念被形象化,它的流程被图式化,它的专业被生活化。原来,我们可以用这样的一种方式来帮助孩子接受消化。 DK图解计算机套装 |
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