第1章 計算思維概述

1.1 計算思維的概念

1.1.1 用計算而思維

1.1.2 關於計算思維的兩個簡單示例

1.1.3 對計算思維的一些常見誤解

1.2 計算思維的培養過程

1.2.1 部分國家的計算思維教育

1.2.2 計算思維的操作性定義

1.2.3 K-12計算機科學框架

1.2.4計算思維能力標準

1.2.5 課例：找回密碼

1.3 中小學計算思維教育框架

1.4 深化對計算思維的理解

1.4.1 強調學科融合

1.4.2 變革教學方法

1.4.3 課例：食物鏈與圖形化編程

第2章 程序設計初識

2.1 算法與應用

2.1.1 算法的概念

2.1.2 算法的表示

2.1.3 常見的幾種算法

2.2 程序與程序設計語言

2.2.1 程序

2.2.2 程序設計語言的發展

2.2.3 程序設計語言分類

2.3 學習難度逐步降低的程序設計技術

2.3.1 面向特定行業的專用編程工具

2.3.2 功能日益強大的庫函數

2.3.3 常見的青少年編程工具與平臺

2.3.4 逐步滲透於青少年教育的編程思維

第3章 課程設計與實踐

3.1 項目式課程設計

3.1.1 如何進行項目設置

3.1.2 項目式課程的關鍵要素

3.2 以問題為驅動的課程設計

3.2.1 課程設計策略與衝突

3.2.2 設計衝突的解決策略

3.2.3 單節課程設計案例

3.3 學科交叉課程的設計

3.3.1 猜價格

3.3.2 龜兔賽跑

3.3.3 班級成績統計

3.3.4 老鼠試藥

3.3.5 書生分卷

3.3.6 百僧分馍

3.4 課程設計方案及參考案例

3.4.1 課程設計方案的構成

3.4.2“暴力破解質數”課程設計方案

3.4.3 “視覺暫留籠中鳥”課程設計方案

3.4.4 “真假身份證”課程設計方案

3.4.5 “根據圖畫猜古詩”課程設計方案

第4章 綜合實踐教學案例分析

4.1 Cups課程設計方案

4.1.1 課程準備

4.1.2 教學過程

4.1.3 案例分析

4.2 Gogobot課程設計方案

4.2.1 課程準備

4.2.2 教學過程

4.2.3 案例分析

4.3 全能創作人課程設計方案

4.3.1 課程準備

4.3.2 教學過程

4.3.3 課程指導

4.3.4 案例分析

參考文獻

人類社會已經邁入了互聯網時代，計算機和互聯網已經與人們的日常生活、工作和學習息息相關，成為不可或缺的重要工具。計算機教育應面向社會，與時代同行。計算思維作為人類認識世界和改造世界的科學思維之一，應該與讀、寫、算能力一樣成為每個人的基本能力。程序設計作為互聯網、人工智能等各種高新技術的基礎和核心，也是每個人應該了解和掌握的基本技能。我國《普通高中信息技術課程標準（2017 年版）》已正式將計算思維列為信息技術學科的核心素養之一。

本書內容共分為4 章：第1 章是計算思維概述；第2 章是程序設計初識；第3 章是課程設計與實踐；第4 章是綜合實踐教學案例分析。

其中，第1 章和第2 章重點對計算思維與程序設計相關的基礎知識進行了全面的介紹，屬於科普性質的內容，講解結合實例，力求簡潔易懂。第3 章和第4 章屬於案例介紹與分析，結合實際應用場景和實踐活動案例，介紹計算思維和程序設計在解決實際問題和科普教育中的應用。

本書由李璠、朱麗君、張飛主編，洪亮、彭瑞文主審，全書由李璠統稿。參與編寫的人員還有王志成、王廣彥、曹盛宏、查思雨、張征。

VIII 計算思維與程序設計本書編寫力求做到由淺入深、層次分明、概念清晰，在選取案例時追求生動、通俗易懂，同時涉及的知識點盡量全面、實用且新穎。

由於編者水平有限，書中若有疏漏之處，敬請廣大讀者批評、指正。

本書編委會

2020 年12 月

本書勘誤及教學資源更新