Các khái niệm trong CS lý thuyết sẽ có thể tiếp cận ở độ tuổi 8-14

Đoán đây không phải là một câu hỏi phổ biến, nhưng tự hỏi liệu có ai đã nhìn thấy tài liệu được làm rõ ràng để giải quyết đối tượng này một cách có ý nghĩa hay không.

Khoa học máy tính Unplugged giải quyết trẻ em (và giáo viên) ở trường tiểu học.

Fun cách để tìm hiểu -calculus:$\lambda$

... Trò chơi này đại diện cho tính toán lambda chưa được đánh dấu. Một cá sấu đói là một trừu tượng lambda, một cá sấu cũ là dấu ngoặc đơn và trứng là biến. Quy tắc ăn uống tương ứng với giảm beta. Quy tắc màu tương ứng với chuyển đổi alpha (quá thận trọng). Quy tắc tuổi già nói rằng nếu một cặp dấu ngoặc đơn chứa một thuật ngữ duy nhất, dấu ngoặc đơn có thể được xóa ....

liên kêt video

Theo kinh nghiệm của tôi, không khó để dạy các chủ đề cơ bản trong tổ hợp, lý thuyết đồ thị, lập trình, thuật toán và các chủ đề tương tự.

Bạn có thể muốn tìm kiếm các chủ đề trong các cuộc thi IOI và các cuộc thi quốc gia. Có những trường hè và hội thảo liên quan đến các cuộc thi IOI bắt đầu từ khá sớm.

Chủ đề yêu thích cá nhân của tôi cho các hội thảo như vậy là lý thuyết trò chơi kết hợp vì nó dễ dàng thúc đẩy bằng cách chơi trò chơi với khán giả.

Đồng thời kiểm tra Tài nguyên chương trình giảng dạy K-12 CS của ACM , đặc biệt là trang 11 và 12 của Chương trình giảng dạy mẫu cho K 12 .

một vài ý tưởng. đối với tôi, dường như đã có một sự bùng nổ của các lựa chọn chất lượng cao nhưng chi phí thấp cho trẻ em có hứng thú với khoa học máy tính. lưu ý liên kết mạnh mẽ với STEM, vì vậy được gọi là giáo dục Toán học Kỹ thuật Công nghệ. (Tôi đã nghĩ rằng có lẽ phía CS có thể được nhấn mạnh / ủng hộ bằng một từ khóa mới STEAM trong đó chữ A là viết tắt của Thuật toán.)

• hãy thử khái niệm logic boolean để biểu diễn các phép toán. những thứ như chuyển đổi nhị phân sang thập phân, thập phân sang nhị phân và các bộ cộng nhiều tầng có mang từ EE. xây dựng các chức năng tùy ý ra khỏi CNF hoặc DNF. ngay cả một đứa trẻ cũng có thể hiểu khái niệm về sự hoàn thiện chức năng với AND, OR, KHÔNG. một số bộ dụng cụ radioshack cho những thứ như thế này bao gồm các bộ vi điều khiển rẻ tiền. xem ví dụ bộ tem cơ bản. có một số mô phỏng mạch nguồn mở / miễn phí cho mục đích này. Thật không may, tôi không thể tìm thấy bất kỳ phân phối với các thư viện của các thành phần cho đến nay. logisim là một trong những phổ biến.

• Có trò chơi thú vị này chạy trên các hệ thống khác nhau bao gồm PC / ps3 / etc được gọi là Crazy Machines. điều này có thể được sử dụng để hiểu mô phỏng vật lý trong phần mềm và khiến đứa trẻ nghĩ về các hệ thống tương tác các thành phần và phản ứng dây chuyền. phiên bản ps3 mới có một loạt các thành phần điện và logic bao gồm các công tắc và cổng.

• người máy thử đặc biệt robot lego mindstorms . phần mềm tinh vi cho phép các công cụ như vòng lặp, điều kiện, chương trình con. các chương trình con được chứa trong các khối đồ họa, tức là một hệ thống lập trình trực quan mà trước đây rất tiên tiến (bây giờ là đồ chơi). để lấy cảm hứng, có rất nhiều video người giải quyết hình khối rubiks trên youtube, chẳng hạn như trạng thái của một cubestormer II . thiết kế cho ít nhất một cái nằm trong một cuốn sách có sẵn rộng rãi, ví dụ như robot mindstorms nxt nghĩ về robot của Daniele Benedettelli. Ngoài ra, gần đây tôi đã thấy bàn tay robot khí nén nhiều bậc tự do này . xem thêm giải đấu cạnh tranh người máy đầu tiên .

• viết mã cơ bản cho một số công cụ đơn giản. ví dụ như phân loại. thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm về các thuật toán sắp xếp khác nhau và xem / vẽ đồ thị kết quả (ví dụ: biểu đồ hiệu suất của sắp xếp bong bóng so với qsort để tăng kích thước đầu vào-- xem ví dụ hoạt hình trên trang wikipedia này để sắp xếp chèn). sắp xếp hình ảnh động. một đồ họa tương tự gọn gàng là sắp xếp một cỗ bài thay vì số nguyên hoặc chuỗi. cũng có nhiều hoạt động đồ họa hoặc hình học như vẽ hình trong mã là những bài tập tuyệt vời.

• lập trình trò chơi. điều này có thể được thực hiện trong một số trò chơi tuyệt vời. ví dụ Little Big Planet có một số hệ thống con tinh vi, nơi trẻ em thực sự có thể tạo ra các trò chơi của riêng mình với hệ thống và các thành phần xây dựng tích hợp phức tạp. thậm chí có thể nghiên cứu các hiện tượng tương tác / nổi lên theo cách này. chúng có thể được tải lên internet và chia sẻ. một ngôn ngữ khác cho mục đích này được gọi là đầu . một trong những cổ điển từ Papert với nhiều nghiên cứu học thuật về hiệu quả của nó là Logo

• sử dụng mô phỏng máy Turing & chương trình xây dựng trong đó. có một vài. họ đi kèm với một số chương trình. đồ họa càng nhiều càng tốt. một số được viết bởi các giáo sư cho các lớp học. đây là một trong những viết bằng javascript . thực sự muốn biết về những người giỏi nhất trong lĩnh vực này [có thể là một câu hỏi khác cho điều đó]

Phụ thuộc vào người bạn đang giảng dạy và khu vực của phạm vi đó.

Một đứa trẻ 12 - 14 tuổi mà MUỐN có thể xử lý mọi thứ, nhưng anh ta phải tự mình kéo nó ra, bạn không thể thực sự đẩy những khái niệm phức tạp đến những người trẻ tuổi (hoặc đối với hầu hết mọi người).

Tôi đang nghe iWoz vào thời điểm này (dường như được nhắm vào nhóm tuổi đó và sẽ khá truyền cảm), ở tuổi đó, anh ấy đã tập hợp một số mạch khá tiên tiến - nhưng cha anh ấy chỉ trả lời các câu hỏi, không bao giờ đưa anh ấy những khái niệm mới mà anh ấy chưa sẵn sàng)

Hoặc anh ta có thể hoàn toàn không quan tâm và bạn sẽ không thể làm gì về điều đó.

Trẻ em có thể thực sự ấn tượng với một cái gì đó đơn giản mặc dù. Nếu bạn tìm thấy một số trò chơi anh ấy thích và giúp anh ấy tạo lại nó (ngay cả ở mức độ rất hời hợt nhưng vẫn tương tự về mặt đồ họa), bạn có thể thực sự khiến anh ấy tiếp tục.

Hoặc, thậm chí tốt hơn nữa, nếu bạn tìm thấy một trò chơi nguồn mở hiện có mà anh ấy có thể thích, hãy để anh ấy chơi nó sau đó chỉ cho anh ấy cách thực hiện các sửa đổi nhỏ mà bạn có thể khiến anh ấy phấn khích. (Sửa đổi dường như luôn là cách tốt nhất để bắt đầu)

Tôi thực sự đã dạy một trại hè chủ yếu chứa các học sinh lớp 4, 5, mặc dù tôi có một học sinh lớp 2 và một (nhóm tuổi mục tiêu của bạn). Các trại đã kéo dài một tuần và tôi đã dạy XNA chỉ cho họ những điều cơ bản về nếu, khác nếu và đơn giản để tuyên bố cùng với photoshop. Vấn đề với XNA là tôi phải giúp họ lập trình khá nhiều cho đến cuối tuần, các trại khác chúng tôi đã thực hiện bao gồm robot lego và GameMaker, cả hai vẫn có lý thuyết CS rất gốc và trẻ em rất thích nó.

Có một trò chơi điện tử tên là SpaceChem dựa trên các nguyên tắc lập trình. Bạn có thể đọc thêm về nó ở đây: http://gangles.ca/2011/06/19/programming-in-spacechem/

Tôi nghĩ Planarity là trò chơi tốt. Nó đưa ra một số ý tưởng về đồ thị phẳng và giới thiệu các khái niệm cơ bản về lý thuyết đồ thị (như đồ thị được tạo bởi nút và các cạnh, và mức độ của các nút, đồ thị phẳng là gì, ...)

Điều đáng ngạc nhiên là không ai đề cập đến việc sử dụng phép nhân để giải thích khái niệm về độ hấp dẫn tính toán. Chúng tôi tuyên bố rằng phép nhân rất dễ vì chúng tôi có thuật toán nhanh trong sách giáo khoa tiêu chuẩn trong khi chức năng đảo ngược của việc tìm các thừa số nguyên tố là khó vì không có thuật toán nhanh được biết đến và thuật toán được biết đến tốt nhất không nhanh hơn đáng kể so với tìm kiếm toàn diện.

Một nguồn tốt của các vấn đề để khiến các bạn trẻ suy nghĩ về lý thuyết trong CS và tự giải quyết các vấn đề đó là loạt bài " http://csunplugged.org/ " của Khoa học Máy tính . Chúng tôi đến trường và làm các hoạt động với trẻ em, hoặc họ đến Uni để làm điều đó với chúng tôi.

Nó đã diễn ra trong nhiều năm, đã được dịch sang nhiều ngôn ngữ --- và các bài viết cung cấp thông tin về cách điều hành các phiên, những tài liệu cần thiết và lời khuyên hình thành nên những người đã chạy chúng trước đây.

Rat khuyen khich!

$z \leftarrow z^2 + c$