为什么青少年一定要学Python?

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为什么青少年一定要学Python?

异步社区 2018-07-23 10:13:40 浏览2765
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“学习编程要比学习英语更重要。因为编程语言可以影响全球70亿人。

——苹果CEO库克

编程是互联网、人工智能等高新技术的基础和核心,而当下,正是计算机编程普及的风口浪尖,谁能抢先一步抓住这个风口,就会在未来的计算机时代占有主动地位。现在编程教育正在逐渐普及,学习编程对孩子的成长有着重要意义。

●编程是人工智能的基础

 

芬兰教育部长说:“在未来,如果你的孩子懂编程,他就是未来世界的创造者;如果他不懂,他只是使用者。

我们不希望未来所有的孩子都成为程序员,但是希望每个孩子都有改变世界的能力。在可见的未来,“编程”将如今天的语文、数学、英语一样,成为每个受过教育的人都必须具备的基本素质,编程是未来人工智能时代的基础。


●国内外都越来越重视编程教育

 

在国外,超过24个国家将编程作为最基础的学科——包括日本,韩国,以及欧洲多个国家,已经将编程教育纳入K12课程大纲或者教学场景。

2017年浙江省发布《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》,该方案中就明确规定:明确将信息技术学科(含编程)纳入高中生的必学科目。浙江高考模式是语数英+三门选考,信息技术就是其中一门,每项各占50分


●编程人才短缺就业前景好

 

未来学家凯西·戴维森认为,未来将会有超过65%的小学生最终会从事尚不存在的工作。计算机编程是目前增长最快的行业之一,也是薪资水平最高的职业之一。

仅在美国,计算机岗位的薪水就比平均水平高75%以上。预计到2020年,此行业会新增超过10万个就业岗位,计算机编程的就业前景可见一斑。


●编程可以提高孩子成绩

 

编程可以使得孩子由游戏的使用者变成游戏的开发者,用数据理解、分析并解决问题。编程对其他学科提升有很大帮助,包括数学、物理,在这过程中提高了孩子的逻辑思维能力、学习能力、注意力等,这些对于构建其他学科的思维帮助特别大,同时也有助于成绩的提升。


●编程教会孩子如何思考

 

学习编程最重要的是学习编程思维,编程思维就是解决问题的能力。编程思维看似抽象,其实生活中、学习中、交流中,处处都蕴含着编程思维模式的哲理,小到摆放玩具书写作业,大到公司决策商业探讨。编程思维是一种高效解决问题的思维方式,孩子从小培养这种思维模式,对日后工作生活帮助很大。科学研究表明:6-12岁正好是孩子大脑发育的黄金阶段,同时也是孩子从环境感知转变到逻辑链接的学习阶段。
所以,编程要从娃娃抓起!

算法思维涉及的不仅仅是学习编写代码,而是解决问题的过程,只不过其中涉及学习如何编码!本书在教授计算和算法思维时假定读者对计算机编程一无所知!
毫无疑问,Python是一门非常流行的编程语言。不仅有着非常广泛的应用,而且由于学习门槛较低,适合中小学生和青少年对编程的进阶学习

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青少年学Python是为青少年量身打造的Python编程入门教程。

作者阿里斯提德.波拉斯(Aristides S.Bouras )拥有比雷埃夫斯技术教育学院计算机工程学位、色雷斯德谟克利特大学电子和计算机工程学位。他有多年的软件开发经验,目前他是一名高中教师,主要教授计算机网络课程、Internet/Intranet编程工具和数据库课程。
卢卡雅.阿伊纳罗斯托(Loukia V.Ainarozidou )拥有比雷埃夫斯技术教育学院计算机工程学位、色雷斯德谟克利特大学电子和计算机工程学位。她现在是一名高中教师,主要教授计算机网络、计算机编程和数字设计课程。

该书以计算和算法思维训练为导向,从计算机的工作原理和算法基础开始,详细介绍了Python编程的基础知识,进而引入了数据结构、过程式编程和面向对象编程等较为高级的话题。全彩印刷,讲解细致,寓教于乐,附赠教学辅导视频,注重程序设计思维训练,250多道判断题、100道选择题和100道复习题,边学边练,学以致用,可以帮助读者牢固地掌握所学的知识。适合任何希望使用正确的习惯和技术开始学习或教授计算机编程的人,尤其适合10岁以上的孩子或者他们的父母和老师教孩子学习编程

读者可以通过异步社区(www.epubit.com)下载本书配套的示例代码和习题解答。通过本书封底刮刮卡,读者还可以免费观看配套的辅导视频。 

●计算机是如何工作的

 

现如今,几乎所有工作都需要使用计算机。在学校,学生使用计算机上网搜索、发送邮件;在工作中,人们使用计算机制作报告、分析数据并与客户通信;在家里,人们使用计算机玩游戏,连接社交网络,与世界各地的人聊天。当然,不要忘记智能手机,比如iPhone。智能手机也属于计算机!


计算机能执行如此之多不同的任务是因为它们具有编程能力。换句话说,计算机可以执行任何程序要它执行的任务。程序是计算机执行特定任务所遵循的一组语句(通常称为指令或命令)。

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程序对计算机来说是必不可少的。如果没有程序,计算机就变成了傻瓜,无法做任何事情。实际上,是程序告诉计算机做什么以及何时做。另一方面,是程序员设计、创建和测试了计算机程序。


本书使用Python语言介绍计算机编程的基本概念。


●什么是硬件


术语“硬件”是指组成计算机的所有设备或组件。如果您曾打开过计算机或笔记本电脑外壳,可能已经发现里面有许多组件,如微处理器(CPU)、内存和硬盘。计算机不是一个简单的设备,而是由多个设备一起组成的系统。典型计算机系统的基本组件包括以下几个部件。

·        中央处理器(CPU):这是计算机的一个重要组成部分,负责实际执行程序中定义的所有任务。

·        主存(RAM,随机存取存储器):这是计算机中保存程序(正被执行或运行)和程序正在处理的数据的区域。当您关闭计算机或将其从壁装电源插座拔下时,所有存储在RAM中的程序和数据都将丢失。

·        主存(ROM,只读存储器):ROM是一种特殊类型的存储器,只能由计算机读取(但不能更改)。计算机关闭时,所有存储在ROM中的程序和数据都不会丢失。ROM通常包含制造商的指令以及称为引导程序的程序,后者负责在电源接通后启动计算机系统。

·        辅助存储设备:通常是指硬盘,有时(但很少时候)是指CD / DVD驱动器。与主存(RAM)相反,即使计算机断电了,这种类型的存储器也可以长时间保存数据。但是,存储在这种存储器中的程序不能直接执行,必须首先转移到更快的内存即主存(RAM)中才可以。

·        输入设备:输入设备是指从计算机外部收集数据并将其输入计算机进行处理的所有设备。键盘、鼠标和麦克风都是输入设备。

·        输出设备:输出设备是指将数据输出到计算机外部的所有设备。显示器(屏幕)和打印机都是输出设备。

·         

●什么是软件


计算机所做的一切都是由软件控制的。软件分为两类:系统软件和应用软件。

·        系统软件是控制和管理计算机基本操作的程序。例如,系统软件控制计算机的内部操作。它管理所连接的所有设备,并保存数据,加载数据,允许执行其他程序。3种主要类型的系统软件如下:

·        操作系统。例如Windows、Linux、Mac OS X、Android和iOS等。

·        实用软件。这类软件通常与操作系统一起安装,用于让计算机尽可能高效地运行。杀毒和备份工具均被视作实用软件。

·        设备驱动程序软件。设备驱动程序控制连接到计算机的设备,如鼠标或显卡。设备驱动程序就像翻译器,将操作系统的指令转换为设备实际可以理解的指令。

·        应用程序软件是指用于处理日常任务的所有其他程序,例如浏览器、文字处理程序、记事本和游戏,等等。

●计算机如何执行(运行)程序

当您打开计算机时,主内存(RAM)是空的。计算机要做的第一件事就是将操作系统从硬盘加载到主存(RAM)中。


操作系统被加载到主存(RAM)后,可以执行(运行)任何您希望运行的程序(应用程序软件)。 通常通过点击、双击或轻触程序相应图标完成。例如,假设您点击最喜欢的视频游戏的图标,这个动作命令您的计算机将视频游戏从硬盘加载(或复制)到主存(RAM),以便CPU执行它。


**
请记住!程序存储在辅助存储设备(如硬盘)上。在计算机上安装程序时,程序将被复制到硬盘上。当我们执行程序时,程序被从硬盘复制(加载)到主存(RAM)中,程序的副本被执行。

 

●编译器和解释器


计算机只能执行使用严格定义的计算机语言编写的程序。您不能使用自然语言(如英语或希腊语)编写程序,因为您的计算机无法理解这些语言!

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然而一台计算机实际上能理解什么语言呢?计算机可以理解称为机器语言的特殊的低级语言。 在机器语言中,所有语句(或命令)均由0和1组成。以下程序示例计算两个数字之和,用机器语言编写:
10010 0001 0000 0100 
20001 0001 0000 0101 
30011 0001 0000 0110 
40111 0000 0000 0001 

震惊吗?别担心,您不会这样写程序。希望再也没有人以这种方式编写计算机程序了。现在,所有程序员都是用“高级语言”写程序,然后用特殊的程序把它们翻译成机器语言。


程序员使用两种类型的程序执行语言翻译:编译器和解释器。


编译器是一种程序,将用高级语言编写的语句翻译成单独的机器语言程序,随后可以随时执行该机器语言程序。执行翻译之后,不需要编译器再次翻译该程序。


解释器是一种程序,同时翻译和执行用高级语言编写的语句。当解释器读取程序中每条单独的语句时,它将其翻译成机器语言代码,然后直接执行它。对程序中的每条语句都要重复这个过程。

 

●什么是源代码


程序员用高级语言编写的语句(指令或命令)称为源代码或简称为代码。程序员首先将源代码输入到一个称为代码编辑器的程序中,然后使用编译器将其翻译成机器语言程序,或者使用解释器同时翻译和执行它。

 

●复习题:判断对错


判断以下语句的真或假。
1.现代计算机可以执行许多不同的任务,因为它们具有许多吉字节的RAM。
2.计算机可以在没有程序的情况下运行。
3.硬盘是硬件。
4.即使计算机没有电,数据也可以长时间存储在主存(RAM)中。
5.数据存储在主存(ROM)中,但程序不是。
6.扬声器是输出设备。
7.Windows和Linux是软件。
8.设备驱动程序是硬件。
9.媒体播放器是系统软件。
10.当您打开计算机时,主存(RAM)已包含操作系统。
11.当您打开文字处理应用程序时,它实际上是被从辅助存储设备复制到主存(RAM)中的。
12.在机器语言中,所有语句(命令)都是由一系列的0和1组成。
13.如今的计算机不能理解0和1。
14.如今的软件是用1和0组成的语言编写的。
15.“软件”是指计算机的物理组件。
16.编译器和解释器是软件。
17.编译器将源代码翻译成可执行文件。
18.解释器可以创建机器语言程序。
19.程序被翻译后,解释器就不再是必需的。
20.源代码没有被编译或解释就可以被计算机执行。
21.用机器语言编写的程序需要编译(翻译)。
22.编译器用于编译用高级语言编写的程序。

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《青少年学Python》

[希] 阿里斯提德·波拉斯(Aristides S. Bouras ) 著

 

本书适合10岁以上的孩子学习,也适合家长作为亲子阅读教程。

本书是作者多年从事编程教学工作的经验凝结。本书强调算法思维比学习编码更为重要。算法思维是一个和问题解决相关的过程。本书将算法思维当做必须的学习和训练,来教授计算和算法思维,进而学习和掌握编程能力。

本书选择Python这种非常流行的语言,配以丰富的插图,100多道解答的问题和200多道练习题,250多道判断,100多道多选题,帮助10岁以上的孩子和父母,以及其他的同学、老师来学习Python编程。

 

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