信息科技除纠结,什么是义教科与技?以例说明原理/生活/编程/应用的不同层次

博思AIPPT
信息科技课程实施中,前所未有的面临巨大的挑战之一是学习什么的内容才是必要、真正的科与技?
如果举例,太多需要我们学习、探究的。其他再说,先只说开关量、连续量例子吧~
开关量、连续量如果其教学内容太过侧重对生活角度的理解,有什么意义呢?
【生活化的意义?】小孩子会不会关灯、开灯(开关量),与信息科技有根本的什么关系?
【操作化的意义?】小孩子会不会调节手机的亮度(连续量),貌似还有一些操作的关系,但还需要上课来教吗?
说到真与假的布尔值,到1与0这样的开关量,再到逻辑判断与推理,可能更有意义吧。
下面例一举从几个层次,供探讨。因为或OR、与AND、非NOT、逻辑运算大家比较熟悉,容易有先验经验,从自己角度感觉比较简单,不能从学生认知角度去讨论,所以举一个“异或运算”这个不常见的更容易去思考也没有必要、如何去学、有哪些层次。
第一层:底层原理:从计算机科学角度,讨论认知尽量底层的原理难不难的原因。
信息科技除纠结,什么是义教科与技?以例说明原理/生活/编程/应用的不同层次
怎么样,如果不是纯计算科学专业的理解起来是不是有难度?如果从个人角度,是不是会认为义教这样没必要?是不是感觉是从大学来的?
对比理解,过程与控制里的逻辑与、逻辑或,真放到控制里来说,也是类似,可能你已经会了,感觉不难。难不难,是会不会的先验判断,就不算是教学研究。
第二层,生活实例:从实例去分析,讨论生活例子的意义。
可让AI生成多个生活化的例子,选更容易的一个如下:
信息科技除纠结,什么是义教科与技?以例说明原理/生活/编程/应用的不同层次
这样,再对应结论:
异或门(XOR)是一种基础逻辑门,核心逻辑是 “两个输入不同时输出 1,输入相同时输出 0”,可以用生活场景、电路应用来对应理解:“判断输入是否有差异”。
第三层,到学科要求的过程与控制层,讨论与前面生活实例的本层是否相似?价值是否更大。 如果从智能分析,可能还稍第二层逊一筹。
信息科技除纠结,什么是义教科与技?以例说明原理/生活/编程/应用的不同层次
第四层,数据科学:处理数据的应用角度,如加密、奇偶校验等。可能在高中会好一些,不结合编程估计更难认知。
信息科技除纠结,什么是义教科与技?以例说明原理/生活/编程/应用的不同层次
第五层,算法编程:用程序来描述、模拟、解决生活算法问题,也可以引申到控制流。进行过程与控制的学习。
可用AI生成程序,并进行实验,观察数据、异或逻辑决策。

defxor_gate(a, b): """异或门逻辑:输入不同返回1,输入相同返回0""" return1ifa != belse0defcoat_decision(rain, wind): """ 出门穿外套决策函数 rain: 布尔值,True=下雨,False=不下雨 wind: 布尔值,True=刮风,False=不刮风 返回值:穿外套建议 """ # 将布尔值转为0/1(True→1,False→0),适配异或门输入 a =1ifrainelse0 b =1ifwindelse0
# 用异或门判断是否需要穿外套 need_coat = xor_gate(a, b)
# 根据结果返回建议 ifneed_coat: return"需要穿外套(防雨或防风)" else: return"不需要穿厚外套(天气舒适或风雨都有,可穿薄外套)"# 测试所有场景(4种输入组合)test_scenarios = [ (False,False), # 不下雨,不刮风 (False,True), # 不下雨,刮风 (True,False), # 下雨,不刮风 (True,True) # 下雨,刮风]# 打印测试结果print("出门穿外套决策测试:")forrain, windintest_scenarios: scenario =f"场景:{'下雨'ifrainelse'不下雨'},{'刮风'ifwindelse'不刮风'}" decision = coat_decision(rain, wind) print(f"{scenario}→{decision}")

以上五层,不要考虑什么人工智能课(因为符号主义当前是AI低谷,连接主义是AI高峰,不是要站队),不要考虑过程与控制(这个是不是应该在信息科技,还是在工程技术学习,争论非常大)。
仅从个人角度,你认为如何结合来认知异或呢?
这并不是我们讨论的目的,我们讨论是的是类似算法的逻辑也好,类似AI的机器学习也好,涉及的底层原理、生活实例、学科内容、数据科学、算法与程序解决问题等各种层次,去思考,也不一定是单选啊!
几乎所有的科与技,局限在一种思维上,就容易固执,严重点是浪费课程宝贵的课时吧。
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