有人說:“生活中的所有問題都是數學問題。”數學問題中,都是計算問題。
人類自從開始行走,大腦就沒有停止過思考。為了更簡便的生活,人類用自己聰明的基因,創早出了不同的計算方法。
從最初的以五做一,到曹沖稱象。無一不顯示出人類的智慧和計算思維是緊密相連的。
孩子的思維形成和啟發最好的階段是在青少年時代,郵電出版社出版的《聰明簡史》適合4至12歲的孩子閱讀,繪畫和文字結合的形式,讓孩子們更容易接受書中有關計算的內容。
培養孩子的計算機思維可以讓孩子具有自我解決問題的能力,信息世代下的變成思維就是以計算思維為基礎的。
《聰明簡史》從古時候的計算思維開始到量子計算的演變,詳盡解讀計算思維對人類活動的推動。
一、從單數計算到復數計算的方法
自商周時起,人們大多用石子和在繩子上系扣的方法來計算物體的數量。但是遇到多數的物體時,這樣的方法就很浪費時間。
比如說,出兵的馬匹有上萬,要是靠單數來計算的話,很容易數到混亂。
聰明的古人,開始用5這個數作為中間數來進行小計,這樣就可以復數相加,比單數計算簡單多了。
古人把5這個中間數,用一根小木棍來代替,可以橫擺或豎擺。這個計算方法稱為:“算籌”。
算籌這種方法幫助很多人解決了計算難題。其中很多數學家用它來探索更多的數學問題。據說,南北朝的祖沖之就是用算籌為基礎來推算出小數點后面的7位數的。
計算思維是一種選擇合適的方式去陳述一個問題,或對一個問題的相關方面建模使其易于處理的思維方式。
計算思維可以讓普通人解決日常生活中的計算問題。數學家利用計算思維把比較難解的問題轉化為一種工具,為普通人解決問題。
二、計算機和計算器的區別算法
17世紀,法國稅務所的人們被繁重的計算工作壓的喘不過氣來。計算機的速度太慢,根本不能應付龐大的計算任務。
1642年,一種可以計算加減法的機器被發明出來。被稱為是:“滾輪式加法器”。
加法器比算盤好用的地方是,不用背口訣,也不用記得進位記錄。只管撥動加法器上的金屬條就可以讓算結果出現在即定的方框內。
后來,又有人發明了乘法器、四則運算器。直到1885年美國的機械師把帶鍵盤和打印機的計算器發明出來,人們才徹底擺脫了手寫輸入的煩惱。基本實現了自動化計算。
羅素說:“數學是符號加邏輯”。
聰明的計算家們,用超乎常人的邏輯能力把計算的方法更加簡便化。為此,他們付出了很多的思考,把算法轉換成一種計算模式,以“傻瓜”式的方式出現,讓更多的人受惠。從而實現推動工作效率的作用。
高斯說:“數學是科學之王”。所有科學的基礎都是數學。
三、操作系統是共享的成功
柏拉圖說:“數學是一切知識中的最高形式”。
隨著計算機的普及,我們知道了操作系統的重要性。
操作系統是計算機程序中的管家,負責安排計算機不同部分同時工作。
起初,計算機是用命令代碼來進行啟動的,對于普通人來說,這個難記又繁瑣。是研究人員把每一項不同的命令轉化為圖標,這樣誰都可以隨時操作啦。節約時間還便捷很多。
任何“革命”性產品的普及只有一個原則,就是簡單。
70歲的老人可以在抖音玩的不亦樂乎,5歲的孩童也可以自行更換電視頻道,原因就是操作簡單,通俗易懂。
智能手機就是一臺獨立的操作系統,只是安裝了不同操作軟件而已。也就是一臺微型的計算機。
這臺微型的計算機在疫情期間,發揮了重要的作用,通過軟件記錄人們的出行記錄,還可以截取人們的生活信息,并且能及時傳達社會新聞。信息的透明化,是人們感到安全的首要因素。
共享時代的紅利,不僅是信息共享,還有技術共享,財富共享。
首都圖書館館長評價《聰明簡史》說它是:“從問題到答案,從記憶到計算,從硬件到軟件,從人物到方法,從原理到策略,從歷史到未來,這本書告訴孩子們為什么人類會越來越聰明”。
人類區別于其他動物最顯著的特點就是:“具備思考能力”。思考會擴大大腦中的局部組織,讓大腦變得越來越聰明。
哲學家笛卡爾說過:“我思故我在”聰明的人都是善于思考的人。