爲什麼青少年一定要學Python?

為什麼青少年一定要學Python?

“學習編程要比學習英語更重要。因為編程語言可以影響全球70億人。

——蘋果CEO庫克

編程是互聯網、人工智能等高新技術的基礎和核心,而當下,正是計算機編程普及的風口浪尖,誰能搶先一步抓住這個風口,就會在未來的計算機時代佔有主動地位。現在編程教育正在逐漸普及,學習編程對孩子的成長有著重要意義。

●編程是人工智能的基礎

芬蘭教育部長說:“在未來,如果你的孩子懂編程,他就是未來世界的創造者;如果他不懂,他只是使用者。

我們不希望未來所有的孩子都成為程序員,但是希望每個孩子都有改變世界的能力。在可見的未來,“編程”將如今天的語文、數學、英語一樣,成為每個受過教育的人都必須具備的基本素質,編程是未來人工智能時代的基礎。

●國內外都越來越重視編程教育

在國外,超過24個國家將編程作為最基礎的學科——包括日本,韓國,以及歐洲多個國家,已經將編程教育納入K12課程大綱或者教學場景。

2017年浙江省發佈《浙江省深化高校考試招生制度綜合改革試點方案》,該方案中就明確規定:明確將信息技術學科(含編程)納入高中生的必學科目。浙江高考模式是語數英+三門選考,信息技術就是其中一門,每項各佔50分

●編程人才短缺就業前景好

未來學家凱西·戴維森認為,未來將會有超過65%的小學生最終會從事尚不存在的工作。計算機編程是目前增長最快的行業之一,也是薪資水平最高的職業之一。

僅在美國,計算機崗位的薪水就比平均水平高75%以上。預計到2020年,此行業會新增超過10萬個就業崗位,計算機編程的就業前景可見一斑。

●編程可以提高孩子成績

編程可以使得孩子由遊戲的使用者變成遊戲的開發者,用數據理解、分析並解決問題。編程對其他學科提升有很大幫助,包括數學、物理,在這過程中提高了孩子的邏輯思維能力、學習能力、注意力等,這些對於構建其他學科的思維幫助特別大,同時也有助於成績的提升。

●編程教會孩子如何思考

學習編程最重要的是學習編程思維,編程思維就是解決問題的能力。編程思維看似抽象,其實生活中、學習中、交流中,處處都蘊含著編程思維模式的哲理,小到擺放玩具書寫作業,大到公司決策商業探討。編程思維是一種高效解決問題的思維方式,孩子從小培養這種思維模式,對日後工作生活幫助很大。科學研究表明:6-12歲正好是孩子大腦發育的黃金階段,同時也是孩子從環境感知轉變到邏輯鏈接的學習階段。

所以,編程要從娃娃抓起!

算法思維涉及的不僅僅是學習編寫代碼,而是解決問題的過程,只不過其中涉及學習如何編碼!本書在教授計算和算法思維時假定讀者對計算機編程一無所知!

毫無疑問,Python是一門非常流行的編程語言。不僅有著非常廣泛的應用,而且由於學習門檻較低,適合中小學生和青少年對編程的進階學習

為什麼青少年一定要學Python?

青少年學Python是為青少年量身打造的Python編程入門教程。

作者阿里斯提德.波拉斯(Aristides S.Bouras )擁有比雷埃夫斯技術教育學院計算機工程學位、色雷斯德謨克利特大學電子和計算機工程學位。他有多年的軟件開發經驗,目前他是一名高中教師,主要教授計算機網絡課程、Internet/Intranet編程工具和數據庫課程。

盧卡雅.阿伊納羅斯托(Loukia V.Ainarozidou )擁有比雷埃夫斯技術教育學院計算機工程學位、色雷斯德謨克利特大學電子和計算機工程學位。她現在是一名高中教師,主要教授計算機網絡、計算機編程和數字設計課程。

該書以計算和算法思維訓練為導向,從計算機的工作原理和算法基礎開始,詳細介紹了Python編程的基礎知識,進而引入了數據結構、過程式編程和麵向對象編程等較為高級的話題。全綵印刷,講解細緻,寓教於樂,附贈教學輔導視頻,注重程序設計思維訓練,250多道判斷題、100道選擇題和100道複習題,邊學邊練,學以致用,可以幫助讀者牢固地掌握所學的知識。適合任何希望使用正確的習慣和技術開始學習或教授計算機編程的人,尤其

適合10歲以上的孩子或者他們的父母和老師教孩子學習編程

讀者可以通過異步社區(www.epubit.com)下載本書配套的示例代碼和習題解答。通過本書封底刮刮卡,讀者還可以免費觀看配套的輔導視頻。

●計算機是如何工作的

現如今,幾乎所有工作都需要使用計算機。在學校,學生使用計算機上網搜索、發送郵件;在工作中,人們使用計算機制作報告、分析數據並與客戶通信;在家裡,人們使用計算機玩遊戲,連接社交網絡,與世界各地的人聊天。當然,不要忘記智能手機,比如iPhone。智能手機也屬於計算機!

計算機能執行如此之多不同的任務是因為它們具有編程能力。換句話說,計算機可以執行任何程序要它執行的任務。程序是計算機執行特定任務所遵循的一組語句(通常稱為指令或命令)。

為什麼青少年一定要學Python?

程序對計算機來說是必不可少的。如果沒有程序,計算機就變成了傻瓜,無法做任何事情。實際上,是程序告訴計算機做什麼以及何時做。另一方面,是程序員設計、創建和測試了計算機程序。

本書使用Python語言介紹計算機編程的基本概念。

●什麼是硬件

術語“硬件”是指組成計算機的所有設備或組件。如果您曾打開過計算機或筆記本電腦外殼,可能已經發現裡面有許多組件,如微處理器(CPU)、內存和硬盤。計算機不是一個簡單的設備,而是由多個設備一起組成的系統。典型計算機系統的基本組件包括以下幾個部件。

· 中央處理器(CPU):這是計算機的一個重要組成部分,負責實際執行程序中定義的所有任務。

· 主存(RAM,隨機存取存儲器):這是計算機中保存程序(正被執行或運行)和程序正在處理的數據的區域。當您關閉計算機或將其從壁裝電源插座拔下時,所有存儲在RAM中的程序和數據都將丟失。

· 主存(ROM,只讀存儲器):ROM是一種特殊類型的存儲器,只能由計算機讀取(但不能更改)。計算機關閉時,所有存儲在ROM中的程序和數據都不會丟失。ROM通常包含製造商的指令以及稱為引導程序的程序,後者負責在電源接通後啟動計算機系統。

· 輔助存儲設備:通常是指硬盤,有時(但很少時候)是指CD / DVD驅動器。與主存(RAM)相反,即使計算機斷電了,這種類型的存儲器也可以長時間保存數據。但是,存儲在這種存儲器中的程序不能直接執行,必須首先轉移到更快的內存即主存(RAM)中才可以。

· 輸入設備:輸入設備是指從計算機外部收集數據並將其輸入計算機進行處理的所有設備。鍵盤、鼠標和麥克風都是輸入設備。

· 輸出設備:輸出設備是指將數據輸出到計算機外部的所有設備。顯示器(屏幕)和打印機都是輸出設備。

·

●什麼是軟件

計算機所做的一切都是由軟件控制的。軟件分為兩類:系統軟件和應用軟件。

· 系統軟件是控制和管理計算機基本操作的程序。例如,系統軟件控制計算機的內部操作。它管理所連接的所有設備,並保存數據,加載數據,允許執行其他程序。3種主要類型的系統軟件如下:

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

· 實用軟件。這類軟件通常與操作系統一起安裝,用於讓計算機儘可能高效地運行。殺毒和備份工具均被視作實用軟件。

· 設備驅動程序軟件。設備驅動程序控制連接到計算機的設備,如鼠標或顯卡。設備驅動程序就像翻譯器,將操作系統的指令轉換為設備實際可以理解的指令。

· 應用程序軟件是指用於處理日常任務的所有其他程序,例如瀏覽器、文字處理程序、記事本和遊戲,等等。

●計算機如何執行(運行)程序

當您打開計算機時,主內存(RAM)是空的。計算機要做的第一件事就是將操作系統從硬盤加載到主存(RAM)中。

操作系統被加載到主存(RAM)後,可以執行(運行)任何您希望運行的程序(應用程序軟件)。 通常通過點擊、雙擊或輕觸程序相應圖標完成。例如,假設您點擊最喜歡的視頻遊戲的圖標,這個動作命令您的計算機將視頻遊戲從硬盤加載(或複製)到主存(RAM),以便CPU執行它。

**請記住!程序存儲在輔助存儲設備(如硬盤)上。在計算機上安裝程序時,程序將被複制到硬盤上。當我們執行程序時,程序被從硬盤複製(加載)到主存(RAM)中,程序的副本被執行。

●編譯器和解釋器

計算機只能執行使用嚴格定義的計算機語言編寫的程序。您不能使用自然語言(如英語或希臘語)編寫程序,因為您的計算機無法理解這些語言!

為什麼青少年一定要學Python?

然而一臺計算機實際上能理解什麼語言呢?計算機可以理解稱為機器語言的特殊的低級語言。 在機器語言中,所有語句(或命令)均由0和1組成。以下程序示例計算兩個數字之和,用機器語言編寫:

10010 0001 0000 0100

20001 0001 0000 0101

30011 0001 0000 0110

40111 0000 0000 0001

震驚嗎?別擔心,您不會這樣寫程序。希望再也沒有人以這種方式編寫計算機程序了。現在,所有程序員都是用“高級語言”寫程序,然後用特殊的程序把它們翻譯成機器語言。

程序員使用兩種類型的程序執行語言翻譯:編譯器和解釋器。

編譯器是一種程序,將用高級語言編寫的語句翻譯成單獨的機器語言程序,隨後可以隨時執行該機器語言程序。執行翻譯之後,不需要編譯器再次翻譯該程序。

解釋器是一種程序,同時翻譯和執行用高級語言編寫的語句。當解釋器讀取程序中每條單獨的語句時,它將其翻譯成機器語言代碼,然後直接執行它。對程序中的每條語句都要重複這個過程。

●什麼是源代碼

程序員用高級語言編寫的語句(指令或命令)稱為源代碼或簡稱為代碼。程序員首先將源代碼輸入到一個稱為代碼編輯器的程序中,然後使用編譯器將其翻譯成機器語言程序,或者使用解釋器同時翻譯和執行它。

●複習題:判斷對錯

判斷以下語句的真或假。

1.現代計算機可以執行許多不同的任務,因為它們具有許多吉字節的RAM。

2.計算機可以在沒有程序的情況下運行。

3.硬盤是硬件。

4.即使計算機沒有電,數據也可以長時間存儲在主存(RAM)中。

5.數據存儲在主存(ROM)中,但程序不是。

6.揚聲器是輸出設備。

7.Windows和Linux是軟件。

8.設備驅動程序是硬件。

9.媒體播放器是系統軟件。

10.當您打開計算機時,主存(RAM)已包含操作系統。

11.當您打開文字處理應用程序時,它實際上是被從輔助存儲設備複製到主存(RAM)中的。

12.在機器語言中,所有語句(命令)都是由一系列的0和1組成。

13.如今的計算機不能理解0和1。

14.如今的軟件是用1和0組成的語言編寫的。

15.“軟件”是指計算機的物理組件。

16.編譯器和解釋器是軟件。

17.編譯器將源代碼翻譯成可執行文件。

18.解釋器可以創建機器語言程序。

19.程序被翻譯後,解釋器就不再是必需的。

20.源代碼沒有被編譯或解釋就可以被計算機執行。

21.用機器語言編寫的程序需要編譯(翻譯)。

22.編譯器用於編譯用高級語言編寫的程序。

為什麼青少年一定要學Python?

《青少年學Python》

[希] 阿里斯提德·波拉斯(Aristides S. Bouras ) 著

本書適合10歲以上的孩子學習,也適合家長作為親子閱讀教程。

本書是作者多年從事編程教學工作的經驗凝結。本書強調算法思維比學習編碼更為重要。算法思維是一個和問題解決相關的過程。本書將算法思維當做必須的學習和訓練,來教授計算和算法思維,進而學習和掌握編程能力。

本書選擇Python這種非常流行的語言,配以豐富的插圖,100多道解答的問題和200多道練習題,250多道判斷,100多道多選題,幫助10歲以上的孩子和父母,以及其他的同學、老師來學習Python編程。

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