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科学计算器范文1
【关键词】AT89S52单片机；LCD；计算器
文章编号：ISSN1006―656X（2014）05-0153-01
一、前言
计算器是与我们日常生活中最为常用的计算工具，虽说现在智能化手机都以集成了部分计算器的功能，但对于某些财务工作者而言，计算器仍然是其不可替代的便携工具。较比简单的普通计算器而言，科学计算器除了能进行加减乘除四则运算之外，还可以进行乘方、开方运算、具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。为此，开发设计更加具有小型化、功能化、精度化的多功能科学计算器具有一定的社会价值及推广价值。
本设计使用AT89S52单片机作为主控制芯片，通过计算机的8×8矩阵键盘进行数据输入，进行相应的加、减、乘、除的运算，以及乘方、开方、正余弦函数等一般常用运算，并在LCD1602上显示相应的结果。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能COMS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash储存器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash容许程序存储器在系统可编程，亦适用于常规编程器。在芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
二、核心芯片概述
（一）AT89S52单片机
AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
（二） 8*8矩阵键盘
键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。在智能仪器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以组成编码键盘，同时还可以兼顾数码管的显示驱动，其相关的接口电路和接口软件均可在芯片资料中得到。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。非编码键盘成本低廉。从成本角度出发，本设计选用的是非编码矩阵键盘。计算器的键盘布局如图所示：一般有64个键组成，在单片机中正好可以用4个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也是最常见的。如图1所示：
三、软件系统设计方案
主程序设计主要针对51单片机进行数字计算器系统设计开发，利用C语言编程，并用开发板制作并显示。核心子程序设计包括LCD1602显示模块程序设计，以及矩阵键盘的驱动设计。
（一）液晶显示程序设计
显示模块程序首先要对显示模块进行初始化；然后控制光标的位置；定义液晶显示的控制端口，用SBIT指令完成；然后设置清屏、关闭显示、归位、开显示、显示位置的首地址等等。
LCD1602在上电以后，应该先等待50毫秒左右，让其内部芯片初始化后再对其进行操作。在对其操作时，应参考其时序图，先把命令写入其内部寄存器设置它的工作方式和状态。要显示数据的时候，先设置好显示坐标，在往里写入要显示的ASCII码，LCD则通过刷新和替换新的数据。
（二）矩阵键盘扫描程序设计
键盘扫描子程序，首先读出P1的低四位，然后读出P1口的高四位。然后键值并显示缓存。然后将键值转换为ASCII码然后就可以软件来设置硬件按键各个键代表的内容。读键程序使用的是反转法读键，不管键盘矩阵的规模大小，均进行两次读键。第一次所有行线均输出低电平，从所有读入键盘信息（列信息）；第二次所有列线均输出低电平，从所有行线读入键盘信息（行信息）。数字键按下则将相应的数字送入缓存区，功能键按下则执行相应的程序。
经过多次测量与调试，本计算器基本能实现设计要求中的功能。由于本设计功能相对简单，计划在后续的功能中，不断增添新功能，进而完善计算器的功能。
参考文献：
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科学计算器范文2
计算器有几个功能对运算代数、三角函数、几何、微积分等非常重要。找出以下功能键在计算器上的位置（标签可能有所不同）。有些功能需要先按Fn或Shift键才能使用。
2、确认按键顺序。
许多功能键按照你输入的数字进行运算。有的计算器需要你先输入数字，才按功能键进行运算，而有的则需要先按功能键，才输入数字进行运算。
3、尝试计算简单的平方根。
用能快速算出答案的简单问题测试按键顺序。例如，尝试算出9的平方根。你已经知道答案是3，所以如果你在考试途中忘了按键顺序，可以用这道题给自己一些提示。按9然后按√键。
如果什么也没发生，改按√键，然后才按9。有些计算器会在算式中添加括号，比如说√(3。你必须要再加个右括号) 才能算出答案。你可能需要按=键才能看见答案。
4、计算次方。
想要测试按键顺序，另一个好方法是使用 yx 功能。由于这道运算程式有两个数字，你必须弄清楚它们的输入顺序。尝试做个简单的测试，比如运算23。如果你得到的答案是8，表示你的按键顺序是正确的。如果你得到的答案是9，你运算的其实是32。
5、练习三角函数。
使用 SIN、COS或TAN 功能时，你必须记住两件事：按键顺序以及弧度与角度的切换。计算一道答案简单的正弦函数。比如，30°的正弦值为0.5。你可以确认先输入30还是先按sin键。
检查答案。如果你获得的答案是0.5，你的计算器被设置为显示角度。如果你得到的答案是-.988，你的计算器被设置显示弧度。你可以按Mode键进行切换。
6、练习输入比较长的公式。
想要在计算器输入比较长的公式，方法有些复杂。你需要考虑顺序，而且常常需要用到()键。尝试把以下公式输入你的计算器：3^4/(3+(25/3+4*(-(1^2))))留意你需要输入多少个括号才能保持公式完整。想要成功掌握计算器的使用方法，就必须学会如何正确使用括号。
7、学会如何保存和恢复数据。
在解决比较长的数学题时，保存答案并在之后把它们调出来是非常重要的技巧。你可以通过两种不同的方法使用已保存的信息：用ANS（答案）键回忆公式最后显示的答案。
科学计算器范文3
下面我就谈谈自己在实践教学中一些行之有效的做法：
―、训练学生计算的准确性和速度
学生具备快速精准的计算能力是我们数学教学的重要目标，所以，学生计算的准确性和速度就成了我们工作的重中之重和难中之难，往往老师们付出了大量的努力结果收效甚微，于是，学生的坚持和老师的无奈成了一对永恒的主题。
这个问题也曾久久困扰着我，在我任教的第一个班级中学生计算准确率特别低，和平行班级差距明显。我意识到这个问题后就对学生的计算加大了训练力度，我们课前练、课后练、课上练回家还会布置计算作业，但经过一段时间的训练，我发现自己累得不得了，学生的计算能力却起色不大。怎么办？后来脆停止了这徒劳无功的训练，把学生的错题做了认真的对比和仔细的研究，发现学生计算错误的根源在于学生做题时并不认真看清数字或题目就匆忙动笔，而且这样的做法在班级中已形成了习惯。找到了症结就要对症下药，我经过认真思考想到要改变这一现状就必须要引起学生对数字的关注，并且这种关注一定是主动的、认真的。这时，我看到电视上某一综合频道的一期特别节目，展示的是“神童”对一长串数字进行记忆，再凭记忆重写，我在惊讶“神童”们超能力之余突然联想到我一直苦苦思索不得其解的难题，不觉眼前一亮，电视节目上虽然是“神童”的才艺展示，但我想这种训练能够引起学生对数字的足够关注，而且看完数字后再凭记忆重写又能训练学生手、眼、脑的配合和协调，对我班学生现状缓解不正是一剂良药吗。
于是，我便将这项活动引进课堂，我们的具体做法是：老师随机写出一个四位数，学生不动口不动手看一分钟，然后凭记忆写出来，比比谁记得准，并评出优胜小组，每天还请记忆最快最准的同学介绍技巧，以促使大家共同关注数字促进思维发展。这项活动深受学生欢迎，也正是因为这项活动的开展，学生们都盼着上数学课，好一比高低，于是我们的训练就由四位数、五位数一直升到了十四位数。在这一过程中学生们关注数字观察题目要求自然而然成为能力、成为习惯，学生的计算能力也就达到了准确无误的水平。
学生算得准了，我又加强了计算速度的强化训练，每课口算20题，时间由5分钟缩减成3分钟又缩减成2分钟，开始时学生不适应，也有做不完的，但经过一段时间的训练学生就完全能达到要求。同时在课堂教学中我也注意计算速度的控制，使学生的计算能力得到发展，学生具备了较强的计算能力，学习数学就不再是什么难事，而且生活中的运用、计算中的轻松更会让学生觉得有成就感，使他们觉得数学学习如此轻松而愉快。
二、采用多种方法，培养多种计算能力
学生的计算能力包括口算能力、听算能力、心算能力和笔算能力及估算能力。我们的数学教学应当让学生多种能力兼备，全面发展。数学计算能力就是熟能生巧的技能，这就要求我们要进行大量多种的训练，这样枯燥的计算很容易引起学生的反感和抵触。所以，在课堂教学中就应当结合训练内容和学生的年龄特征采用多种方法保护学生的学习兴趣，努力追求训练高效化。
1.将口算训练纳入课堂，在每节课前都设立3分钟竞赛，然后集体订正，长期训练对学生计算能力的培养效果特别明显。竞赛的内容也应随着学生学习内容的变化和学生学习能力的提高而变化，由现成的口算题卡到抄题计算再到听题计算。题量由10题到20题，而计算时间则逐渐缩短。这一过程中应特别注重计算方法的指导及对错题的纠正，错较少的同学可以让学生自己改正再由同桌检查订正，错误较多的同学则需要加强辅导，在单独辅导时需要保证准确率速度则不必太快，这样就可以保障人人有所提高，不致两极分化。
2.在高年级时学生进入逆反期，学习兴趣有所下降，在班级中可以采取学生轮流当口算主持人的方法，全班学生轮流主持课前口算训练，谁主持谁出题谁来订正答案，并负责改错验收工作。这样，计算能力较弱的同学也有机会“当当官”，体验一下管理别人的感觉。这样就有效消除了学生的疲劳感，特别是数学能力弱的学生，对计算训练不再抵触，反而产生了亲近感，进而对数学学习有了浓厚的兴趣。
三、从“感悟”算理到“生成”算法的跨越
随着年级的升高，老师们常常发现学生们不爱回答问题，举手积极性不高，或者回答问题自己明白却绕来绕去总说不到点子上。究其根本我认为是混乱的思维阻碍了他们，是个别优秀同学的代表发言使他们不善表达，日积月累便形成症结。
怎样能让学生具备严谨的思维并准确阐述自己的观点呢？首先，我认为数学课作为发展学生语言的重要渠道，必须重视学生的发展，首先，语言是思维的载体，学生的思维是通过语言来传递的，良好的语言能力促进学生数学思维的严密性。另外，语言能帮助学生建立数感，学生通过数、认、说达到体会、感受数的真正意义。还有，语言能唤起学生已有的生活经验，学生把生活经验搬到课堂，让生活与数学紧密联系在一起既能帮助构建数学知识，又使学生体会到数学的乐趣。所以，语言不是语文课的专利，数学课也应让学生语言有所发展。
随着课程改革的深入推进，越来越多的数学教师认识到计算教学中数理的重要，如果教师在教学时，忽略引导学生对算理的教学，这种急功近利的教法，不但违反了《数学课程标准》的精神，而且学生失去了独立思考与深层感悟的机会，甚至影响学生计算能力的提高。因此算理讲实讲透才是硬道理。实践教学中我们既要让学生明白怎样算，还要让学生能说出道理，既为当时的计算算法掌握夯实基础，又为今后的应用题理解做好铺垫，学生说理捋顺了，解题思路就清晰了，今后应用题的解决也就水到渠成。
说理训练应根据学生的年龄特点有所变化：低年级时可以先集合学生的思路，总结出顺应学生的说理方式，再教给学生怎样说，并鼓励学生同桌互相说。这样的训练能够保证人人都有机会说，人人都会说。在家庭作业方面也可适当布置学生与家长交流说理的游戏训练，通过长期的训练可以有效实现每个孩子都会说、每个孩子都敢说。
科学计算器范文4
关键词：军队院校；课表；计算机；排课；功能需求
为了给有志于开发军队院校学期课表计算机排课系统的科研人员提供方便，现将作者多年来进行计算机排课研究，积累下来的有关计算机自动排课系统功能需求分析资料介绍如下：
1．问题描述
全院共开设K门课程，投入教员J人，可用教学场地I个；学员划分为X个学员队，每个队可分为1到2个教学班；每个专业层次包含一个或几个队，他们采用同一份教学计划（教学计划由人工拟制，其中规定了相应专业层次的学员哪个学期上什么课，学时是多少等）；每门课程根据教学计划制定出相应的“课程实施计划”（它们规定了相应课程建议的教学起止时间、理论学时、实验学时、教学人员组成与分工、授课进度安排和特殊需求等内容）。要求根据以上条件，排出如下格式的课程表：
无线本科091队2010学年第2学期课程表
批准人：院长周序
一
二
三
四
五
六
日期
12节
34节
56节
78节
12节
34节
56节
78节
12节
34节
1
3.11
电路
管理
军事
计算
毛论
毛论
电路
2
3.18
数字
体育
科学计算器范文5
关键词：计算机基础；课程定位；面临问题；对策
中图分类号：G712 文献标识码：A
文章编号：1009—0118（2012）10—0162—01
一、引言
按照教育部门的规定，《计算机应用基础》课程已成为高职高专类院校的一门必修的公共基础课，肩负全面提高学生计算机应用能力和素质能力。开设课程的主要目的是使学生具备基本的计算机操作和信息处理能力，掌握计算机和网络知识，熟练使用操作系统及office软件，掌握计算机的日常使用维护，了解计算机技术的发展。开设之初，因为计算机设备比较昂贵，因特网尚未普及，学生很少通过其它渠道接触计算机及因特网，所以学生对本课程有浓厚兴趣，教师能够轻易引导学生学习计算机知识，培养学生的计算机能力，为学生以后的学习发展打下基础。随着计算机越来越普及，现在很多学生能够很早接触并熟练使用计算机。一方面，学生有了一定的学习基础，便于教师指导；另一方面，《计算机基础》课程教学也面临许多新的问题，主要表现在以下三个方面：
（一）面临目标定位问题
目前，计算机成为大多数家庭必备的家用电器，网吧也在社会上普及。通过耳濡目染，很多学生可以非常熟练地使用计算机和因特网，能够熟练使用常用软件。因此，《计算机应用基础》课程的定位就有了偏差。例如，如果学生已经熟悉操作系统常用操作，教师还要不要教学，学生还要不要重复练习；如果需要，重点在哪里，并且需要多长时间进行教学。
（二）面临边缘化问题
《计算机应用基础》课程作为一门公共基础课程，各专业学生一视同仁进行学习。目前，各专业学生一般又要学习相应的专业软件，如建筑系学生学习AUTOCAD软件、美术系学生学习PHOTOSHOP软件。学生在学习专业软件的过程中往往可以掌握计算机的基本操作。这样，《计算机应用基础》课程对这些学生来说好像无足轻重。《计算机应用基础》课程面临被边缘化的趋势。
（三）面临课时不足问题
因为以上两大问题，目前《计算机应用基础》课程并不被高职高专类院校重视。直接后果就是课时减少，教学资源投入不足。《计算机应用基础》课程包含内容比较庞杂，由于课时减少，课程每一块的课时相应不足。这样导致，对于每一个知识点教师只能蜻蜓点水，一带而过；而学生觉得每节课都似曾相识，但是又学习不到新的东西。教师的教学积极性与学生的学习积极性都严重不足，然后恶性循环。
二、对策
针对以上问题，笔者根据教学经验，提出以下三个对策：
（一）明确课程性质，结合学生专业特点
教师要始终把握好《计算机应用基础》课程的两个主要目标：1、使学生掌握计算机知识与操作；2、为学生其它的课程学习提供工具基础。因此，作为一门公共必修课程，针对各专业学生，应有不同的侧重点。教师应根据不同专业学生的特点，补充相应的专业知识，重点进行教学。例如，对于会计专业的学生，教师应侧重于EXCEL教学。除了一般的基础知识，可以适当补充一些EXCEL软件在会计专业的应用；对于文秘专业的学生，教师可以重点教学WORD高级文档编辑。这样，《计算机应用基础》课程与学生专业紧密结合，学生会感觉学有所用，有的放矢。从而事半功倍，有效提高教学效果。
（二）分组教学，明确目标
教师应根据目前学生的特点，根据学生掌握计算机技术的熟练程度，进行分组教学。例如，指法练习阶段。可以把已经熟练掌握指法的学生分成一组，通过《金山打字通》软件进行提高练习；把已有打字基础，但姿势不正确的学生分成一组，教师亲自纠正打字姿势；把不熟悉键盘的学生分成一组，利用《CAI指法练习》，从基础知识开始学习。这样分组练习，明确学生的学习目标。使高端学生有提高的余地，不会对教学过程厌烦；低端学生有学习的乐趣，不会对教学产生畏惧感。从而提高学生的学习兴趣，提高教学效果。
（三）加强课程建设和师资建设
根据以上两点对策，要求教师除了提高自身计算机水平外，还要了解学生专业情况，了解学生计算机水平。在此基础上加强《计算机应用基础》课程建设，把课程深化细化，针对不同的学生提出相应的教学方法。
科学计算器范文6
关键词：创客教育；计算思维；融合；机器人教学
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2017）02-0006-03
创客教育以培养学生的创新精神和解决问题的能力为核心，强调STEAM多学科的融合，创新精神具有通过实践去发现问题，并努力探寻解决方案的含义，体现出积极向上的生活态度。“只有想不到，没有创客做不到”，实质是对“发现问题和解决问题”两方面的辩证反映。那如何既要想得到又要快速做得了呢？融合计算思维教育是个不错的选择。
计算思维[1]，“作为一个学术词汇出现得较晚，但其作为人类思维方式的组成成分很早就存在，而且随着计算工具、计算方法和人类整体思维能力的不断进步而改变”[2]，经过多年萌发，现犹如海啸般正在教育界激荡和蔓延，许多地区把计算思维作为技术课程的基础理论和内在核心价值加以引入，期望实现技术学科的稳定性和核心性，并因此而展开了实践探索。
一、 创客教育与计算思维
1. 计算思维教育是创客教育的一种载体
计算思维教育是一种“普适教育”。“教育的本质是人自身的发展”[3]，而人的发展需要高品质的思维，作为“涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”[4]的计算思维以发现问题和解决问题为立足点，如同所有人都具备“读、写、算”能力一样，成为适合每个人的一类普适技能，其“思维教学的核心理念是培养聪明的学习者，教师不仅要教会学生如何解决问题，也要教会他们发现值得解决的问题”[5]，通过计算思维教育让学生品味计算思维、提高计算思维、享用计算思维，让“计算思维成为每一个人的技能组合成分，而不仅仅限于科学家”[6]。
创客教育是一种“基于创造的学习” [7]的全人发展教育。计算机科学家、图灵奖得主艾兹格・迪杰斯特拉曾说过：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力”，创客教育是信息技术常态化有效应用的一种阶段外显形态，旨在“借助技术工具与资源让学生能够将学习过程融于创造过程，实现基于创造的学习；能够在创造过程中提升学科学习质量，尤其是提升科学、技术、工程、数学、艺术等学科学习中的自信、创造力与兴趣；能够全身心投入到基于创造的学习过程中，培养自己的批判性思维、创新思维与问题解决能力，实现全人发展”[8]。
从上述意义上说，计算思维教育是创客教育的一种载体，“人类最基本学习方式的基于创造的学习”，与计算机技术（信息技术）支持下的“适合每个人的普适技能”的融合，是创新人的学习工作生活方式等行为方式的一种形态，创客教育与计算思维教育的融合，昭示着学生已从创新出发，而不是开始走向创新。
2.计算思维训练是创客教育的途径之一
郭喜凤教授等认为：计算思维源于并服务于由理论、技术、工程、工具、服务和应用构成的计算链，这一计算链以计算理论为始点，以计算应用为终点，每一结点都将产生计算思维，从始点到终点的转化构成计算思维的工程化，从终点到始点的转化构成计算思维的抽象、升华和理论化[9]。 现阶段“创客教育是在创客空间（环境）中开展的培养青少年创客（目的）的一种教育类型，是以造物（手段）的形式培养学生综合实践能力（目标）的一种工程教育（本质）”[10]。
创客教育的实践是从始点到终点的转化，是计算思维工程化的体现；创客教育的课程是从终点到始点的转化，虽然现实层面上的课程体系尚未形成，但是完善的课程体系不是简单的产品操作说明书，而是始于应用终于理论的套件系列，创客教育课程是计算思维理论化的体系形式之一。
可见，计算思维工程化是创客教育的一种实践形态，工程化过程中的计算思维训练是创客教育的途径之一，它既让创客教育的实践具有了可操作性，又让创客教育的教程得以条理化，计算思维教育既可助力创客教育课程的体系形成，又可促进创客教育理论的深入研究。
3.计算思维方法是创客教育的具体策略
一个创客项目一般都含有内涵复杂、相互关联的若干个任务，虽然有可能包含一些良构问题，按程序性思维就能解决，但更多的是场景不明、影响因素模糊且解决问题的线索不易找到的劣构问题，也许还包括一些带有个性立场和感彩的争点问题。
用计算思维去发现问题和解决问题应是每个人的基本技能，“计算思维应把基础和核心建立在经验、实证和教育之上，应关注方法、实践和实效”[11]，学生在分析问题任务、设计解决方案、实施项目任务的过程中，对“约简、分离、转化、仿真和应用等”计算思维方法的大量组合应用，实质就是创客教育中的一个个具体实践策略。
可见，计算思维方法是创客教育中实践策略的具体化，是创客实践策略的基础，学生正是在这类劣构问题场景下_始了基于创造的学习，形成的创造性作品是创客存在境界的一种外显，俨然就是创客教育与计算思维教育的融合标志。
二、创客教育与计算思维教育的融合案例
课堂是创客教育与计算思维教育融合的常见阵地，以下结合苏科版小学信息技术教材中《机器人行走》一课的教学，例谈计算思维与创客教育的融合应用。
1.问题的约简
激发学生创造兴趣，让学生有信心参与创造过程是创客教育的标配。教材配套了“后两轮独立驱动”的三角形智能机器人，它貌似普通的玩具小车，学生初见时有点不屑一顾，而当要求通过编程来指挥机器人行走时，马上满脸充满兴奋，苦于没有头绪，不知如何来“玩”。
“把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题”[12]，这是计算思维的基本构件，培养学生逐步养成这一思维习惯此时正是时候。行走问题实际上就是个典型的可计算问题，可先让学生观看月球车落月后行走的一段视频，然后问：“月球车行走了多少距离？”，通过整合数学知识，学生极易明白“速度与时间”是获取月球车行走距离的两大核心要素，于是机器人行走问题，学生也就很自然地简约成计算机技术了：编程指挥机器人行走，只需设置行走的速度和时间。
通过对庞杂或复杂问题简约化，降低问题难度，便于分析和解决问题，这就是计算思维的约简。
2.关注点分离
能让机器人按预设顺序行走，体现机器人的“智能”，这是本课的一个具体化创客项目。维持创造动机是创客教育的标准件，为此我们借助场景，融合应用了关注点分离方法。
关注点分离就是将复杂系统，用合适方法分解成多个模块（阶段），然后再逐一针对各模块特征，找出各自解决方法，最终解决整个系统问题；如庖丁解牛般在关节点分割，其应用模式一般分3步：①问题分离策略，②各模块分别求解，③合成各模块的解。
如图1场景：“机器人位于中间的矿石加工区E区域，A、B、C、D四种矿石分布在四周区域，如果机器人要采集其中一种矿石用于加工，请以加工区为始点和终点，设计一个机器人行走方案”。这类场景学生极易上手，会有多种分离策略，如采集B矿石用“前进、后退和停止”分解策略，采集C矿石用“右转弯、前进、后退和停止”分解策略等；各模块的解，通过尝试操作较易获得，各模块解的合成也无难度，即“机器人采矿行走方案实质就是机器人前进、后退、转弯和停止这四种基本形态及其组合方式”。
通过关注点分离，学生把任务场景演变成机器人的四种行走形态，从而顺利桥接到已有的计算机设置技术，最终完成设计方案。
3.巧妙的转化
把复杂问题转化为能够用计算机解决的形式，谓之转化。这是创客教育中十分常用的一个计算思维方法。本课对转弯内容的处理就运用了转化法。根据机器人两轮驱动组合形态，即“左右同进、左右同退、左停右转、左转右停、左进右退、左退右进”共六种，分别设计对应的六组转弯策略，再用“机器人行走模拟演示工具”在计算机上实验这六组策略，从而把实操场地上不易留存的转弯轨迹，在屏幕上绘制成对应的轨迹形态，进而归类转化成直观形象图，可视性强。（见图2）
借助计算机工具有效显示了机器人转弯轨迹，使得动态事物静态化，顺应了小学生形象思维为主，初步的逻辑思维为辅的思维特点，把抽象的逻辑思维转化为直观的形象思维，省时省力有实效。
4.验证式仿真
一个创客项目，除计算工程中的“实现方法”外，还有“系统分析、方案设计”等其他配套环节，实施“机器人按人的要求行走”，至少应当包括“系统分析”中的行走路径规划、“方案设计”中的程序编程策略和“实现方法”中的算法优化等内容。为此增补了项目场景：如果机器人要采集到全部四种矿石才能进行加工，那这个行走方案该如何设计呢？
创客教育与计算思维融合的特征之一，就是“能够发现、提出可用计算机解决的问题，能够自主分析问题，并能探索解决问题的途径和方法”。本例中，先设计机器人行走路径策略，后讨论程序编程策略，如前进距离、转弯大小等，再通过思辨和仿真演练，进行算法优化，如优化为顺时针转个大弯（转一大圈分别经过C、D、A、B区域）后停下等。
充分利用计算机模拟演示工具来仿真验证策略方案，让学生既享受结果，也享受过程，不减少探究体验但能缩短探究过程，实现了过程与结果的动态平衡。在模拟仿真环境下，因没有了机械传动、摩擦力等因素的影响，所以，工程化方案主体的支撑性和稳健性更易得到验证，同时干扰少了，学生也就更易专注于需求分析、策划设计和算法优化了。
5.实体化应用
课至此时，整体上是在思辨及模拟操作，可谓“纸上谈兵”，但实体项目中因受电力强弱、地面平整度等因素影响，行走策略的实现未必理想。让学生身临其境地参与求解过程，学以致用，避免只会解答理想模型而不能求解现实问题，这是教学使然，因此，教学的应然是让学生在具体创客项目中（实体场地纸上）调试操作机器人，实证策略方案。
原型制作（实体化应用），从思维过程化的角度看，计算思维源存在于一个“以计算理论为始点，以计算应用为终点”的计算思维生存周期中，从创客教育角度看，创造是一个需要全身心投入的复杂过程，本环节不但是学生领悟这一道理的极佳时机，而且也是创客教育中不可或缺的一个组成部分。
学生在探寻实体项目的解法中常会频发状况，实施情况可能并不理想，这很正常，但我们关注的重点应是学生“计算思维应用”与“创造的学习”之间的融合状况，前者需要关注学生能否将事物模型逐步转化为计算机所能理解的符号模型，能否把现实事物转化到信息世界，再把信息世界描述数据转化到机器人世界等，后者需要关注学生思考探索问题的过程，关注学生和机器人协同解决问题的过程，关注学生对机器人执行程序后反馈结果的处理方法等，两者融合层面上，要让学生领悟人和计算机之间的辩证关系，明白人之思维越深入模型构建越合理，则具体方案可行性越强，而计算机智能化程度越高，则人需关注之因素会减少，在问题求解过程中人与计算机是有不同分工的。
三、 结束语
基于创造的学习过程中融合计算思维，吻合创客教育的全人发展理念；计算思维教育能够培养学生像计算机科学家那样，用计算机科学的基础概念去发现问题和解决问题；创客教育和计算思维教育的融合是可行和有效的；把计算思维培养成每位学生的基本技能，不可能一蹴而就，而应当穿于整个教学体系之中。
参考文献：
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