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科學計算器范文1
【關鍵詞】AT89S52單片機；LCD；計算器
文章編號：ISSN1006―656X（2014）05-0153-01
一、前言
計算器是與我們日常生活中最為常用的計算工具，雖說現在智能化手機都以集成了部分計算器的功能，但對于某些財務工作者而言，計算器仍然是其不可替代的便攜工具。較比簡單的普通計算器而言，科學計算器除了能進行加減乘除四則運算之外，還可以進行乘方、開方運算、具有指數、對數、三角函數、反三角函數及存儲等計算功能。為此，開發設計更加具有小型化、功能化、精度化的多功能科學計算器具有一定的社會價值及推廣價值。
本設計使用AT89S52單片機作為主控制芯片，通過計算機的8×8矩陣鍵盤進行數據輸入，進行相應的加、減、乘、除的運算，以及乘方、開方、正余弦函數等一般常用運算，并在LCD1602上顯示相應的結果。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能COMS 8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash儲存器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash容許程序存儲器在系統可編程，亦適用于常規編程器。在芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程FLash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統中得到廣泛應用。
二、核心芯片概述
（一）AT89S52單片機
AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
（二） 8*8矩陣鍵盤
鍵盤可分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（20個以上）和專用驅動芯片的組合，當按下某個按鍵時，它能夠處理按鍵抖動、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統軟件干預。通用計算機使用的標準鍵盤就是編碼鍵盤。在智能儀器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以組成編碼鍵盤，同時還可以兼顧數碼管的顯示驅動，其相關的接口電路和接口軟件均可在芯片資料中得到。當系統功能比較復雜，按鍵數量很多時，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設計。非編碼鍵盤成本低廉。從成本角度出發，本設計選用的是非編碼矩陣鍵盤。計算器的鍵盤布局如圖所示：一般有64個鍵組成，在單片機中正好可以用4個P口實現16個按鍵功能，這種形式在單片機系統中也是最常見的。如圖1所示：
三、軟件系統設計方案
主程序設計主要針對51單片機進行數字計算器系統設計開發，利用C語言編程，并用開發板制作并顯示。核心子程序設計包括LCD1602顯示模塊程序設計，以及矩陣鍵盤的驅動設計。
（一）液晶顯示程序設計
顯示模塊程序首先要對顯示模塊進行初始化；然后控制光標的位置；定義液晶顯示的控制端口，用SBIT指令完成；然后設置清屏、關閉顯示、歸位、開顯示、顯示位置的首地址等等。
LCD1602在上電以后，應該先等待50毫秒左右，讓其內部芯片初始化后再對其進行操作。在對其操作時，應參考其時序圖，先把命令寫入其內部寄存器設置它的工作方式和狀態。要顯示數據的時候，先設置好顯示坐標，在往里寫入要顯示的ASCII碼，LCD則通過刷新和替換新的數據。
（二）矩陣鍵盤掃描程序設計
鍵盤掃描子程序，首先讀出P1的低四位，然后讀出P1口的高四位。然后鍵值并顯示緩存。然后將鍵值轉換為ASCII碼然后就可以軟件來設置硬件按鍵各個鍵代表的內容。讀鍵程序使用的是反轉法讀鍵，不管鍵盤矩陣的規模大小，均進行兩次讀鍵。第一次所有行線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（列信息）；第二次所有列線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（行信息）。數字鍵按下則將相應的數字送入緩存區，功能鍵按下則執行相應的程序。
經過多次測量與調試，本計算器基本能實現設計要求中的功能。由于本設計功能相對簡單，計劃在后續的功能中，不斷增添新功能，進而完善計算器的功能。
參考文獻：
[1]李建中.單片機原理及應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011：（15-17）.
[2]肖洪兵. 跟我學用單片機[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，2002.8：（3-20）.
科學計算器范文2
計算器有幾個功能對運算代數、三角函數、幾何、微積分等非常重要。找出以下功能鍵在計算器上的位置（標簽可能有所不同）。有些功能需要先按Fn或Shift鍵才能使用。
2、確認按鍵順序。
許多功能鍵按照你輸入的數字進行運算。有的計算器需要你先輸入數字，才按功能鍵進行運算，而有的則需要先按功能鍵，才輸入數字進行運算。
3、嘗試計算簡單的平方根。
用能快速算出答案的簡單問題測試按鍵順序。例如，嘗試算出9的平方根。你已經知道答案是3，所以如果你在考試途中忘了按鍵順序，可以用這道題給自己一些提示。按9然后按√鍵。
如果什么也沒發生，改按√鍵，然后才按9。有些計算器會在算式中添加括號，比如說√(3。你必須要再加個右括號) 才能算出答案。你可能需要按=鍵才能看見答案。
4、計算次方。
想要測試按鍵順序，另一個好方法是使用 yx 功能。由于這道運算程式有兩個數字，你必須弄清楚它們的輸入順序。嘗試做個簡單的測試，比如運算23。如果你得到的答案是8，表示你的按鍵順序是正確的。如果你得到的答案是9，你運算的其實是32。
5、練習三角函數。
使用 SIN、COS或TAN 功能時，你必須記住兩件事：按鍵順序以及弧度與角度的切換。計算一道答案簡單的正弦函數。比如，30°的正弦值為0.5。你可以確認先輸入30還是先按sin鍵。
檢查答案。如果你獲得的答案是0.5，你的計算器被設置為顯示角度。如果你得到的答案是-.988，你的計算器被設置顯示弧度。你可以按Mode鍵進行切換。
6、練習輸入比較長的公式。
想要在計算器輸入比較長的公式，方法有些復雜。你需要考慮順序，而且常常需要用到()鍵。嘗試把以下公式輸入你的計算器：3^4/(3+(25/3+4*(-(1^2))))留意你需要輸入多少個括號才能保持公式完整。想要成功掌握計算器的使用方法，就必須學會如何正確使用括號。
7、學會如何保存和恢復數據。
在解決比較長的數學題時，保存答案并在之后把它們調出來是非常重要的技巧。你可以通過兩種不同的方法使用已保存的信息：用ANS（答案）鍵回憶公式最后顯示的答案。
科學計算器范文3
下面我就談談自己在實踐教學中一些行之有效的做法：
―、訓練學生計算的準確性和速度
學生具備快速精準的計算能力是我們數學教學的重要目標，所以，學生計算的準確性和速度就成了我們工作的重中之重和難中之難，往往老師們付出了大量的努力結果收效甚微，于是，學生的堅持和老師的無奈成了一對永恒的主題。
這個問題也曾久久困擾著我，在我任教的第一個班級中學生計算準確率特別低，和平行班級差距明顯。我意識到這個問題后就對學生的計算加大了訓練力度，我們課前練、課后練、課上練回家還會布置計算作業，但經過一段時間的訓練，我發現自己累得不得了，學生的計算能力卻起色不大。怎么辦？后來脆停止了這徒勞無功的訓練，把學生的錯題做了認真的對比和仔細的研究，發現學生計算錯誤的根源在于學生做題時并不認真看清數字或題目就匆忙動筆，而且這樣的做法在班級中已形成了習慣。找到了癥結就要對癥下藥，我經過認真思考想到要改變這一現狀就必須要引起學生對數字的關注，并且這種關注一定是主動的、認真的。這時，我看到電視上某一綜合頻道的一期特別節目，展示的是“神童”對一長串數字進行記憶，再憑記憶重寫，我在驚訝“神童”們超能力之余突然聯想到我一直苦苦思索不得其解的難題，不覺眼前一亮，電視節目上雖然是“神童”的才藝展示，但我想這種訓練能夠引起學生對數字的足夠關注，而且看完數字后再憑記憶重寫又能訓練學生手、眼、腦的配合和協調，對我班學生現狀緩解不正是一劑良藥嗎。
于是，我便將這項活動引進課堂，我們的具體做法是：老師隨機寫出一個四位數，學生不動口不動手看一分鐘，然后憑記憶寫出來，比比誰記得準，并評出優勝小組，每天還請記憶最快最準的同學介紹技巧，以促使大家共同關注數字促進思維發展。這項活動深受學生歡迎，也正是因為這項活動的開展，學生們都盼著上數學課，好一比高低，于是我們的訓練就由四位數、五位數一直升到了十四位數。在這一過程中學生們關注數字觀察題目要求自然而然成為能力、成為習慣，學生的計算能力也就達到了準確無誤的水平。
學生算得準了，我又加強了計算速度的強化訓練，每課口算20題，時間由5分鐘縮減成3分鐘又縮減成2分鐘，開始時學生不適應，也有做不完的，但經過一段時間的訓練學生就完全能達到要求。同時在課堂教學中我也注意計算速度的控制，使學生的計算能力得到發展，學生具備了較強的計算能力，學習數學就不再是什么難事，而且生活中的運用、計算中的輕松更會讓學生覺得有成就感，使他們覺得數學學習如此輕松而愉快。
二、采用多種方法，培養多種計算能力
學生的計算能力包括口算能力、聽算能力、心算能力和筆算能力及估算能力。我們的數學教學應當讓學生多種能力兼備，全面發展。數學計算能力就是熟能生巧的技能，這就要求我們要進行大量多種的訓練，這樣枯燥的計算很容易引起學生的反感和抵觸。所以，在課堂教學中就應當結合訓練內容和學生的年齡特征采用多種方法保護學生的學習興趣，努力追求訓練高效化。
1.將口算訓練納入課堂，在每節課前都設立3分鐘競賽，然后集體訂正，長期訓練對學生計算能力的培養效果特別明顯。競賽的內容也應隨著學生學習內容的變化和學生學習能力的提高而變化，由現成的口算題卡到抄題計算再到聽題計算。題量由10題到20題，而計算時間則逐漸縮短。這一過程中應特別注重計算方法的指導及對錯題的糾正，錯較少的同學可以讓學生自己改正再由同桌檢查訂正，錯誤較多的同學則需要加強輔導，在單獨輔導時需要保證準確率速度則不必太快，這樣就可以保障人人有所提高，不致兩極分化。
2.在高年級時學生進入逆反期，學習興趣有所下降，在班級中可以采取學生輪流當口算主持人的方法，全班學生輪流主持課前口算訓練，誰主持誰出題誰來訂正答案，并負責改錯驗收工作。這樣，計算能力較弱的同學也有機會“當當官”，體驗一下管理別人的感覺。這樣就有效消除了學生的疲勞感，特別是數學能力弱的學生，對計算訓練不再抵觸，反而產生了親近感，進而對數學學習有了濃厚的興趣。
三、從“感悟”算理到“生成”算法的跨越
隨著年級的升高，老師們常常發現學生們不愛回答問題，舉手積極性不高，或者回答問題自己明白卻繞來繞去總說不到點子上。究其根本我認為是混亂的思維阻礙了他們，是個別優秀同學的代表發言使他們不善表達，日積月累便形成癥結。
怎樣能讓學生具備嚴謹的思維并準確闡述自己的觀點呢？首先，我認為數學課作為發展學生語言的重要渠道，必須重視學生的發展，首先，語言是思維的載體，學生的思維是通過語言來傳遞的，良好的語言能力促進學生數學思維的嚴密性。另外，語言能幫助學生建立數感，學生通過數、認、說達到體會、感受數的真正意義。還有，語言能喚起學生已有的生活經驗，學生把生活經驗搬到課堂，讓生活與數學緊密聯系在一起既能幫助構建數學知識，又使學生體會到數學的樂趣。所以，語言不是語文課的專利，數學課也應讓學生語言有所發展。
隨著課程改革的深入推進，越來越多的數學教師認識到計算教學中數理的重要，如果教師在教學時，忽略引導學生對算理的教學，這種急功近利的教法，不但違反了《數學課程標準》的精神，而且學生失去了獨立思考與深層感悟的機會，甚至影響學生計算能力的提高。因此算理講實講透才是硬道理。實踐教學中我們既要讓學生明白怎樣算，還要讓學生能說出道理，既為當時的計算算法掌握夯實基礎，又為今后的應用題理解做好鋪墊，學生說理捋順了，解題思路就清晰了，今后應用題的解決也就水到渠成。
說理訓練應根據學生的年齡特點有所變化：低年級時可以先集合學生的思路，總結出順應學生的說理方式，再教給學生怎樣說，并鼓勵學生同桌互相說。這樣的訓練能夠保證人人都有機會說，人人都會說。在家庭作業方面也可適當布置學生與家長交流說理的游戲訓練，通過長期的訓練可以有效實現每個孩子都會說、每個孩子都敢說。
科學計算器范文4
關鍵詞：軍隊院校；課表；計算機；排課；功能需求
為了給有志于開發軍隊院校學期課表計算機排課系統的科研人員提供方便，現將作者多年來進行計算機排課研究，積累下來的有關計算機自動排課系統功能需求分析資料介紹如下：
1．問題描述
全院共開設K門課程，投入教員J人，可用教學場地I個；學員劃分為X個學員隊，每個隊可分為1到2個教學班；每個專業層次包含一個或幾個隊，他們采用同一份教學計劃（教學計劃由人工擬制，其中規定了相應專業層次的學員哪個學期上什么課，學時是多少等）；每門課程根據教學計劃制定出相應的“課程實施計劃”（它們規定了相應課程建議的教學起止時間、理論學時、實驗學時、教學人員組成與分工、授課進度安排和特殊需求等內容）。要求根據以上條件，排出如下格式的課程表：
無線本科091隊2010學年第2學期課程表
批準人：院長周序
一
二
三
四
五
六
日期
12節
34節
56節
78節
12節
34節
56節
78節
12節
34節
1
3.11
電路
管理
軍事
計算
毛論
毛論
電路
2
3.18
數字
體育
科學計算器范文5
關鍵詞：計算機基礎；課程定位；面臨問題；對策
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A
文章編號：1009—0118（2012）10—0162—01
一、引言
按照教育部門的規定，《計算機應用基礎》課程已成為高職高專類院校的一門必修的公共基礎課，肩負全面提高學生計算機應用能力和素質能力。開設課程的主要目的是使學生具備基本的計算機操作和信息處理能力，掌握計算機和網絡知識，熟練使用操作系統及office軟件，掌握計算機的日常使用維護，了解計算機技術的發展。開設之初，因為計算機設備比較昂貴，因特網尚未普及，學生很少通過其它渠道接觸計算機及因特網，所以學生對本課程有濃厚興趣，教師能夠輕易引導學生學習計算機知識，培養學生的計算機能力，為學生以后的學習發展打下基礎。隨著計算機越來越普及，現在很多學生能夠很早接觸并熟練使用計算機。一方面，學生有了一定的學習基礎，便于教師指導；另一方面，《計算機基礎》課程教學也面臨許多新的問題，主要表現在以下三個方面：
（一）面臨目標定位問題
目前，計算機成為大多數家庭必備的家用電器，網吧也在社會上普及。通過耳濡目染，很多學生可以非常熟練地使用計算機和因特網，能夠熟練使用常用軟件。因此，《計算機應用基礎》課程的定位就有了偏差。例如，如果學生已經熟悉操作系統常用操作，教師還要不要教學，學生還要不要重復練習；如果需要，重點在哪里，并且需要多長時間進行教學。
（二）面臨邊緣化問題
《計算機應用基礎》課程作為一門公共基礎課程，各專業學生一視同仁進行學習。目前，各專業學生一般又要學習相應的專業軟件，如建筑系學生學習AUTOCAD軟件、美術系學生學習PHOTOSHOP軟件。學生在學習專業軟件的過程中往往可以掌握計算機的基本操作。這樣，《計算機應用基礎》課程對這些學生來說好像無足輕重。《計算機應用基礎》課程面臨被邊緣化的趨勢。
（三）面臨課時不足問題
因為以上兩大問題，目前《計算機應用基礎》課程并不被高職高專類院校重視。直接后果就是課時減少，教學資源投入不足。《計算機應用基礎》課程包含內容比較龐雜，由于課時減少，課程每一塊的課時相應不足。這樣導致，對于每一個知識點教師只能蜻蜓點水，一帶而過；而學生覺得每節課都似曾相識，但是又學習不到新的東西。教師的教學積極性與學生的學習積極性都嚴重不足，然后惡性循環。
二、對策
針對以上問題，筆者根據教學經驗，提出以下三個對策：
（一）明確課程性質，結合學生專業特點
教師要始終把握好《計算機應用基礎》課程的兩個主要目標：1、使學生掌握計算機知識與操作；2、為學生其它的課程學習提供工具基礎。因此，作為一門公共必修課程，針對各專業學生，應有不同的側重點。教師應根據不同專業學生的特點，補充相應的專業知識，重點進行教學。例如，對于會計專業的學生，教師應側重于EXCEL教學。除了一般的基礎知識，可以適當補充一些EXCEL軟件在會計專業的應用；對于文秘專業的學生，教師可以重點教學WORD高級文檔編輯。這樣，《計算機應用基礎》課程與學生專業緊密結合，學生會感覺學有所用，有的放矢。從而事半功倍，有效提高教學效果。
（二）分組教學，明確目標
教師應根據目前學生的特點，根據學生掌握計算機技術的熟練程度，進行分組教學。例如，指法練習階段?？梢园岩呀浭炀氄莆罩阜ǖ膶W生分成一組，通過《金山打字通》軟件進行提高練習；把已有打字基礎，但姿勢不正確的學生分成一組，教師親自糾正打字姿勢；把不熟悉鍵盤的學生分成一組，利用《CAI指法練習》，從基礎知識開始學習。這樣分組練習，明確學生的學習目標。使高端學生有提高的余地，不會對教學過程厭煩；低端學生有學習的樂趣，不會對教學產生畏懼感。從而提高學生的學習興趣，提高教學效果。
（三）加強課程建設和師資建設
根據以上兩點對策，要求教師除了提高自身計算機水平外，還要了解學生專業情況，了解學生計算機水平。在此基礎上加強《計算機應用基礎》課程建設，把課程深化細化，針對不同的學生提出相應的教學方法。
科學計算器范文6
關鍵詞：創客教育；計算思維；融合；機器人教學
中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2017）02-0006-03
創客教育以培養學生的創新精神和解決問題的能力為核心，強調STEAM多學科的融合，創新精神具有通過實踐去發現問題，并努力探尋解決方案的含義，體現出積極向上的生活態度?！爸挥邢氩坏?，沒有創客做不到”，實質是對“發現問題和解決問題”兩方面的辯證反映。那如何既要想得到又要快速做得了呢？融合計算思維教育是個不錯的選擇。
計算思維[1]，“作為一個學術詞匯出現得較晚，但其作為人類思維方式的組成成分很早就存在，而且隨著計算工具、計算方法和人類整體思維能力的不斷進步而改變”[2]，經過多年萌發，現猶如海嘯般正在教育界激蕩和蔓延，許多地區把計算思維作為技術課程的基礎理論和內在核心價值加以引入，期望實現技術學科的穩定性和核心性，并因此而展開了實踐探索。
一、 創客教育與計算思維
1. 計算思維教育是創客教育的一種載體
計算思維教育是一種“普適教育”。“教育的本質是人自身的發展”[3]，而人的發展需要高品質的思維，作為“涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”[4]的計算思維以發現問題和解決問題為立足點，如同所有人都具備“讀、寫、算”能力一樣，成為適合每個人的一類普適技能，其“思維教學的核心理念是培養聰明的學習者，教師不僅要教會學生如何解決問題，也要教會他們發現值得解決的問題”[5]，通過計算思維教育讓學生品味計算思維、提高計算思維、享用計算思維，讓“計算思維成為每一個人的技能組合成分，而不僅僅限于科學家”[6]。
創客教育是一種“基于創造的學習” [7]的全人發展教育。計算機科學家、圖靈獎得主艾茲格?迪杰斯特拉曾說過：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習慣，從而也將深刻地影響著我們的思維能力”，創客教育是信息技術常態化有效應用的一種階段外顯形態，旨在“借助技術工具與資源讓學生能夠將學習過程融于創造過程，實現基于創造的學習；能夠在創造過程中提升學科學習質量，尤其是提升科學、技術、工程、數學、藝術等學科學習中的自信、創造力與興趣；能夠全身心投入到基于創造的學習過程中，培養自己的批判性思維、創新思維與問題解決能力，實現全人發展”[8]。
從上述意義上說，計算思維教育是創客教育的一種載體，“人類最基本學習方式的基于創造的學習”，與計算機技術（信息技術）支持下的“適合每個人的普適技能”的融合，是創新人的學習工作生活方式等行為方式的一種形態，創客教育與計算思維教育的融合，昭示著學生已從創新出發，而不是開始走向創新。
2.計算思維訓練是創客教育的途徑之一
郭喜鳳教授等認為：計算思維源于并服務于由理論、技術、工程、工具、服務和應用構成的計算鏈，這一計算鏈以計算理論為始點，以計算應用為終點，每一結點都將產生計算思維，從始點到終點的轉化構成計算思維的工程化，從終點到始點的轉化構成計算思維的抽象、升華和理論化[9]。 現階段“創客教育是在創客空間（環境）中開展的培養青少年創客（目的）的一種教育類型，是以造物（手段）的形式培養學生綜合實踐能力（目標）的一種工程教育（本質）”[10]。
創客教育的實踐是從始點到終點的轉化，是計算思維工程化的體現；創客教育的課程是從終點到始點的轉化，雖然現實層面上的課程體系尚未形成，但是完善的課程體系不是簡單的產品操作說明書，而是始于應用終于理論的套件系列，創客教育課程是計算思維理論化的體系形式之一。
可見，計算思維工程化是創客教育的一種實踐形態，工程化過程中的計算思維訓練是創客教育的途徑之一，它既讓創客教育的實踐具有了可操作性，又讓創客教育的教程得以條理化，計算思維教育既可助力創客教育課程的體系形成，又可促進創客教育理論的深入研究。
3.計算思維方法是創客教育的具體策略
一個創客項目一般都含有內涵復雜、相互關聯的若干個任務，雖然有可能包含一些良構問題，按程序性思維就能解決，但更多的是場景不明、影響因素模糊且解決問題的線索不易找到的劣構問題，也許還包括一些帶有個性立場和感彩的爭點問題。
用計算思維去發現問題和解決問題應是每個人的基本技能，“計算思維應把基礎和核心建立在經驗、實證和教育之上，應關注方法、實踐和實效”[11]，學生在分析問題任務、設計解決方案、實施項目任務的過程中，對“約簡、分離、轉化、仿真和應用等”計算思維方法的大量組合應用，實質就是創客教育中的一個個具體實踐策略。
可見，計算思維方法是創客教育中實踐策略的具體化，是創客實踐策略的基礎，學生正是在這類劣構問題場景下_始了基于創造的學習，形成的創造性作品是創客存在境界的一種外顯，儼然就是創客教育與計算思維教育的融合標志。
二、創客教育與計算思維教育的融合案例
課堂是創客教育與計算思維教育融合的常見陣地，以下結合蘇科版小學信息技術教材中《機器人行走》一課的教學，例談計算思維與創客教育的融合應用。
1.問題的約簡
激發學生創造興趣，讓學生有信心參與創造過程是創客教育的標配。教材配套了“后兩輪獨立驅動”的三角形智能機器人，它貌似普通的玩具小車，學生初見時有點不屑一顧，而當要求通過編程來指揮機器人行走時，馬上滿臉充滿興奮，苦于沒有頭緒，不知如何來“玩”。
“把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道怎樣解決的問題”[12]，這是計算思維的基本構件，培養學生逐步養成這一思維習慣此時正是時候。行走問題實際上就是個典型的可計算問題，可先讓學生觀看月球車落月后行走的一段視頻，然后問：“月球車行走了多少距離？”，通過整合數學知識，學生極易明白“速度與時間”是獲取月球車行走距離的兩大核心要素，于是機器人行走問題，學生也就很自然地簡約成計算機技術了：編程指揮機器人行走，只需設置行走的速度和時間。
通過對龐雜或復雜問題簡約化，降低問題難度，便于分析和解決問題，這就是計算思維的約簡。
2.關注點分離
能讓機器人按預設順序行走，體現機器人的“智能”，這是本課的一個具體化創客項目。維持創造動機是創客教育的標準件，為此我們借助場景，融合應用了關注點分離方法。
關注點分離就是將復雜系統，用合適方法分解成多個模塊（階段），然后再逐一針對各模塊特征，找出各自解決方法，最終解決整個系統問題；如庖丁解牛般在關節點分割，其應用模式一般分3步：①問題分離策略，②各模塊分別求解，③合成各模塊的解。
如圖1場景：“機器人位于中間的礦石加工區E區域，A、B、C、D四種礦石分布在四周區域，如果機器人要采集其中一種礦石用于加工，請以加工區為始點和終點，設計一個機器人行走方案”。這類場景學生極易上手，會有多種分離策略，如采集B礦石用“前進、后退和停止”分解策略，采集C礦石用“右轉彎、前進、后退和停止”分解策略等；各模塊的解，通過嘗試操作較易獲得，各模塊解的合成也無難度，即“機器人采礦行走方案實質就是機器人前進、后退、轉彎和停止這四種基本形態及其組合方式”。
通過關注點分離，學生把任務場景演變成機器人的四種行走形態，從而順利橋接到已有的計算機設置技術，最終完成設計方案。
3.巧妙的轉化
把復雜問題轉化為能夠用計算機解決的形式，謂之轉化。這是創客教育中十分常用的一個計算思維方法。本課對轉彎內容的處理就運用了轉化法。根據機器人兩輪驅動組合形態，即“左右同進、左右同退、左停右轉、左轉右停、左進右退、左退右進”共六種，分別設計對應的六組轉彎策略，再用“機器人行走模擬演示工具”在計算機上實驗這六組策略，從而把實操場地上不易留存的轉彎軌跡，在屏幕上繪制成對應的軌跡形態，進而歸類轉化成直觀形象圖，可視性強。（見圖2）
借助計算機工具有效顯示了機器人轉彎軌跡，使得動態事物靜態化，順應了小學生形象思維為主，初步的邏輯思維為輔的思維特點，把抽象的邏輯思維轉化為直觀的形象思維，省時省力有實效。
4.驗證式仿真
一個創客項目，除計算工程中的“實現方法”外，還有“系統分析、方案設計”等其他配套環節，實施“機器人按人的要求行走”，至少應當包括“系統分析”中的行走路徑規劃、“方案設計”中的程序編程策略和“實現方法”中的算法優化等內容。為此增補了項目場景：如果機器人要采集到全部四種礦石才能進行加工，那這個行走方案該如何設計呢？
創客教育與計算思維融合的特征之一，就是“能夠發現、提出可用計算機解決的問題，能夠自主分析問題，并能探索解決問題的途徑和方法”。本例中，先設計機器人行走路徑策略，后討論程序編程策略，如前進距離、轉彎大小等，再通過思辨和仿真演練，進行算法優化，如優化為順時針轉個大彎（轉一大圈分別經過C、D、A、B區域）后停下等。
充分利用計算機模擬演示工具來仿真驗證策略方案，讓學生既享受結果，也享受過程，不減少探究體驗但能縮短探究過程，實現了過程與結果的動態平衡。在模擬仿真環境下，因沒有了機械傳動、摩擦力等因素的影響，所以，工程化方案主體的支撐性和穩健性更易得到驗證，同時干擾少了，學生也就更易專注于需求分析、策劃設計和算法優化了。
5.實體化應用
課至此時，整體上是在思辨及模擬操作，可謂“紙上談兵”，但實體項目中因受電力強弱、地面平整度等因素影響，行走策略的實現未必理想。讓學生身臨其境地參與求解過程，學以致用，避免只會解答理想模型而不能求解現實問題，這是教學使然，因此，教學的應然是讓學生在具體創客項目中（實體場地紙上）調試操作機器人，實證策略方案。
原型制作（實體化應用），從思維過程化的角度看，計算思維源存在于一個“以計算理論為始點，以計算應用為終點”的計算思維生存周期中，從創客教育角度看，創造是一個需要全身心投入的復雜過程，本環節不但是學生領悟這一道理的極佳時機，而且也是創客教育中不可或缺的一個組成部分。
學生在探尋實體項目的解法中常會頻發狀況，實施情況可能并不理想，這很正常，但我們關注的重點應是學生“計算思維應用”與“創造的學習”之間的融合狀況，前者需要關注學生能否將事物模型逐步轉化為計算機所能理解的符號模型，能否把現實事物轉化到信息世界，再把信息世界描述數據轉化到機器人世界等，后者需要關注學生思考探索問題的過程，關注學生和機器人協同解決問題的過程，關注學生對機器人執行程序后反饋結果的處理方法等，兩者融合層面上，要讓學生領悟人和計算機之間的辯證關系，明白人之思維越深入模型構建越合理，則具體方案可行性越強，而計算機智能化程度越高，則人需關注之因素會減少，在問題求解過程中人與計算機是有不同分工的。
三、 結束語
基于創造的學習過程中融合計算思維，吻合創客教育的全人發展理念；計算思維教育能夠培養學生像計算機科學家那樣，用計算機科學的基礎概念去發現問題和解決問題；創客教育和計算思維教育的融合是可行和有效的；把計算思維培養成每位學生的基本技能，不可能一蹴而就，而應當穿于整個教學體系之中。
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