0

دانلود کتاب تفکر رایانشی: بازاندیشی در شیوه تفکر ما

  • عنوان کتاب: Computational Thinking Rethinking How We Think
  • نویسنده: Hideyuki Nakashima, Keiji Hirata
  • حوزه: جراحی
  • سال انتشار: 2026
  • تعداد صفحه: 78
  • زبان اصلی: انگلیسی
  • نوع فایل: pdf
  • حجم فایل: 6.28 مگابایت

زمانی که برای نخستین بار مقاله تأثیرگذار «تفکر رایانشی» (Computational Thinking) نوشته‌ی جانت وینگ را که در سال ۲۰۰۶ منتشر شده بود مطالعه کردم، بلافاصله به اهمیت آن پی بردم. من با این دیدگاه او که تفکر رایانشی (CT) باید به یکی از ارکان بنیادین آموزش دانشگاهی در تمامی رشته‌ها بدل شود، کاملاً موافق بودم؛ همچنین معتقد بودم که دانشجویان رشته علوم رایانه، فراتر از آموزش‌های فنی تخصصی خود، با بهره‌گیری از این مهارت برای موفقیت در طیف وسیعی از مشاغل آماده خواهند شد. من مقاله وینگ را به زبان ژاپنی ترجمه کردم و این ترجمه در سال ۲۰۱۵ در نشریه «انجمن پردازش اطلاعات ژاپن» به چاپ رسید. با این حال، هنگامی که پروفسور مایکل والانس، همکار ما در دانشگاه «فیوچر هاکوداته» (که از این پس با نام اختصاری FUN از آن یاد می‌شود)، از ترجمه من به عنوان منبع آموزشی استفاده کرد، متوجه شد که درک آن برای دانشجویان دشوار است. مقاله وینگ حاوی اصطلاحات فنی متعددی از حوزه علوم رایانه است، اما مثال‌های عینی و ملموس اندکی ارائه می‌دهد؛ به‌ویژه مثال‌هایی که نشان دهند چگونه می‌توان این مفاهیم را در سایر حوزه‌ها به کار گرفت. اگرچه این مقاله برای متخصصان و دست‌اندرکاران حوزه آموزش نوشته شده بود، اما ساختار آن به گونه‌ای نبود که به افراد مبتدی در درک ماهیت تفکر رایانشی کمک کند. همین مسئله باعث شد ما در دانشگاه FUN پروژه‌ای را با هدف انتشار کتابی حاوی مثال‌های کاربردی و قابل‌فهم از تفکر رایانشی آغاز کنیم. یافتن مثال‌هایی که برای افراد غیرمتخصص در حوزه علوم رایانه نیز معنادار و ملموس باشد، کار آسانی نبود. ما هر یک رویکردهای گوناگونی را آزمودیم و گفتگوهای متعددی با یکدیگر داشتیم. سرانجام، یافته‌های خود را در قالب کتابی به زبان ژاپنی تدوین کردیم؛ کتابی که مفاهیم انتزاعی وینگ را به تعابیر عینی و ملموسی ترجمه می‌کرد که درک آن‌ها برای افراد غیرمتخصص آسان‌تر بود. هم‌زمان، توجه جهانی به آموزش تفکر رایانشی رو به افزایش بود و انجمن‌ها و ابتکارات علمی جدیدی در این زمینه شکل می‌گرفت. با این حال در ژاپن، نهادهای دولتی نظیر وزارت آموزش، تفکر رایانشی را صرفاً به معنای «برنامه‌نویسی» تفسیر کرده و گنجاندن آن را در برنامه درسی مدارس ابتدایی آغاز کرده بودند. حتی رسانه‌های ملی همچون شبکه NHK نیز برنامه‌های تلویزیونی را بر اساس همین برداشت تولید می‌کردند. بدیهی است که دانش و مهارت‌های برنامه‌نویسی، در کنار توانایی بهره‌گیری مؤثر از فناوری‌های نوین هوش مصنوعی، قطعاً بخشی از تفکر رایانشی محسوب می‌شوند، اما دامنه تفکر رایانشی بسیار فراتر از این موارد است. نسخه انگلیسی حاضر بر اساس نسخه ژاپنی که در سال ۲۰۲۲ توسط انتشارات FUN Press منتشر شده، تهیه شده است. فصل‌های ۱، ۲، ۴ و ۵ آن نسخه ژاپنی، در سطوح مختلفی مورد بازنگری و اصلاح قرار گرفته‌اند. در این نسخه انگلیسی، امکان گنجاندن فصل… ۳، نوشته‌ی مایکل والانس. برای تحقیقات او، لطفاً به مقاله‌ی او با عنوان «تفکر محاسباتی و یادگیری میان‌رشته‌ای: زمان تمرکز بر آموزش» که در سال ۲۰۲۰ منتشر شده است، مراجعه کنید. ساختار این کتاب به گونه‌ای طراحی شده است که پیشرو باشد، با مقدمه‌ای بر مفاهیم اساسی در علوم کامپیوتر شروع می‌شود، به روش‌هایی برای درک تفکر محاسباتی می‌پردازد و در نهایت به کاربرد عملی آن می‌رسد. با این حال، آگاهانه نوشته شده است تا خوانندگان بتوانند از هر فصلی شروع به خواندن کنند. این کتاب در فصل ۱ با ارائه‌ی مقدمه‌ای برای خوانندگان ناآشنا با علوم کامپیوتر آغاز می‌شود و تفکر محاسباتی را به عنوان «تفکر مانند یک دانشمند کامپیوتر» تعریف می‌کند. این فصل، ریشه‌های علوم کامپیوتر و جهان‌بینی منحصر به فرد آن را با مقایسه‌ی آن با زمینه‌هایی مانند فیزیک و ریاضیات توضیح می‌دهد، ضمن اینکه به رابطه‌ی آن با برنامه‌نویسی، یادگیری عمیق و هوش مصنوعی مولد نیز می‌پردازد. فصل ۲ به مزایای عملی به‌کارگیری تفکر محاسباتی در دنیای واقعی می‌پردازد. این فصل سه مورد از چهار مفهوم اساسی – انتزاع، مدل‌سازی و مجازی‌سازی – را معرفی می‌کند که به عنوان عملیات اساسی برای تولید اطلاعات جدید ارائه می‌شوند. این فصل از مثال‌های مرتبط برای قابل فهم کردن این اصطلاحات استفاده می‌کند و با اتصال تفکر محاسباتی به اصول طراحی اطلاعات به پایان می‌رسد. فصل ۳ چهارمین مفهوم اساسی، متا، و ایده مرتبط با آن یعنی خودارجاعی را معرفی می‌کند. این فصل با اذعان به پیچیدگی موضوع، توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان در مورد یک شیء و مفهوم از دیدگاهی بالاتر فکر کرد و با استفاده از مثال‌های دنیای واقعی، چگونگی به کارگیری این تفکر را هم در فعالیت‌های انسانی و هم در یک کامپیوتر روشن می‌کند. فصل ۴ مقاله‌ای است که در آن یک دانشمند کامپیوتر و محقق آموزش، سفر شخصی خود را به اشتراک می‌گذارد و توضیح می‌دهد که چگونه تجربیات دوران کودکی‌اش، ذهنیت محاسباتی را در او پرورش داده است. او از قیاس منحصر به فرد آشپزی برای توضیح تفکر محاسباتی استفاده می‌کند، یک دستور غذا را به مجموعه‌ای از مراحل منطقی تقسیم می‌کند و در مورد چگونگی آموزش مؤثر این دیدگاه به کودکان بحث می‌کند. در نهایت، در فصل ۵، یک دانشمند شناختی بدون هیچ پیشینه‌ای در علوم کامپیوتر، از تلاش شخصی خود برای درک تفکر محاسباتی گزارش می‌دهد. او ناراحتی اولیه خود و نقطه عطفی را که به او اجازه درک این مفهوم را داد، به اشتراک می‌گذارد و با کشف منحصر به فرد یک غیرمتخصص از قدرت نوع‌دوستانه تفکر محاسباتی به پایان می‌رساند.

When I first read Jeannette Wing’s influential essay “Computational Thinking” published in 2006, I immediately recognized its importance. I wholeheartedly agreed with her assertion that computational thinking (CT) should be a fundamental component of university education for all disciplines, and that students majoring in computer science would be equipped to excel in a wide range of careers beyond their technical training. I translated Wing’s essay into Japanese, and it was published in the Journal of the Information Processing Society of Japan in 2015. However, when Prof. Michael Vallance, our colleague at Future University Hakodate (hereafter referred to as FUN), used my translation as the teaching material, he found that students struggled to understand it. Wing’s essay includes many technical terms from computer science but offers few concrete examples—particularly ones that demonstrate how such concepts apply to other fields. While the essay was written for educators, it is not structured to help beginners grasp the essence of computational thinking. This observation led us at FUN to launch a project aimed at publishing a book filled with accessible and practical examples of CT. It was not easy to find examples that made sense to people outside of computer science. We each tried various approaches and held frequent discussions. Eventually, we compiled our findings into the desired book in Japanese, which translates Wing’s abstract ideas into concrete terms that are easier to understand for non-specialists. At the same time, international interest in teaching computational thinking was gaining momentum, with new academic societies and initiatives being launched. In Japan, however, government agencies such as the Ministry of Education had interpreted CT to mean programming and began to incorporate it into elementary school curricula. Even national media outlets like NHK produced TV programs based on this interpretation. Needless to say, programming knowledge and skills, along with the ability to effectively utilize modern AI technology, are certainly part of CT, but CT encompasses much more. This English edition is based on the Japanese edition published by FUN Press in 2022. Chapters 1, 2, 4 and 5 of that Japanese edition have been revised to a diverse extent. This English edition was unable to include Chap. 3, authored by Michael Vallance. For his research, please see his paper titled “Computational thinking and interdisciplinary learning: time to focus on pedagogy” published in 2020. The structure of this book is designed to be progressive, starting with an introduction to fundamental concepts in computer science, moving through methods for understanding computational thinking, and culminating in its practical application. However, it has been consciously written so that readers can begin reading from any chapter. This book begins in Chap. 1 by serving as a primer for readers unfamiliar with computer science, defining computational thinking as “thinking like a computer scientist.” The chapter explains the origins of computer science and its unique worldview by contrasting it with fields like physics and mathematics, while also addressing its relationship with programming, deep learning, and generative AI. Chapter 2 delves into the practical benefits of applying computational thinking in the real world. It introduces three of four essential concepts—abstraction, modeling, and virtualization— which are presented as fundamental operations for generating new information. The chapter uses relatable examples to make these terms accessible and concludes by connecting computational thinking to the principles of information design. Chapter 3 introduces the fourth essential concept, meta, and its related idea of self-reference. Acknowledging the complexity of the topic, the chapter explains how to think about an object and concept from a higher perspective, using real world examples to clarify how to apply this thinking both in human activities and within a computer. Chapter 4 is an essay in which a computer scientist and education scholar shares her personal journey, explaining how her childhood experiences cultivated a computational mindset. She uses the unique analogy of cooking to explain computational thinking, breaking down a recipe into a series of logical steps, and discusses how this perspective can be taught effectively to children. Finally, in Chap. 5 , a cognitive scientist with no background in computer science reports on her personal struggle to understand computational thinking. She shares her initial discomfort and the turning point that allowed her to grasp the concept, concluding with a non-specialist’s unique discovery of computational thinking’s altruistic power.

این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:

Download: Computational Thinking Rethinking How We Think

نظرات کاربران

  •  چنانچه دیدگاه شما توهین آمیز باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه دیدگاه شما جنبه تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بیشتر بخوانید