Notions théoriques dans l'EC qui seraient accessibles de 8 à 14 ans

Il est peu probable que ce soit une question commune, mais nous nous demandons si quelqu'un a déjà vu des documents clairement conçus pour s'adresser de manière significative à ce public.

Computer Science Unplugged s'adresse aux enfants (et aux enseignants) de l'école primaire.

Une façon amusante d'apprendre -calcul:$\lambda$

... Ce jeu représente le calcul lambda non typé. Un alligator affamé est une abstraction lambda, un vieil alligator est une parenthèse et les œufs sont des variables. La règle de consommation correspond à la bêta-réduction. La règle de couleur correspond à une conversion alpha (trop prudente). La règle de la vieillesse dit que si une paire de parenthèses contient un seul terme, ces parenthèses peuvent être supprimées ....

lien vidéo

D'après mon expérience, il n'est pas difficile d'enseigner des sujets de base en combinatoire, théorie des graphes, programmation, algorithmes et sujets similaires.

Vous voudrez peut-être consulter les sujets abordés dans les compétitions IOI et les compétitions nationales. Il existe des écoles d’été et des ateliers sur les compétitions IOI qui commencent très tôt.

Mon sujet de prédilection pour de tels ateliers est la théorie des jeux combinatoire car il est facile de motiver en jouant avec le public.

Jetez également un coup d'ACM K-12 CS Ressources du curriculum , en particulier la page 11 et 12 du Programme d'enseignement modèle K-12 .

Quelques idées. il me semble qu’il ya eu une explosion d’options de haute qualité à faible coût pour les enfants qui s’intéressent à l’informatique. notez le lien étroit qui existe avec STEM, ce que l’on appelle l’enseignement des sciences en ingénierie des technologies et des technologies. (J’avais pensé que l’on pourrait peut-être mettre l’accent sur le côté CS ou le défendre avec un nouveau mot-clé STEAM, où A signifie Algorithmics.)

• essayez le concept de logique booléenne pour représenter des opérations mathématiques. des choses comme la conversion d'additifs binaires en décimaux, décimaux en binaires et à plusieurs étages avec carry from EE. la construction de fonctions arbitraires à partir de CNF ou DNF. même un jeune enfant peut comprendre le concept de complétude fonctionnelle avec AND, OR, NOT. certains kits de radioshack pour des choses comme celle-ci incluent des microcontrôleurs peu coûteux. voir par exemple kit de tampons de base. il existe des simulateurs de circuit libres / à source ouverte à cette fin. Malheureusement, je n'ai pas trouvé de distribués avec des bibliothèques de composants jusqu'à présent. Logisim est un populaire.

• theres ce jeu cool qui fonctionne sur différents systèmes y compris PC / ps3 / etc appelé Crazy Machines. Ceci peut être utilisé pour comprendre la simulation physique dans un logiciel et amener l'enfant à penser à des systèmes de composants en interaction et de réactions en chaîne. la nouvelle version ps3 comprend de nombreux composants électriques et logiques, notamment des commutateurs et des portes.

• robotique. essayez notamment la robotique lego mindstorms . logiciel sophistiqué qui permet des choses comme des boucles, des conditions, des sous-programmes. les sous-routines sont contenues dans des blocs graphiques, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un système de programmation visuelle qui était très moderne il ya quelques années (c’est maintenant un jouet). comme source d’inspiration, il existe de nombreuses vidéos de résolution de robots rubiks cube sur youtube, telles que cet ordinateur ultramoderne one cubestormer II . les dessins d'au moins un sont dans un livre largement disponible, par exemple, des robots pensant lego mindstorms nxt de Daniele Benedettelli. De plus, j'ai récemment vu cette main robotique pneumatique à plusieurs degrés de liberté . voir aussi la première ligue de compétition de robotique .

• écrire du code de base pour des choses simples. par exemple le tri. faire des études empiriques de différents algorithmes de tri et regarder / représenter graphiquement les résultats (par exemple, représenter graphiquement les performances d'un tri à bulle vs qsort pour augmenter la taille des entrées - voir par exemple l' animation sur cette page wikipedia pour le tri par insertion). trier les animations. Un analogue graphique soigné consiste à trier un jeu de cartes au lieu d’entiers ou de chaînes. de nombreux exercices graphiques ou géométriques tels que le dessin de chiffres dans le code sont d'excellents exercices.

• programmation de jeux. Cela peut être fait dans d'excellents jeux. Par exemple, Little Big Planet dispose de sous-systèmes sophistiqués dans lesquels les enfants peuvent créer leurs propres jeux avec le système de construction et les composants intégrés complexes. peut même étudier les phénomènes en interaction / émergents de cette façon. ils peuvent être téléchargés sur Internet et partagés. une autre langue à cet effet s'appelle scratch . le classique de Papert avec de nombreuses études académiques sur son efficacité est Logo

• en utilisant des simulateurs de machine de turing et des programmes de construction en eux. il y a un peu. ils viennent avec des programmes. le plus graphique, mieux c'est. certains écrits par des professeurs pour des cours. Heres celui écrit en javascript . aimerait en fait connaître les meilleurs dans ce domaine [peut-être une autre question à ce sujet]

Cela dépend de la personne que vous enseignez et de la zone de cette plage.

Un jeune de 12 à 14 ans qui VEUT être capable de gérer n'importe quoi, mais il doit le faire à son rythme, vous ne pouvez pas vraiment transmettre des concepts compliqués aux jeunes (ou à la plupart des gens).

À ce stade, j'écoute iWoz (qui semble cibler ce groupe d'âge et qui serait très inspirant). À cet âge, il était en train de rassembler des circuits assez avancés - mais son père n'a jamais répondu aux questions ni ne lui a remis. nouveaux concepts pour lesquels il n'était pas prêt)

Ou bien il peut être complètement désintéressé et vous ne pourrez rien y faire.

Les enfants peuvent être vraiment impressionnés par quelque chose de simple. Si vous avez trouvé un jeu qu'il a aimé et que vous l'avez aidé à le recréer (même à un niveau très superficiel, mais néanmoins similaire sur le plan graphique), vous pouvez vraiment le faire démarrer.

Ou, mieux encore, si vous trouviez un jeu open source existant qui l'intéressait peut-être, laissez-le y jouer, puis montrez-lui comment y apporter de petites modifications. (Les modifications semblent toujours être le meilleur moyen de commencer)

En fait, j'ai enseigné un camp d'été contenant principalement des élèves de 4ème, 5ème, bien que j'avais un 2ème et un 3ème (votre groupe d'âge cible). Les camps ont duré une semaine et j’ai enseigné à XNA en leur montrant les bases de if, else if et un moyen simple d’écrire avec photoshop. Le problème avec XNA était que je devais les aider à programmer un peu jusqu'à la fin de la semaine. Les autres camps que nous avons organisés comprenaient la robotique lego et GameMaker, les deux ayant toujours la théorie fondamentale de CS et les enfants l'adorant.

Il existe un jeu vidéo appelé SpaceChem basé sur les principes de la programmation. Vous pouvez en lire plus à ce sujet ici: http://gangles.ca/2011/06/19/programming-in-spacechem/

Je pense que Planarity est un bon jeu. Il donne une idée des graphes planaires et introduit les concepts élémentaires de la théorie des graphes (comme les graphes constitués de nœuds et d'arêtes, le degré de nœuds, que sont les graphes plans, ...)

Il est surprenant que personne n'ait mentionné avoir eu recours à la multiplication pour expliquer le concept d'intractabilité informatique. Nous déclarons que la multiplication est facile car nous avons l'algorithme standard standard pour la multiplication tandis que la fonction inverse de recherche des facteurs premiers est difficile car il n'y a pas d'algorithme rapide connu et que le meilleur algorithme connu n'est pas beaucoup plus rapide que la recherche exhaustive.

La série "Computer Science Unplugged" http://csunplugged.org/ est une bonne source de problèmes pour amener les jeunes à réfléchir à la théorie en CS et à les résoudre eux-mêmes . Nous allons à l'école et faisons les activités avec les enfants, ou ils viennent à Uni pour les faire avec nous.

Cela fait des années et des années, il a été traduit dans de nombreuses langues - et les articles donnent des informations sur la manière de diriger les sessions, sur le matériel nécessaire et sur les astuces des personnes qui les ont déjà dirigées.

Hautement recommandé!

étude de l' ensemble et des fractales de mandelbrot via des explorations visuelles et graphiques. la formule simple$z \leftarrow z^2 + c$peut être compris par les enfants qui ont appris des nombres complexes ou même par les enfants qui n’ont pas choisi de la remplacer par la formule écrite avec du réel uniquement. également un autre cas de phénomènes complexes ou émergents découlant d'équations simples.