计算思维中的教学实例设计研究
基于计算思维培养的数学教学设计与实践研究
基于计算思维培养的数学教学设计与实践研究引言：如何培养计算思维在数学教学中的作用数学作为一门重要的学科，对于培养学生的逻辑思维和问题解决能力起着至关重要的作用。
然而，传统的数学教学往往过于注重应试教育和机械记忆，忽视了培养学生计算思维能力的重要性。
计算思维作为一种解决问题的方法和思维模式，强调的是通过设计算法和运用数学模型来解决实际问题，并培养学生的创新思维和实践能力。
因此，基于计算思维的数学教学设计与实践研究对于提升学生数学素养和创造力具有重要意义。
计算思维在数学教学中的运用与意义1. 计算思维的本质和特点计算思维是一种通过抽象、逻辑推理和问题解决的方式来处理复杂问题的思维方式。
与传统的机械记忆和应试教育不同，计算思维注重培养学生的创新意识、问题分析能力和动手实践能力。
计算思维具有以下几个特点：•抽象和模型化：计算思维通过将实际问题抽象为数学模型，并运用数学方法解决问题。
•逻辑推理：计算思维依靠逻辑推理和证明，通过分析问题的关键要素和逻辑关系，进行问题求解。
•算法设计：计算思维注重培养学生设计算法的能力，通过规划和组织思维，解决复杂的问题。
2. 计算思维与数学教学的结合计算思维与数学教学的结合可以帮助学生更好地理解数学概念和方法，并将其运用到实际问题中。
通过培养计算思维，数学教学可以实现以下目标：•提升数学学习的兴趣：计算思维强调问题解决和实践，能够激发学生对数学的兴趣和好奇心，使数学学习变得有趣和有意义。
•加强数学思维的训练：计算思维培养学生的逻辑思维和推理能力，通过解决实际问题，提高学生的数学思维水平。
•提高数学应用的能力：计算思维强调将数学知识应用到实际问题中，通过实践和探索，培养学生解决实际问题的能力。
基于计算思维的数学教学设计与实践1. 设计启发性问题和挑战性任务基于计算思维的数学教学应该注重设计启发性问题和挑战性任务，激发学生的思维活力和创造力。
教师可以设计一些开放性和多样性的问题，让学生通过计算思维来解决。
基于计算思维的教学实践(3篇)
第1篇随着科技的飞速发展，计算思维已经成为现代社会不可或缺的一种思维方式。
计算思维强调逻辑推理、抽象思维和算法设计等能力，对于培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。
在我国教育改革的大背景下，如何将计算思维融入教学实践，成为教师们关注的焦点。
本文将从计算思维的定义、重要性以及具体教学实践三个方面展开论述。
一、计算思维的定义及重要性1. 计算思维的定义计算思维是一种将问题抽象为计算模型，运用计算方法解决问题的思维方式。
它强调逻辑推理、抽象思维和算法设计等能力，旨在培养学生的创新精神和实践能力。
2. 计算思维的重要性（1）适应时代发展需求。
随着科技的不断进步，计算思维已成为现代社会不可或缺的一种思维方式。
具备计算思维的人才能够在未来社会中立足。
（2）提高教学质量。
将计算思维融入教学实践，有助于提高学生的学习兴趣和积极性，培养学生的创新能力和实践能力。
（3）促进学生全面发展。
计算思维强调逻辑推理、抽象思维和算法设计等能力，有助于学生形成全面发展的素质。
二、基于计算思维的教学实践1. 教学目标（1）使学生掌握计算思维的基本概念和方法。
（2）培养学生的逻辑推理、抽象思维和算法设计等能力。
（3）提高学生的创新精神和实践能力。
2. 教学内容（1）计算思维的基本概念介绍计算思维的定义、特点、应用领域等，帮助学生建立对计算思维的整体认识。
（2）逻辑推理、抽象思维和算法设计通过具体案例，讲解逻辑推理、抽象思维和算法设计在解决问题中的应用，引导学生学会运用这些方法。
（3）计算思维的实际应用结合实际案例，展示计算思维在各个领域的应用，激发学生的学习兴趣。
3. 教学方法（1）案例教学通过具体案例，引导学生运用计算思维解决问题，培养学生的实际操作能力。
（2）分组讨论将学生分成小组，进行讨论和交流，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
（3）项目式学习以项目为导向，让学生在实践中学习计算思维，提高学生的实践能力。
4. 教学评价（1）过程性评价关注学生在学习过程中的表现，如课堂参与度、小组合作情况等。
计算思维在数学教学设计中的应用与研究
数学探究活动中的计算思维
计算思维在数学探究活动中的作用：培养学生的逻辑思维和问题解决能力
计算思维在数学探究活动中的实践：引导学生运用计算思维解决实际问题
计算思维在数学探究活动中的案例分析：通过具体案例展示计算思维的应用
引导学生自主探究，培养计算思维
及时反馈与指导，帮助学生调整学习策略
设计多样化的学习活动，促进学生合作交流
提供丰富的学习资源，引导学生自主学习
创设问题情境，激发学生探究欲望
开展数学实践活动，提升计算思维能力
开展数学实践活动，如数学建模、算法设计等，让学生亲身体验计算思维的过程。
通过解决实际问题，引导学生运用计算思维的方法进行问题分析和解决。
注重培养学生的自主学习和合作学习能力，鼓励学生在实践中探索和总结计算思维的方法和技巧。
结合课程内容，设计有针对性的实践活动，让学生在实践中提升计算思维能力。
创新教学方式，提高教学效果
利用信息技术手段，如编程、数学软件等，将抽象的数学概念形象化，帮助学生理解。
引入实际问题，引导学生运用数学知识和计算思维解决实际问题，提高数学应用能力。
案例描述：通过观察和归纳，让学生理解数列中数字之间的规律，并运用计算思维解决相关问题。
初中数学教学中的计算思维应用案例
案例名称：《一元一次方程的解法》
01
02
案例描述：通过解一元一次方程，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
案例实施：在数学课堂上，教师引导学生分析问题，建立数学模型，运用计算思维解决问题。
添加标题
建立合作机制：与业界、研究机构等合作，共同推进计算思维在数学教学设计中的应用与发展。
基于计算思维的案例教学法在C语言教学中的实践研究
基于计算思维的案例教学法在C语言教学中的实践研究【摘要】本文基于计算思维的案例教学法在C语言教学中展开实践研究。
在对研究背景、研究意义和研究目的进行了阐述。
在正文中，首先介绍了案例教学法的概念，然后探讨了计算思维在C语言教学中的应用，并设计了基于计算思维的案例教学法。
随后详细描述了实践过程和结果，并对效果进行评估。
最后在总结了实践经验，展望了未来研究方向，并提出了研究启示。
通过本文的研究，旨在提高学生对C语言的理解和应用能力，促进计算思维的培养，为进一步教学实践提供借鉴和参考。
【关键词】案例教学法、计算思维、C语言教学、实践研究、教育技术、教学设计、教学效果、效果评估、研究背景、研究意义、研究目的、实践总结、展望未来、研究启示1. 引言1.1 研究背景本研究旨在探讨基于计算思维的案例教学法在C语言教学中的实践应用，通过对实际教学过程和结果的研究与分析，旨在为提高学生的编程能力和思维水平提供借鉴和参考。
本研究也将探讨案例教学法在计算机教育中的应用前景，为未来的教学实践和研究提供启示。
1.2 研究意义在教学中，案例教学法是一种非常有效的教学方法，通过实际案例的引入，能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。
而结合计算思维来进行案例教学，不仅可以加强学生的编程能力，还可以培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
在C语言教学中应用基于计算思维的案例教学法，可以帮助学生更好地理解C语言的特点和应用，提高他们的编程水平和实际操作能力。
研究基于计算思维的案例教学法在C语言教学中的实践，不仅可以为教师提供一种新颖的教学方法，也可以为学生提供更丰富和有趣的学习体验。
通过分析实践过程与结果，可以更清晰地了解这种教学方法对学生学习的影响和效果。
并且根据效果评估的结果，可以为今后的教学提供一定的借鉴和参考。
研究基于计算思维的案例教学法在C语言教学中的实践意义重大，不仅可以提高教学效果和学生学习兴趣，还可以为推广计算思维教育和优化教学方法提供有益的探索和实践经验。
基于计算思维的高中信息技术课程案例研究
基于计算思维的高中信息技术课程案例研究高中信息技术课程是培养学生计算思维的一个重要平台，它不仅仅是为了掌握基本的技术知识，更是为了培养学生的计算思维能力和创新能力。
本文将以一份关于基于计算思维的高中信息技术课程案例研究，探讨如何在高中信息技术课程中融入计算思维教育，以及通过真实案例来展示如何教授计算思维。
一、计算思维概述计算思维是一种处理问题和系统设计的思维方式，其核心是将问题分解为更小的、可处理的子问题，然后解决这些子问题，最终将解决方案组合在一起。
计算思维强调通过算法和抽象来解决问题，并能够应用于各种领域和学科。
在信息技术领域，计算思维可以帮助学生理解并解决技术问题，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、高中信息技术课程的计算思维教育1. 强调问题解决能力。
在教学中，要注重培养学生的问题解决能力，通过实际案例训练学生分析问题、提出解决方案的能力。
可以设计一些真实的案例，让学生利用所学的知识和技能解决实际的技术问题，如编写程序、设计网站、解决网络安全问题等。
2. 注重算法和抽象思维。
在教学中，要注重训练学生的算法思维和抽象思维，让学生能够从抽象的问题中提炼出核心的问题，并设计相应的解决方案。
可以通过教授常见的算法和数据结构，让学生理解算法的重要性和应用，训练学生的抽象思维能力。
3. 强调创新能力。
在教学中，要注重培养学生的创新能力，鼓励他们尝试新的想法和方法，敢于挑战和尝试未知的领域。
可以设计一些创新性的实践项目，让学生发挥创造力，设计和实现自己的信息技术作品，如编写应用程序、设计网页等。
通过以上的教学方法，可以有效地融入计算思维教育，提高学生的信息技术水平和计算思维能力，使其在信息社会中具备竞争力。
三、案例研究案例名称：设计一个简单的网页游戏案例背景：随着互联网的普及，网页游戏越来越受到人们的喜爱。
设计一个简单的网页游戏既可以锻炼学生的编程能力，又可以培养他们的计算思维和创新思维。
案例要求：学生们需要设计一个简单的网页游戏，游戏要求包括：游戏规则、游戏界面、游戏操作等。
基于计算思维的高中信息技术课程案例研究
基于计算思维的高中信息技术课程案例研究高中信息技术课程是培养学生计算思维能力和创新能力的重要课程之一。
计算思维是指运用计算机科学的概念和方法解决问题的思维方式，是信息时代的核心素养之一。
本文将介绍一个基于计算思维的高中信息技术课程案例研究，并探讨其教学设计及实施情况。
一、课程背景该高中信息技术课程以计算思维为核心，旨在培养学生的问题分析、抽象建模、算法设计与评估、编程实现和问题求解等计算机科学素养。
通过该课程的学习，学生将掌握计算思维的基本方法和技能，具备扎实的编程基础和解决问题的能力。
二、教学目标1.培养学生的创新思维和解决问题的能力；2.提高学生的信息技术水平和计算机应用能力；3.帮助学生掌握计算思维的基本方法和技能；4.激发学生学习计算机科学的兴趣和热情。
三、教学设计1.课程设置：该课程分为基础知识学习、计算思维训练和实践应用三个模块。
基础知识学习主要包括信息技术基础知识、编程语言基础和计算机科学基础等内容；计算思维训练主要包括问题分析、抽象建模、算法设计与评估等内容；实践应用主要包括程序设计与实现、项目开发与管理等内容。
2.教学方法：采用多种教学方法，包括案例教学、项目驱动教学、问题驱动教学等。
通过引入真实问题案例、设计实际项目和解决实际问题的方式，激发学生学习的兴趣和主动性，提高学习效果。
3.教学资源：借助网络资源和多媒体教学手段，充分利用计算机编程软件和在线编程平台等教学工具，为学生提供丰富的学习资源和实践机会。
四、教学实施1.基础知识学习阶段：老师通过讲解、演示、实验等方式，向学生介绍信息技术的基础知识和编程语言的基本原理，引导学生逐步建立起对计算机科学的整体认识。
2.计算思维训练阶段：老师通过讲解经典的问题案例，并指导学生分析问题、抽象建模、设计和实现算法，帮助学生理解计算思维的基本方法和技能。
3.实践应用阶段：老师组织学生参与实际项目开发和解决实际问题的实践活动，培养学生团队协作和项目管理的能力，巩固计算思维的应用技能。
幼儿园计算思维培养教学实施案例
幼儿园计算思维培养教学实施案例在幼儿园阶段，培养孩子的计算思维是非常重要的。
计算思维不仅是数学学习的基础，还是孩子逻辑思维和问题解决能力的关键。
幼儿园教学中如何有效地培养孩子的计算思维成为了教师们关注的焦点。
本文将从深度和广度上探讨幼儿园计算思维培养的教学实施案例，旨在帮助教师更好地了解如何在教学中全面、深入地培养幼儿的计算思维。
1. 具体案例分析我们来具体分析一下一位幼儿园教师在计算思维培养方面的教学实施方案。
在这个案例中，教师采取了多种方法来帮助幼儿培养计算思维。
1.1 游戏化教学教师结合幼儿喜爱的游戏元素，设计了一系列的计算思维游戏。
利用卡片游戏让幼儿学习简单的加减法，通过游戏的方式培养他们对数字的理解能力和计算能力。
这样的游戏化教学不仅能够吸引幼儿的注意力，还能让他们在参与游戏的过程中潜移默化地培养计算思维。
1.2 实际操作教师引导幼儿在日常生活中进行一些简单的计算操作。
在分班活动中，教师让幼儿分成小组，要求他们根据人数进行简单的计算，力求让幼儿在实际操作中感受到计算的必要性和趣味性，从而培养他们的计算思维。
1.3 多元化教学教师结合故事、歌曲等多种形式进行教学，让幼儿在愉快的氛围中学习计算，从而提高其学习的主动性和积极性，培养其自主学习和解决问题的能力。
2. 深入探讨以上是一个简单的幼儿园计算思维培养的教学实施案例。
从这个案例中，我们可以看出，教师在培养幼儿计算思维的过程中，首先要根据幼儿的芳龄特点和认知能力来设计教学内容和方法。
要让幼儿学习计算的过程变得有趣和生动，激发他们的学习兴趣。
要注重培养幼儿的实际操作能力和解决问题的能力，让他们在实际生活中能够灵活运用所学的计算技能。
幼儿园计算思维培养教学实施需要教师在教学设计和实施过程中多方面考虑，注重培养幼儿的兴趣和动手能力，多种形式的教学方法可以相互结合，切忌单一教学方法。
通过以上案例分析和深入探讨，相信教师们能更好地指导教学实践，有效地培养幼儿的计算思维。
计算思维实践课教学设计(3篇)
第1篇一、课程背景随着信息技术的飞速发展，计算思维已经成为现代社会必备的基本能力之一。
计算思维是指通过抽象、建模、算法设计等手段，对问题进行求解的一种思维方式。
为了培养学生的计算思维能力，本课程旨在通过实践操作，让学生在解决实际问题的过程中，掌握计算思维的基本方法。
二、课程目标1. 了解计算思维的基本概念和特点。
2. 掌握计算思维的基本方法，包括抽象、建模、算法设计等。
3. 能够运用计算思维解决实际问题。
4. 培养学生的创新意识和团队合作精神。
三、教学对象本课程面向计算机科学与技术、软件工程、信息技术等相关专业的大一、大二学生。
四、教学内容1. 计算思维概述2. 抽象与建模3. 算法设计与分析4. 实践项目设计与实施5. 团队合作与沟通五、教学过程1. 导入新课教师通过一个实际案例引入计算思维的概念，让学生了解计算思维在解决问题中的重要性。
2. 讲解计算思维的基本概念和特点通过PPT展示，讲解计算思维的定义、特点以及与传统思维方式的区别。
3. 抽象与建模（1）讲解抽象与建模的基本方法（2）通过实例分析，让学生了解抽象与建模在问题解决中的应用（3）布置练习题，让学生运用抽象与建模的方法解决实际问题4. 算法设计与分析（1）讲解算法设计与分析的基本原则（2）通过实例分析，让学生了解算法设计与分析在问题解决中的应用（3）布置练习题，让学生运用算法设计与分析的方法解决实际问题5. 实践项目设计与实施（1）教师引导学生进行实践项目选题（2）讲解实践项目的设计流程和实施方法（3）分组进行实践项目设计与实施（4）教师对实践项目进行点评和指导6. 团队合作与沟通（1）讲解团队合作与沟通的重要性（2）组织学生进行团队建设活动（3）布置团队合作与沟通的练习题，让学生在实际项目中运用团队合作与沟通技巧六、教学评价1. 课堂表现：学生的出勤率、课堂参与度、回答问题的准确性等。
2. 实践项目：学生的项目设计、实施过程、团队合作与沟通能力等。
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2018年9月刊720 引言周以真教授认为，计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，每一个人都应热心于对它的学习和运用。
习得计算思维，能让人们“像计算机科学家一样思考”。
对于计算思维，她是这样定义的：“计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。
计算思维涵盖了反映计算机科学之广泛性的一系列思维活动。
”如今，计算思维的概念众说纷纭，但“计算思维的本质是抽象和自动化”得到业内的公认。
本文从计算思维的理念出发，以实际的应用为指导思想，设计了几个教学实例，配合计算思维的理论讲解，让学生更进一步深刻体会如何运用计算思维去思考问题，并解决问题。
1 计算思维的理念计算思维源于数理逻辑，属于认识论的范畴。
自从笛卡儿发明了坐标，数学思想就可以广泛应用于实际，让数学概念、数学模型与现实世计算思维中的教学实例设计研究黄元元1，胡作进2，王立松1,3（1．南京航空航天大学信息化技术中心，江苏 南京 210016； 2．南京特殊教育师范学院数学与信息学院，江苏 南京 210038； 3．南京航空航天大学计算机科学与技术学院，江苏 南京 211106）【摘要】 掌握知识和提高能力是教学活动的两个基本任务，两者互为基础，而教师应该引导学生自觉地掌握知识和运用已掌握的知识有效地提高自己的能力。
本文从计算思维的角度出发，在基于实践应用的基础上，设计教学实例，让学生明晰概念，知其所以然，综合运用所学知识去解决实际问题，从而有效地提高教学效果。
【关键词】计算思维；教学实例；布尔运算【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-5065（2018）09-0072-05收稿日期：2018-5-20作者简介：黄元元（1975—），女，陕西西安人，博士，副教授，研究方向为图像处理、模式识别；胡作进（1965—），男，安徽铜陵人，博士，教授，研究方向为系统软件、数据处理；王立松（1969—），男，安徽宿松人，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为系统软件、形式化方法、航空电子系统及安全性。
基金项目：2018年教育部人文社会科学专项任务研究项目（工程科技人才培养研究）“基于教师跨界发展的工科优势高校卓越师资队伍建设研究”（项目编号：18JDGC022）；2017年国家级“新工科”研究与实践项目“面向‘新工科’的计算机基础类慕课课程及虚拟仿真平台建设与应用”（项目编号：暂无）；2017年国家级“新工科”研究与实践项目“面向‘新工科’的教师跨界发展与评价激励机制研究”（项目编号：暂无）；教育部高等教育司-微软公司2016年校企合作专业综合教改项目“面向高中生的问题求解策略教学研究与实践”（项目编号：2016MOEMSCT0107）；2018年南京航空航天大学信息化技术中心教学改革研究项目“面向‘新工科’建设的计算机基础教学体系研究”（项目编号：2018JG0101Y ）。
2018年9月刊界中的事物建立同构，以数学的方法论去认识和处理客观事物。
例如，人们在观察、处理问题时，可以从不同的维度把握其中的关系，能定量处理的，直接用函数表达，其本质是映射，即一系列的运算。
对于定性描述的关系，常采用集合的方式，将其表述为有序的或无序的概念，可用一系列数字进行表达。
“计算思维采用抽象和分解迎战浩大复杂的任务或设计复杂的系统”“把一个看起来困难的问题重新阐述成一个我们知道怎样解决的问题，如通过约简、嵌入、转化和仿真的方法”。
思维属于“道”，而计算属于“器”，如何运用“器”的方法才是“道”。
周以真提出的计算思维，将计算机从工具发展成一种思维方式，使计算机科学中的经典方法潜移默化地应用到分析问题和解决问题中，巧妙地实现了多领域知识的融合[1]。
在解决具体问题时，使用计算机科学中的抽象、分解、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看起来困难的问题重新阐释成一个已有解决方案的问题，从根本上确定了计算机科学与技术专业的教学思路。
计算机科学与技术属于理工科范畴，对学生的基本要求是：在讨论问题时，强调定义，明确界定概念和问题的条件；在观察问题时，把握其中的（函数）关系，在微观认识的基础上构建综合多因素的宏观考量；在认识问题时，习惯将已有的严格数学概念广义化，并应用于现实问题的认识过程中。
简单而言就是让学生明确“是什么”“为什么”“怎么做”，着重培养学生独立思考的能力，学会科学地分析问题，进而解决实际问题。
计算机科学的门类也较多，但都以数学为基础，在学习时需要融会贯通。
2 基于计算思维的教学实例设计教学是教与学的双边活动。
完整的教学过程应该是根据一定的教育目的和教学任务在教师有计划、有目的地指导下，通过教和学的双边活动，组织与引导学生积极、主动地学习系统的文化知识和技能。
教学过程的设计将直接影响教学效果[2]。
为什么人们称牛顿、爱因斯坦是天才，是因为他们掌握了微积分，掌握了相对论吗？不，一个合格的现代大学本科生都知道，他们之所以被称之为天才，是因为牛顿发明了微积分，爱因斯坦发明了相对论。
那种创造性的思维火花才是最为珍贵的瑰宝。
重新发明轮子与使用轮子和重新造轮子之间有着天壤之别。
珍贵的不是那些知识，而是那种创造知识的悟性[3]。
中国传统文化就以为“学习”包含“学”与“习”两个环节，“学”是指人的认识活动，而“习”则是指人的实践活动，“学”是“习”的基础与前提，“习”是“学”的巩固与深化，强调学、习的知行统一。
教师的教学就是要让学生实现真正的学习过程。
按照计算思维解决问题时可利用复杂度计算的思维充分估计解决方法的空间和时间代价，同时借鉴系统设计的简洁和优雅，在解决问题时兼顾对美学的考虑。
因而，基于计算思维的教学过程，就是让学生能明确概念，主动地用数学的思维方式，构建各类解决已知问题的专家知识库，再根据实际需要，探寻解决实际问题方法的过程。
构建专家知识库只是完成了“学”的过程，这是低年级学生必须打下的基础，是为高年级的拓展做准备。
但该知识是否有用、是否与其原需求相同、真正学到了什么、是否有兴趣呢？对这些问题的回答如果是肯定的，就进入“学到该知识后思考怎样做、怎样处理相应的事宜或解决相应的问题”的环节，即如何运用专家知识库，达到真正的学会、学懂，完成“习”的过程，这是基于计算思维教学实例设计的重点。
笔者认为，学会、学懂，就是学习者懂得何时用、怎样用，就是利用专家知识库进行决策，即懂得在实践中运用。
至此，才完成了整个积极的学习过程。
教师的教学目的也正在于此。
2.1 搜索引擎的索引（1）问题的提出。
我们每天都会通过互联网查阅大量文献。
对于用户输入的关键词，比如732018年9月刊74“人工智能的应用”，搜索引擎需要判断每篇文献中是否包含“人工智能”和“应用”这两个关键词，并将符合条件的文献地址返回。
但是，互联网上包含的文献数量相当庞大。
在如此海量的文献中，对每一篇文献扫描一遍来判断它是否包含所输入的关键词，显然是不现实的。
那么，如何能够快速地找到所需文献呢？（2）解决问题的思路。
文献检索实际上就是做查找，做查找比较快捷的方式是利用索引。
所谓索引，就是对每一个关键词创建一个索引，这个索引里存放的是各个关键词在所有文献中的出现情况。
最简单的索引就是一个很长的二进制数，其中各个位上的数即表示该关键词在对应的文献中出现与否，有多少篇文献，这个二进制数就有多少位，每一位对应一篇文 献[4]。
例如对于“人工智能”这个关键词，它对应的索引是“10001010110000000…”，表示在第1、5、7、9、10篇文献中包含“人工智能”；同样，假定对于“应用”这个关键词，它的索引是“10011111000011000…”，表示在第1、4、5、6、7、8、13、14篇文献中包含“应用”。
那么我们要寻找包含“人工智能的应用”的文献，将上边的两个索引做“与”运算，就会得到在第1、5、7篇文献中同时包含这两个关键词，它们应该是我们要找的对象。
（3）存在的问题。
当然要实现这个索引，还需要解决很多问题，例如如何获取索引？互联网包含的文献数量巨大，对应的索引长度也会很长，如何保存这些索引？首先，现在的人工智能技术，已经能够对机读文本做分词处理，也就是说，每一篇上传到互联网的文献，计算机都可以对其做自动的分词处理，分割出所有包含的关键词，根据各个关键词出现的位置及频次创建索引；其次，索引很长，一般会分段存储在数个服务器中，当有检索请求时，数个服务器做并行计算，得到结果。
（4）结论。
将文献检索转换为布尔运算，而计算机做布尔运算是非常快的，最普通的计算机一秒钟也可以做十亿次以上的布尔运算[4]。
因此，即便是在海量的文献中，搜索引擎也可以实时检索到我们需要的文献。
从计算思维的角度，在考虑这个问题时，要从计算机的角度出发，分析计算机的优势在哪里，思考如何利用它的优势来解决实际问题。
2.2 图像检索中的快速匹配（1）什么是图像检索。
上面是基于关键词的检索，下面举一个基于内容的图像检索的实例。
所谓基于内容的图像检索，是指以一幅样本图像作为待检索对象，搜索引擎将互联网中内容上与样本图像相似的所有图片返回。
与基于关键词的精确匹配不同，由于图像的内容难以精确描述，因此基于内容的图像检索属于模糊匹配，即内容相似即认为符合条件。
（2）问题的提出。
SIFT （Scale Invariant Feature Transform ）是一个经典的图像匹配算法，它的基本思想是利用一些典型的特征点来描述图像内容。
假定有两幅图像S 和R ，对S 提取了N S 个特征点，对图像R 提取了N R 个特征点，每个特征点都是一个128维的特征向量。
计算图像S 和R 之间的相似性，就是要寻找在图像S 中有多少个特征点与图像R 中的特征点相匹配，即两幅图像包含多少个匹配对，匹配对的数量越多，表示两幅图像越相似，反之亦然。
两个特征点是否匹配，取决于它们之间的欧氏距离。
这个距离越大，表明两个特征点之间差距越大，也就越不匹配；反之，两点之间距离越小，表明它们越相似，也就是越匹配。
对图像S 中的第一个特征点，计算它与图像R 中所有特征点的距离，找到最小距离，如果这个最小距离足够小，就认为对图像S 中的第一个特征点找到了匹配对，否则就认为这个特征点没有匹配对。
这样，对图像S 中所有N S 个特征点均做此处理，就可找到所有匹配对，根据匹配对数量的大小判断图像S 和图像R 之间的相似度，如图1所示。
对于高清的图像，提取到的特征点的数量一般是比较多的，多则上万个，少则也有上百个。
因此，通过这种方法达到目标，计算复杂度比较高。
对于检测两幅图像之间的相似性是可行的，但是对于海量的图像检索，这种算法又是行不通的。
但这种算法在描述图像的内容上比较精确，2018年9月刊因此，能否将算法改进或者优化一下，使之能够适应大规模的图像检索？（3）解决问题的思路。