摘要:計算思維是當前國際計算機界廣為關注的一個概念,也是計算機教育需要重點研究的課題。本文介紹了什么是計算思維以及計算思維在大學計算機學科領域的研究現(xiàn)狀,闡述了計算思維的引入會對目前中小學信息技術課程的目標、內容和方法所產生的影響,期待信息技術學科思維和方法的探索。
關鍵詞:計算思維;信息技術課程;計算機
● 計算思維的提出
思維是人腦對于客觀事物的本質及其內在聯(lián)系間接的和概括的反應,是一種認識過程或心理活動。簡單地說,思維是人進行思考、通過人腦的活動解決問題的能力,是人的智力在一個方面的體現(xiàn)。思維方式也是人類認識論研究的重要內容。
2006年3月,時任美國卡內基·梅隆大學(CMU)計算機科學系主任、現(xiàn)任美國基金會(MSP)計算機和信息科學與工程部(CISE)主任的周以真(Jeannette M.Wing)教授,在美國計算機權威刊物《Communications of the ACM》上,首次提出了計算思維(Computational Thinking)的概念:“計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。”周以真教授RbKMVr6qbIRKBJC+XTxtVHIK9RE7EjLGadBA5AzHmmI=從思維的視角闡述計算科學,并以此來探索計算機學習的教育價值。為此,周教授撰寫了針對大學所有新生的“計算思維”講義,并以此作為“怎樣像計算機科學家一樣思維”課程的主要教材。
計算思維這一概念提出后,立即得到美國教育界的廣泛支持,也引起了歐洲的極大關注。目前,計算思維是當前國際計算機界廣為關注的一個重要概念,也是當前計算機教育需要重點研究的課題。在美國,不僅有卡內基·梅隆大學的專題討論,也有包括美國計算機協(xié)會(ACM)、美國國家計算機科學技術教師協(xié)會(CSTA)、美國數(shù)學研究所(AIM)等組織在內的眾多團體的參與;計算思維還直接促成美國國家科學基金會(NSF)重大基金資助計劃CDI(Cyber-Enabled Discovery and Innovation)的產生,CDI計劃旨在使用計算思維產生的新思想、新方法,促進美國自然科學和工程技術領域產生革命性的成果。CDI的最終研究成果將使人們的思維模式發(fā)生轉變。這種以“計算思維”為核心的轉變,反映在美國國家自然科學與工程,以及社會經濟與技術等各個學科領域。
計算思維不僅影響著美國,也影響著英國的教育,在英國的愛丁堡大學,人們在一連串的研討會上探索與計算思維有關的主題。每次研討會,都有不少專家討論計算思維對不同學科的影響。研討會上所涉及的學科已延伸到哲學、物理、生物、醫(yī)學、建筑、教育等各個不同的領域。另外,英國計算機學會(