牟連佳　李丕賢　邵洪艷

摘 要：在高等教育領(lǐng)域，人們已經(jīng)開始關(guān)注在復(fù)雜任務(wù)中使用信息技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供支持，而且這一熱點(diǎn)仍在延續(xù)。人們普遍強(qiáng)調(diào)一個(gè)觀點(diǎn)：在21世紀(jì)，計(jì)算思維（CT）是每個(gè)人都應(yīng)具備的基本技能。人們需要了解計(jì)算的交互方式，學(xué)習(xí)如何通過(guò)計(jì)算語(yǔ)言進(jìn)行思考。我們認(rèn)為，通過(guò)采用名為巴斯德象限的研究策略，融入CT的信息技術(shù)教育可作為理解、掌握計(jì)算思維來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)的一種可行性方法。利用IT教育研究可為個(gè)體化和分散式計(jì)算思維建模，這也將在生態(tài)有效背景下促成對(duì)此類思考過(guò)程的進(jìn)一步理解。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維（CT） 巴斯德象限 信息技術(shù)（IT）教育研究 認(rèn)知 學(xué)習(xí)科學(xué)

中圖分類號(hào)：G40-057；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（a）-0020-04

信息技術(shù)（IT）教育滲透領(lǐng)域越來(lái)越廣，因此需要一個(gè)研究框架供相關(guān)群體遵循。通過(guò)信息技術(shù)，教師和學(xué)生可以將現(xiàn)實(shí)世界場(chǎng)景同學(xué)校的課程和內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。IT教育有很多益處，它所包含的激勵(lì)性因素、復(fù)雜邏輯推理、交互性和開發(fā)技能，可提高學(xué)習(xí)效率。因此，與許多傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境相比，IT教育環(huán)境有著強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

1 計(jì)算思維（CT）

在高等教育領(lǐng)域，越來(lái)越多的研究工作對(duì)人類如何與計(jì)算發(fā)生交互作用以及如何利用計(jì)算語(yǔ)言進(jìn)行思維發(fā)生了興趣?？梢詫⒂?jì)算思維（CT）定義成這樣：即利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法、語(yǔ)言和系統(tǒng)來(lái)理解多種多樣的問(wèn)題，包括從設(shè)計(jì)科學(xué)現(xiàn)象的計(jì)算模型到創(chuàng)建有效解決各種難題的算法等一系列問(wèn)題。也可以為這種思維類型創(chuàng)造了一個(gè)術(shù)語(yǔ)，即“程序式思維”。按照這種思維方式，學(xué)習(xí)者利用程序設(shè)計(jì)中使用的表達(dá)方式與符號(hào)系統(tǒng)來(lái)解決問(wèn)題。文獻(xiàn)[1]將計(jì)算思維描述成計(jì)算文化素養(yǎng)的“認(rèn)知支柱”。

參考文獻(xiàn)[2]強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維是每個(gè)人需要掌握的基本技能。許多人認(rèn)為CT僅僅與科學(xué)家和工程技術(shù)人員有關(guān)，但是從其寓意上看，CT與各行各業(yè)中從事多種工作的人員都有關(guān)，其中還包括語(yǔ)言學(xué)、考古學(xué)與法學(xué)。計(jì)算思維中涉及到問(wèn)題的解決、分析性思維、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及對(duì)人類行為的了解。文獻(xiàn)[2]中談到，CT并不等同于計(jì)算機(jī)編程，相反，它需要在多個(gè)層面上進(jìn)行抽象思維，因?yàn)镃T利用抽象思維和分解思維來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題或設(shè)計(jì)大型復(fù)雜系統(tǒng)。

可以使用分布式計(jì)算思維這個(gè)術(shù)語(yǔ)，以便將其描述成一個(gè)能將計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)科學(xué)加以區(qū)分的社會(huì)要素。根據(jù)該定義，作為一個(gè)過(guò)程，計(jì)算思維并不僅僅局限于編程者與計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)生。CT是一個(gè)系統(tǒng)化的思維習(xí)慣，能指導(dǎo)人們創(chuàng)造性地、有效地解決問(wèn)題。因此，對(duì)如何激發(fā)公眾對(duì)CT的興趣作一番研究就具有了重要意義。

2 計(jì)算思維與巴斯德象限

該文的觀點(diǎn)是，采用了巴斯德象限[3]的研究策略以后，針對(duì)信息技術(shù)教育的研究工作就能夠從計(jì)算思維的角度為學(xué)習(xí)科學(xué)提供很多啟示。這種用于科研的象限模型將標(biāo)準(zhǔn)的一維科學(xué)觀（即科學(xué)進(jìn)步遵循從純科學(xué)研究發(fā)展到應(yīng)用研究再發(fā)展到工程實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)過(guò)程），轉(zhuǎn)化成一種用四象限圖將科學(xué)研究聯(lián)系起來(lái)的二維動(dòng)態(tài)科學(xué)觀（見(jiàn)圖1）。

左上象限包括在純概念理解科研觀的引導(dǎo)下展開的基礎(chǔ)研究，不考慮實(shí)際應(yīng)用[3]，例如尼爾斯·波爾對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的研究。右下象限包括純粹在應(yīng)用目標(biāo)引導(dǎo)下展開的研究工作，不尋求對(duì)某一科學(xué)領(lǐng)域中各種現(xiàn)象的全面了解[3]。這方面的知識(shí)通常由發(fā)明家或工業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室提供，因此，該象限也稱作“愛(ài)迪生象限”。右上象限包括旨在擴(kuò)展知識(shí)的領(lǐng)域，但同時(shí)也考慮到應(yīng)用需求的基礎(chǔ)性研究。之所以將其稱作巴斯德象限，是為了說(shuō)明科研是如何受到解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。這些問(wèn)題為科研提供啟發(fā)并設(shè)定具體目標(biāo)；利用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)了解基礎(chǔ)科學(xué)原理。沒(méi)有給左下象限命名是因?yàn)閷?shí)例太少，無(wú)命名價(jià)值。該象限所定義的是：既不想了解基礎(chǔ)知識(shí)，又沒(méi)有應(yīng)用目標(biāo)的研究工作[3]。

將科研工作置于巴斯德象限框架下分析所具備的動(dòng)態(tài)意義是（見(jiàn)圖2），它說(shuō)明了科學(xué)與技術(shù)間的交互作用，包括新科研技術(shù)再創(chuàng)造能為新基礎(chǔ)科學(xué)提供支持的操作性技術(shù)，及在商品化測(cè)量方法方面所起到的作用。教育科研與認(rèn)知心理學(xué)應(yīng)處于巴斯德象限之內(nèi)，以加深與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的那部分科學(xué)知識(shí)的理解，從而改善學(xué)習(xí)效果。人類大腦代表了一個(gè)深藏在數(shù)十億個(gè)相互關(guān)聯(lián)的神經(jīng)元及神經(jīng)回路中的極其復(fù)雜的機(jī)制。實(shí)際上，它是一個(gè)在無(wú)數(shù)互聯(lián)系統(tǒng)組合的基礎(chǔ)上形成的新生特性。考慮到實(shí)用性的需要，研究人員在某一特定情境下，從常規(guī)的、具有代表性的心智功能層面上來(lái)研究問(wèn)題，而不是試圖去解釋某些普遍性現(xiàn)象，這樣的做法可能更有益處。

在高等教育背景下，需要利用面向應(yīng)用的基礎(chǔ)性研究，或者利用在巴斯德象限框架之內(nèi)從事的科研工作來(lái)加深對(duì)計(jì)算思維的理解（參見(jiàn)表1）。研究者應(yīng)努力為CT的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)作出貢獻(xiàn)，同樣也要開拓在教育背景下改進(jìn)CT的有用理念。另一方面，在愛(ài)迪生象限內(nèi)的科研工作也可能會(huì)干預(yù)或?yàn)榧夹g(shù)的實(shí)用性提供啟示。

在學(xué)習(xí)科學(xué)的研究領(lǐng)域中，重要的是應(yīng)該運(yùn)用巴斯德象限策略來(lái)了解對(duì)CT的理論驅(qū)動(dòng)性干預(yù)，以及在IT教育背景中CT所起到的心理發(fā)展作用。在該領(lǐng)域中的研究工作為數(shù)有限，這表明，要想完全理解IT教育研究對(duì)CT發(fā)展的影響，還需要做更多長(zhǎng)期的專項(xiàng)系列研究。該文的目的是介紹幾種在巴斯德象限內(nèi)從事CT和IT教育研究的研究方法。

3 信息技術(shù)教育中的計(jì)算思維：一種情境教學(xué)方法

對(duì)于人機(jī)交互與計(jì)算思維可以用兩種方法進(jìn)行研究：個(gè)體認(rèn)知法和互動(dòng)法。個(gè)體認(rèn)知法的研究主要專注于個(gè)人的認(rèn)知和學(xué)習(xí)，而互動(dòng)法的研究著重于整個(gè)活動(dòng)系統(tǒng)以及互動(dòng)模式的識(shí)別。學(xué)習(xí)科學(xué)中一種稱為“情境教學(xué)”的研究學(xué)科，它將這種情境教學(xué)方法定義為：分析的重點(diǎn)不在于個(gè)人學(xué)習(xí)者，而在于各種各樣的活動(dòng)系統(tǒng)：即包含學(xué)生、教師、課程材料、軟件工具和物理環(huán)境等因素在內(nèi)的種種復(fù)雜社會(huì)組織。從情境教學(xué)的角度來(lái)看，學(xué)習(xí)科學(xué)研究人員的目標(biāo)是解釋特定情境下的活動(dòng)“如何”和“為何”能夠?qū)е聜€(gè)人成就的改變。目的也是為了確定系統(tǒng)中的成員（包括人類和非人類成員）在參與聯(lián)合活動(dòng)的過(guò)程中是通過(guò)何種互動(dòng)模式來(lái)協(xié)調(diào)其行為的。

3.1 個(gè)體認(rèn)知方法：計(jì)算思維的認(rèn)知視角和元認(rèn)知視角

認(rèn)知科學(xué)是對(duì)心靈及其過(guò)程的跨學(xué)科研究，它專注于個(gè)體在解決問(wèn)題、刺激反應(yīng)或做決定時(shí)的各種活動(dòng)，以及個(gè)體在構(gòu)建、存儲(chǔ)、檢索和修改信息模式時(shí)所遵循的過(guò)程。為了理解計(jì)算思維和個(gè)人如何能夠在正式和非正式的情境中發(fā)展計(jì)算思維，下面對(duì)計(jì)算思維做了分析。將其分為三個(gè)層次（見(jiàn)表2）：（a）計(jì)算思維的信息處理分析；（b）計(jì)算思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；（c）計(jì)算思維的元認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

3.1.1 計(jì)算思維的信息處理分析

信息處理理論由多個(gè)按順序排列的信息處理階段組成，包括輸入、編碼、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)和檢索，一直到輸出階段結(jié)束。因此，信息處理分析是對(duì)某一特定認(rèn)知任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的心理操作順序及其結(jié)果進(jìn)行跟蹤研究。計(jì)算思維的信息處理分析涉及下面的心理過(guò)程：（a）確定一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，并盡可能多地收集與任務(wù)及其內(nèi)容相關(guān)的信息；（b）用一個(gè)具有代表性的試題的形式對(duì)目標(biāo)加以說(shuō)明；（c）將這個(gè)問(wèn)題分解成各個(gè)組成部分。為了實(shí)現(xiàn)所說(shuō)明的目標(biāo)，必須對(duì)每一個(gè)組成部分（有意或無(wú)意地）進(jìn)行逐一處理。依次采用最匹配的子程序（進(jìn)行或不進(jìn)行修改）來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)；有時(shí)須將結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)，以便此后遇到類似問(wèn)題時(shí)可對(duì)相應(yīng)的啟發(fā)式方法（子程序）進(jìn)行更改。

3.1.2 計(jì)算思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

研究表明，認(rèn)知評(píng)價(jià)是有其必要性的，因?yàn)閷W(xué)習(xí)者可以憑借它來(lái)確定一項(xiàng)認(rèn)知任務(wù)是否很好地滿足了他的需求，以及在完成任務(wù)時(shí)自己是否勝任愉快，是否有控制能力；通過(guò)這個(gè)評(píng)價(jià)還能夠具體說(shuō)明與內(nèi)在動(dòng)機(jī)相關(guān)的各種因素。在解決問(wèn)題之前，個(gè)體必須認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的條件并安排最好的順序來(lái)實(shí)現(xiàn)這些步驟（可以作適當(dāng)?shù)母淖儯部刹蛔魅魏胃淖儯?/p>

在完成任務(wù)時(shí)的認(rèn)知表現(xiàn)受到對(duì)內(nèi)容的了解、話語(yǔ)和策略方面的影響。研究表明，學(xué)生的協(xié)作成績(jī)會(huì)受到其語(yǔ)言過(guò)程（解讀和理解）、監(jiān)測(cè)其認(rèn)知表現(xiàn)（元認(rèn)知）的能力及其對(duì)內(nèi)容的了解程度（受領(lǐng)域知識(shí)作用）的影響。研究還表明，領(lǐng)域知識(shí)在執(zhí)行任務(wù)的表現(xiàn)中和對(duì)專門知識(shí)的開發(fā)中起重要作用。根據(jù)文獻(xiàn)[4]的定義，領(lǐng)域特定知識(shí)是：一個(gè)人相對(duì)于某一特定研究領(lǐng)域所擁有的陳述性、程序性或條件性的知識(shí)。陳述性知識(shí)是指真實(shí)的信息；程序性知識(shí)是指如何做事情的知識(shí)；而條件性知識(shí)是指在何時(shí)何地訪問(wèn)特定的事實(shí)和程序的知識(shí)[4] 。因此，在開展表2“認(rèn)知條件”中所示的計(jì)算思維的有效學(xué)習(xí)時(shí)，領(lǐng)域特定知識(shí)的質(zhì)量和數(shù)量是極其重要的。

因?yàn)橛?jì)算思維的主要部分是解決問(wèn)題，在開發(fā)計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題中必須執(zhí)行的指令時(shí)，人們須查看初始問(wèn)題狀態(tài)和在問(wèn)題空間內(nèi)的目標(biāo)狀態(tài)。問(wèn)題空間是：在考慮到適用于該問(wèn)題解決方案的任何限制條件以后，仍可以用于解決該問(wèn)題的全部措施的總和。在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)列出算法、形成策略、分級(jí)構(gòu)建一套規(guī)則，也許會(huì)將啟發(fā)教學(xué)法作為解決問(wèn)題的一種捷徑。最后，根據(jù)推理和評(píng)估理智地決定認(rèn)知表現(xiàn)的目標(biāo)是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。這種對(duì)某種啟發(fā)性教學(xué)法的選擇決策和對(duì)其結(jié)果的評(píng)價(jià)往往都取決于哪一種解決方案看起來(lái)更可以接受，而不是哪個(gè)方案更理想 。

3.1.3 計(jì)算思維的元認(rèn)知結(jié)構(gòu)

為了激活和維持學(xué)習(xí)者的行為方式、認(rèn)知和情感功能，必須注重自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)過(guò)程。自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)被定義為是一種學(xué)習(xí)者從元認(rèn)知上、動(dòng)機(jī)上和行為上積極參與自己的學(xué)習(xí)過(guò)程”的過(guò)程?！白晕艺{(diào)節(jié)”的一個(gè)主要方面是元認(rèn)知，其中包括對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的規(guī)劃、監(jiān)控和調(diào)節(jié)。元認(rèn)知通常被稱為是關(guān)于思維的思考。因此，在本分析（表2）中，我們認(rèn)為在計(jì)算思維中的元認(rèn)知過(guò)程具有領(lǐng)域通用性，且元認(rèn)知技能亦通用于所有情境。

要解決一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，不僅僅需要知識(shí)，而且還需要有動(dòng)機(jī)和個(gè)人的智慧去迎接挑戰(zhàn)并且堅(jiān)忍不拔，直到實(shí)現(xiàn)一個(gè)解決方案為止。對(duì)自我調(diào)節(jié)過(guò)程可以是一個(gè)三階段的循環(huán)模型，包括預(yù)想階段、執(zhí)行階段和自我反思階段（見(jiàn)圖3）。循環(huán)特性來(lái)自從此前的認(rèn)知表現(xiàn)中得到的反饋，并根據(jù)這些反饋對(duì)當(dāng)前的認(rèn)知活動(dòng)做出調(diào)整。簡(jiǎn)而言之，任務(wù)分析過(guò)程和自我激勵(lì)的信念是預(yù)想階段的兩個(gè)主要組成部分；執(zhí)行階段側(cè)重于實(shí)現(xiàn)特定的方法及其對(duì)特定結(jié)果的自我觀察；而自我反思階段涉及自我判斷和自我反應(yīng)的結(jié)果。

在整個(gè)計(jì)算思維的心理操作序列中，學(xué)習(xí)者有機(jī)會(huì)使用元認(rèn)知監(jiān)控信息的特性、他們的陳述性和程序性知識(shí)以及他們的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，以維持個(gè)體在各種情境下解決問(wèn)題的動(dòng)機(jī)（這里指計(jì)算思維）。此外，在這個(gè)三階段循環(huán)模型中的學(xué)習(xí)者將體驗(yàn)到一種個(gè)人能動(dòng)性，可維持長(zhǎng)時(shí)間解決問(wèn)題的能力。

3.2 交互式方法：IT教育中計(jì)算思維的信息處理框架

計(jì)算思維的工作模型必須首先考慮各種涉及思維與計(jì)算機(jī)界面交互的子任務(wù)（參見(jiàn)圖4）。無(wú)論使用何種計(jì)算機(jī)界面，信息必須首先通過(guò)感官直覺(jué)到達(dá)大腦，但大腦中哪些區(qū)域被激活，這要取決于特定的計(jì)算機(jī)活動(dòng)。為達(dá)到我們的目的，將使用含文字與圖片的嚴(yán)肅教育游戲作為實(shí)例。在該實(shí)例中，必須通過(guò)視覺(jué)處理信息（為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，忽略聽(tīng)覺(jué)輸入），但感官信息根據(jù)其特性迅速進(jìn)行擴(kuò)散；跟蹤某一物體的運(yùn)動(dòng)并識(shí)別該物體為何物恰好由大腦兩個(gè)不連續(xù)部分進(jìn)行處理[5]。屏幕的文字部分必須經(jīng)過(guò)語(yǔ)言中樞進(jìn)行處理，而屏幕上物體的相對(duì)位置與運(yùn)動(dòng)則由空間推理區(qū)域進(jìn)行處理。然后由語(yǔ)音回路（專門處理語(yǔ)言的短期記憶，不論是書面語(yǔ)還是口語(yǔ)）進(jìn)行語(yǔ)言處理。所有這三個(gè)活躍區(qū)（語(yǔ)音回路、視覺(jué)通路及空間推理模塊）輪流激發(fā)工作記憶，并在該區(qū)域做出與屏幕活動(dòng)（包括任何能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)的活動(dòng)）有關(guān)的有意識(shí)決定。

不像個(gè)人計(jì)算機(jī)那樣，人腦似乎不能同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù)，每次只能專注于一項(xiàng)外部刺激。但在這些潛意識(shí)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的時(shí)候，所有這些過(guò)程都是完成一項(xiàng)給定的認(rèn)知任務(wù)所必須的，且通過(guò)注意的迅速轉(zhuǎn)移，似乎能夠同時(shí)完成多項(xiàng)任務(wù)。研究顯示，在二項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)間的注意力分配迅速降低每項(xiàng)任務(wù)的表現(xiàn)?；谠摪l(fā)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)和實(shí)施基于計(jì)算機(jī)的活動(dòng)時(shí)，將感官輸入數(shù)量保持在最低限度并消除干擾項(xiàng)（例如，學(xué)生一邊玩游戲，一邊聽(tīng)音樂(lè)或老師的語(yǔ)言授課內(nèi)容）就顯得尤為重要了。

了解處理所出現(xiàn)的信息的方法，并了解這種處理過(guò)程具有會(huì)受到其他刺激因素的影響這一特性，對(duì)減少認(rèn)知負(fù)荷的計(jì)算機(jī)活動(dòng)開發(fā)具有關(guān)鍵意義，也有助于理解為何個(gè)體差異可能在使用這些以教育為目的活動(dòng)時(shí)會(huì)造成的困難。然而，在開發(fā)高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)課件及其他基于計(jì)算機(jī)的教育活動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)鍵是要了解在工作記憶中發(fā)生了一些什么樣的過(guò)程、這些過(guò)程所造成的認(rèn)知負(fù)荷，以及這些過(guò)程是如何轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)活動(dòng)的。

4 IT教育在CT發(fā)展中的獨(dú)特性

參與度是學(xué)習(xí)的重要參數(shù)，各種能夠體現(xiàn)參與度的關(guān)系也同樣重要。學(xué)習(xí)與動(dòng)機(jī)是了解學(xué)生參與度的關(guān)鍵組成部分。Len圖（參見(jiàn)圖5）再次探討了競(jìng)爭(zhēng)、動(dòng)力、問(wèn)題導(dǎo)向性學(xué)習(xí)與參與度的關(guān)系。由于參與度與IT教育相關(guān)，其關(guān)鍵意義在于它能夠使參與者（或者在我們的研究工作中，能夠使IT開發(fā)人員）完全沉浸于需要運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行的認(rèn)知活動(dòng)之中。

如果我們能將IT教育的視覺(jué)呈現(xiàn)想象成DNA的思考雙螺旋結(jié)構(gòu)，便能夠構(gòu)想出一個(gè)計(jì)算思維參與度的框架。計(jì)算思維必須是跨學(xué)科的，因?yàn)橐脒_(dá)到完全參與的程度，就需要激活多個(gè)信息源來(lái)吸引學(xué)生的注意力。我們總是過(guò)于依賴似是而非的孤立信息，而不是依賴那些通過(guò)可視化、科學(xué)處理技能、社會(huì)文化情境脈絡(luò)等類似要素聯(lián)系起來(lái)的相互關(guān)聯(lián)的概念。這些將一條條記憶鏈連接起來(lái)的看不見(jiàn)摸不著的東西就是計(jì)算思維“染色體”中的“蛋白質(zhì)連接器”，就像那些將相關(guān)DNA鏈條連接起來(lái)的物質(zhì)一樣。此外，還有其他類型的“蛋白質(zhì)橋梁”需要考慮，包括21世紀(jì)的評(píng)估手段、倫理觀與進(jìn)取精神、逆向設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)、測(cè)試、結(jié)論等。

Len圖描繪的視覺(jué)表達(dá)結(jié)果表明了用于所整合的參與因素的各種連接關(guān)系和重疊關(guān)系，為CT理論提供了說(shuō)明。由于Len圖提供了豐富的信息，因而能夠從中看出各種具有研究?jī)r(jià)值的互動(dòng)領(lǐng)域和互動(dòng)因素，進(jìn)而推動(dòng)了CT理論的發(fā)展。

Len圖意味著，通過(guò)對(duì)圖中給出的構(gòu)成參與度的各種特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)融合與重疊，即可完成IT教育的研究。通過(guò)研究參與人圈子的動(dòng)態(tài)變化，在技術(shù)含量豐富的互動(dòng)課堂采取學(xué)生參與學(xué)習(xí)的措施，以及利用圈子成員的動(dòng)機(jī)、競(jìng)爭(zhēng)以及PBL（以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法）等手段，就有可能創(chuàng)建一個(gè)合適的“組合體”，形成參與人圈子的正確定位。

5 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)認(rèn)知與學(xué)習(xí)科學(xué)研究的各種思想進(jìn)行了綜合研究，既構(gòu)建了一個(gè)計(jì)算思維的工作模型（一個(gè)與IT教育有關(guān)的特定實(shí)例），又形成了一個(gè)將當(dāng)前CT文獻(xiàn)中的關(guān)鍵思想融合在一起的定義。這一最終添加的定義對(duì)推動(dòng)計(jì)算思維的研究具有重大意義，也使得計(jì)算思維的研究能夠在巴斯德象限中進(jìn)行。事實(shí)上，關(guān)于計(jì)算思維與IT教育的聯(lián)合研究為我們提供了一個(gè)途徑，使我們所獲得的知識(shí)不僅能加深對(duì)CT的理論認(rèn)識(shí)，而且能夠直接轉(zhuǎn)化為課堂中更高層面的參與程度和學(xué)習(xí)方法。我們認(rèn)為，IT教育研究是進(jìn)行本研究的可行方法之一，更為重要的是，它能夠?qū)⑴c度所涉及的多種不同成分結(jié)合在一起，同時(shí)為學(xué)習(xí)者提供了改善其計(jì)算思維和21世紀(jì)技能的機(jī)遇。利用IT教育研究來(lái)扮演這個(gè)角色，還能夠?qū)€(gè)性化和分布式計(jì)算思維進(jìn)行建模，推動(dòng)人們?cè)谏鷳B(tài)可行的環(huán)境中深入理解這些過(guò)程。鑒于CT適用于對(duì)日常問(wèn)題的解決，且科技已廣泛滲入到社會(huì)的方方面面，那么，改進(jìn)計(jì)算思維的目標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)者計(jì)算思維的提高與后代人的進(jìn)步就顯得極其必要了。

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