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計(jì)算思維研究進(jìn)展與可視化分析

2019-04-25 00:25呂春燕傅鋼善
關(guān)鍵詞:可視化分析計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算思維

呂春燕 傅鋼善

摘? ?要:計(jì)算思維以其獨(dú)特的思維模式、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀、普適的能力理念在問(wèn)題解決中的作用和價(jià)值日益凸顯,因此引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的深度關(guān)注和探索。本研究以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)中計(jì)算思維相關(guān)主題文章為樣本數(shù)據(jù),以關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、多維尺度分析為研究方法,分別采用Bicomb 2.0、Unicet 6.0、SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析。研究結(jié)果顯示,目前國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究熱點(diǎn)主要集中在以下四方面:美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及對(duì)我國(guó)的啟示,信息技術(shù)、人工智能、編程教育等學(xué)科中核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐、教學(xué)模式與方法、課程體系及能力培養(yǎng),大學(xué)計(jì)算機(jī)以及非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。文章對(duì)未來(lái)計(jì)算思維研究方向提出如下建議:增強(qiáng)計(jì)算思維理論研究,豐富計(jì)算思維評(píng)價(jià)研究,開(kāi)展計(jì)算思維教學(xué)能力研究,注重計(jì)算思維一體化規(guī)劃研究。

關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;計(jì)算機(jī)科學(xué);信息技術(shù);可視化分析

中圖分類(lèi)號(hào):G40-058 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2019)05-0008-05

一、研究背景

2006年美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家周以真教授(Jeannette M.Wing)[1]在計(jì)算機(jī)權(quán)威刊物《Communications of the ACM》上發(fā)表《Computational Thinking》一文,認(rèn)為計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等一系列思維活動(dòng)。隨后計(jì)算思維以其獨(dú)特的思維模式、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀、普適的能力理念在問(wèn)題解決中的作用和價(jià)值日益凸顯,再次引起了國(guó)內(nèi)外各界學(xué)者的極大關(guān)注。計(jì)算思維被認(rèn)為是信息時(shí)代每個(gè)人都應(yīng)具備的技能之一,應(yīng)該像讀、寫(xiě)、算一樣并入學(xué)生的各個(gè)學(xué)習(xí)階段。各個(gè)國(guó)家也高度重視計(jì)算思維教育,提出了一系列教育改革措施。如英國(guó)2014年發(fā)布針對(duì)小學(xué)計(jì)算課程的計(jì)算思維框架。[2]美國(guó)2016年“Computer Science for All”計(jì)劃指出要讓K12階段的所有美國(guó)學(xué)生都掌握計(jì)算思維。[3]我國(guó)2017年《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出將計(jì)算思維作為學(xué)生重要的信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。計(jì)算思維培養(yǎng)已成為世界各國(guó)教育發(fā)展的趨勢(shì)之一,并主要體現(xiàn)在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能等學(xué)科中。盡管計(jì)算思維研究在近年來(lái)得到進(jìn)一步發(fā)展并引起廣泛重視,然而關(guān)于其研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)尚不清晰。為了更好地把握計(jì)算思維的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)并使其與教育有效結(jié)合,有必要厘清其研究脈絡(luò),以期為計(jì)算思維的后續(xù)研究提供參考。

二、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.數(shù)據(jù)采集與清洗

在中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)論文數(shù)據(jù)庫(kù),以“計(jì)算思維”為主題詞進(jìn)行檢索,檢索作者、時(shí)間跨度不限定,期刊來(lái)源限定為SCI、EI、CSSCI以及中文核心期刊,初步檢索共計(jì)236篇文獻(xiàn),經(jīng)文獻(xiàn)閱讀,剔除會(huì)議通知、征稿啟事等非研究性文獻(xiàn)14篇以及與文章主題相關(guān)度較低的量子計(jì)算思維、云計(jì)算思維、歷史計(jì)算思維、大腦計(jì)算思維方式等文獻(xiàn)6篇后,最終獲得有效文獻(xiàn)216篇。

2.研究方法和工具

在研究方法上主要采用共詞聚類(lèi)分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、多維尺度分析等對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行定量分析。在研究工具方面,分別采用Bicomb 2.0、Unicet 6.0、SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中Bicomb 2.0用于提取高頻關(guān)鍵詞和構(gòu)建共詞矩陣;Ucinet 6.0用于繪制二維社會(huì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖譜;SPSS 21.0用于高頻關(guān)鍵詞聚類(lèi)和多維尺度分析,從而獲得國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究領(lǐng)域的基本結(jié)構(gòu)。

3.研究過(guò)程

研究過(guò)程包括以下六個(gè)方面:①?gòu)闹袊?guó)知網(wǎng)中下載NoteFirst格式的相關(guān)文獻(xiàn)題錄數(shù)據(jù);②利用書(shū)目共現(xiàn)分析系統(tǒng)Bicomb 2.0提取關(guān)鍵詞和共詞矩陣;③利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件Unicet 6.0中嵌套的Net Draw繪制關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖譜;④利用Excel 2013進(jìn)一步得到關(guān)鍵詞的相關(guān)矩陣和相異矩陣;⑤在此基礎(chǔ)上利用SPSS對(duì)關(guān)鍵詞相異矩陣進(jìn)行聚類(lèi)分析和多維尺度分析,繪制計(jì)算思維聚類(lèi)樹(shù)狀圖和多維尺度分析圖,并對(duì)每一類(lèi)命名。⑥依據(jù)分析結(jié)果探討計(jì)算思維的研究熱點(diǎn)以及研究趨勢(shì)。

三、研究結(jié)果分析

1.文獻(xiàn)發(fā)表年度分析

以時(shí)間為單位,縱向統(tǒng)計(jì)某領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量能在一定程度上反映該領(lǐng)域的研究起源以及發(fā)展速度。如圖1所示,2005—2018年間國(guó)內(nèi)共發(fā)表計(jì)算思維相關(guān)文獻(xiàn)216篇,總體上呈緩慢上升趨勢(shì),2014年增長(zhǎng)幅度相對(duì)較大。其中2005年蔣宗禮等[4]發(fā)表的《談高水平計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)》一文中就提到計(jì)算思維在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的重要性,說(shuō)明我國(guó)在2006年以前就有學(xué)者在關(guān)注計(jì)算思維,只不過(guò)沒(méi)有達(dá)到理論的高度。以上數(shù)據(jù)表明計(jì)算思維一直受到研究者的關(guān)注,發(fā)展速度在未來(lái)一段時(shí)間里會(huì)持續(xù)上升。此外,透過(guò)多項(xiàng)式指數(shù)趨勢(shì)線(xiàn)和決定系數(shù)=0.776,預(yù)計(jì)未來(lái)計(jì)算思維文獻(xiàn)數(shù)量將持續(xù)增多。

2.計(jì)算思維研究詞頻分析

(1)高頻關(guān)鍵詞分析

高頻關(guān)鍵詞能夠揭示文章主題的核心信息,在一定時(shí)期內(nèi)關(guān)鍵詞的集合有助于確定該領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿及發(fā)展趨勢(shì)。運(yùn)用書(shū)目共現(xiàn)分析系統(tǒng)Bicomb2.0提取出關(guān)鍵詞839個(gè),在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中合并了意義相近的詞,如:“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”、“大學(xué)計(jì)算機(jī)課程”合并為“大學(xué)計(jì)算機(jī)”,“信息技術(shù)學(xué)科”、“信息技術(shù)課程”、“信息技術(shù)教育”合并為“信息技術(shù)教育”等。選擇頻次≥4的關(guān)鍵詞為高頻關(guān)鍵詞,最終確定29個(gè)關(guān)鍵詞作為該研究的高頻關(guān)鍵詞,如表1所示。除去“計(jì)算思維”主題檢索詞外,排名靠前的高頻關(guān)鍵詞有大學(xué)計(jì)算機(jī)(38次)、信息技術(shù)教育(27次)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)(23次)、教學(xué)改革(19次)、程序設(shè)計(jì)(10次)等,這些高頻關(guān)鍵詞基本反映了計(jì)算思維研究的現(xiàn)狀和特征。

(2)共詞矩陣分析

在上述關(guān)鍵詞提取的基礎(chǔ)上,在Bicomb2.0中生成29×29的關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣,導(dǎo)入SPSS中利用相關(guān)分析生成相似矩陣,在Excel中用“1-相似矩陣=相異矩陣”的方法得到相異矩陣(見(jiàn)表2)。相異矩陣中,數(shù)值越小表示兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)程度越大。表2顯示國(guó)內(nèi)與計(jì)算思維緊密相關(guān)的依次是大學(xué)計(jì)算機(jī)(0.226)、教學(xué)改革(0.275)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)(0.277)、程序設(shè)計(jì)(0.301)、教學(xué)模式(0.329)、教學(xué)方法(0.329)、抽象(0.334)等。其中大學(xué)計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維關(guān)系最為密切,說(shuō)明國(guó)內(nèi)對(duì)高等教育計(jì)算機(jī)課程與計(jì)算思維的研究較多。

(3)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

為進(jìn)一步研究國(guó)內(nèi)“計(jì)算思維”研究熱點(diǎn)的內(nèi)部關(guān)系特征,將高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣導(dǎo)入U(xiǎn)cinet 6.0中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析,形成高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜,如圖2所示。從節(jié)點(diǎn)大小上來(lái)看,除“計(jì)算思維”外,“大學(xué)計(jì)算機(jī)”這一高頻關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)最大,具有較強(qiáng)的控制其他關(guān)鍵詞的能力,在計(jì)算思維培養(yǎng)過(guò)程中扮演著非常重要的角色。此外“教學(xué)改革”、“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)”、“信息技術(shù)教育”節(jié)點(diǎn)也相對(duì)較大,是國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究的熱點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)連線(xiàn)距離看,“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)”、“教學(xué)改革”與“計(jì)算思維”距離最近,連線(xiàn)也較粗,說(shuō)明它們之間聯(lián)系最緊密。從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看,未來(lái)研究計(jì)算機(jī)教育、信息技術(shù)教育仍然是計(jì)算思維研究的主陣地,而圍繞計(jì)算思維所進(jìn)行的教學(xué)改革將持續(xù)進(jìn)行。

四、計(jì)算思維研究熱點(diǎn)分析

為了進(jìn)一步探析國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究領(lǐng)域的主題結(jié)構(gòu),將相異矩陣導(dǎo)入SPSS 中,運(yùn)用離差平方和(ward)聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析方法,得到計(jì)算思維主題分層聚類(lèi)圖(見(jiàn)圖3)。根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果,筆者將國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究分為以下四個(gè)研究結(jié)果。

1.美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及對(duì)我國(guó)的啟示

該主題包括三個(gè)關(guān)鍵詞——計(jì)算機(jī)科學(xué)、美國(guó)、計(jì)算思維能力。研究?jī)?nèi)容主要是對(duì)美國(guó)《K-12計(jì)算機(jī)科學(xué)框架》的解讀分析、[5]計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的國(guó)際比較研究以及政策建議、[6]美國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展新動(dòng)向[7]等。由此得出對(duì)我國(guó)的啟示:要注重培養(yǎng)學(xué)生以抽象、自動(dòng)、分析為重點(diǎn)的問(wèn)題解決方法,[8]使學(xué)生成為計(jì)算思維者;[9]向全學(xué)段學(xué)生普及計(jì)算機(jī)科學(xué),引導(dǎo)學(xué)生有道德、負(fù)責(zé)任地參與信息社會(huì)[10]等。

2.信息技術(shù)、人工智能、編程教育等學(xué)科中核心素養(yǎng)的養(yǎng)成

該主題包括信息技術(shù)教育、人工智能、編程教育、App Inventor、核心素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、問(wèn)題解決等7個(gè)關(guān)鍵詞。研究主要集中于信息技術(shù)、中小學(xué)人工智能以及編程教育等學(xué)科中課程核心素養(yǎng)或信息素養(yǎng)的框架及內(nèi)容構(gòu)成、[11]校本課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐、[12]基于App Inventor這款手機(jī)編程工具的教學(xué)研究、[13]基于這些課程的核心素養(yǎng)或信息素養(yǎng)的培養(yǎng)等,以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)和了解非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的解決過(guò)程,培養(yǎng)其多種思維方式。[14]

3.基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐、教學(xué)模式與方法、課程體系及能力培養(yǎng)

該主題包括計(jì)算思維、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)、教學(xué)改革、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)模式、教學(xué)方法、課程體系、能力培養(yǎng)、抽象等14個(gè)關(guān)鍵詞。由于計(jì)算思維的提出明確了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革的目標(biāo)和方向,因此該主題也成為國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究的主要領(lǐng)域,且大部分研究是圍繞計(jì)算思維在高等教育中的教學(xué)實(shí)踐展開(kāi)的。從教學(xué)改革策略上看主要有方法推動(dòng)式[15](即讓學(xué)生在潛移默化中掌握計(jì)算思維)、內(nèi)容重組式[16](以計(jì)算思維為主線(xiàn)對(duì)計(jì)算學(xué)科中已有的核心知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織)、全面更新式(逐步推動(dòng)以及內(nèi)容重組相結(jié)合)三種。從教學(xué)改革模式構(gòu)建上看主要有基于計(jì)算思維的探究式教學(xué)模式[17]、網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式[18]、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式[19]、WPBL教學(xué)模式[20]以及輕游戲教學(xué)模式[21]和問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)模式[22]等。從教學(xué)改革效果來(lái)看,大多數(shù)研究通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和問(wèn)卷調(diào)查等方法證明了課程體系改革的有效性,比如課程受到學(xué)生的熱烈歡迎,選課人數(shù)急劇增加、經(jīng)過(guò)培訓(xùn)學(xué)生獲得了多項(xiàng)國(guó)際計(jì)算機(jī)競(jìng)賽獎(jiǎng)、得到了同行的積極響應(yīng)等。[23]

4.大學(xué)計(jì)算機(jī)以及非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

該主題包括大學(xué)計(jì)算機(jī)、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、課程改革、非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)5個(gè)關(guān)鍵詞。主要研究計(jì)算思維導(dǎo)向下,如何利用和融合MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式來(lái)促進(jìn)大學(xué)計(jì)算機(jī)以及非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生有意識(shí)地利用計(jì)算思維進(jìn)行問(wèn)題求解,[24]實(shí)現(xiàn)大學(xué)生計(jì)算思維能力的創(chuàng)新培養(yǎng)以及均衡發(fā)展。研究充分考慮了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程時(shí)的不同,并指出計(jì)算思維問(wèn)題不僅只局限于理科專(zhuān)業(yè),在文科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中也可進(jìn)行計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。[25]

五、計(jì)算思維研究趨勢(shì)討論

為進(jìn)一步確定各研究主題和各關(guān)鍵詞之間的相對(duì)位置,運(yùn)用歐式距離(Euclidean)法對(duì)相異矩陣進(jìn)行多維尺度分析,生成計(jì)算思維多維尺度分析圖譜,如圖4所示??梢钥闯?,位于第一象限的領(lǐng)域三距離坐標(biāo)中心最近,密度最大,說(shuō)明領(lǐng)域三內(nèi)部關(guān)鍵詞之間以及與其他領(lǐng)域之間的聯(lián)系均比較緊密,是目前計(jì)算思維研究的熱點(diǎn),未來(lái)還將進(jìn)一步圍繞計(jì)算思維的本質(zhì)、計(jì)算學(xué)科的教學(xué)模式和教學(xué)方法等展開(kāi)研究。位于第二、三象限的領(lǐng)域二與領(lǐng)域三相比,密度和向心度稍低,其中問(wèn)題解決和信息素養(yǎng)距離中心較近,因此計(jì)算思維、問(wèn)題解決、信息素養(yǎng)三者之間的關(guān)系仍然是未來(lái)研究的重要取向。位于第三象限的領(lǐng)域一處于相對(duì)比較偏遠(yuǎn)的位置,研究主題狹窄,未來(lái)研究的廣度和深度有待進(jìn)一步深化。位于第三、四象限的領(lǐng)域四距離中心較遠(yuǎn),但慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、課程改革三者聯(lián)系緊密,仍是研究熱點(diǎn)。且領(lǐng)域三和領(lǐng)域四距離較近,未來(lái)的研究中或許會(huì)走向融合?,F(xiàn)結(jié)合以上討論以及國(guó)外計(jì)算思維研究進(jìn)展對(duì)我國(guó)計(jì)算思維未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及方向提出建議。

1.增強(qiáng)計(jì)算思維理論研究

目前我國(guó)計(jì)算思維理論層面的研究還停留在對(duì)國(guó)外相關(guān)計(jì)算思維的起源、概念、含義、本質(zhì)等的介紹層面。主要是對(duì)國(guó)外周以真教授、國(guó)際教育技術(shù)協(xié)會(huì)(ISTE)和美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)(CSTA)所提出的計(jì)算思維的概念進(jìn)行解讀。通常認(rèn)為計(jì)算思維是一種問(wèn)題解決的過(guò)程,主要包括問(wèn)題的表述、數(shù)據(jù)的組織和分析、數(shù)據(jù)的抽象模擬、基于算法思想的解決方案、分析與實(shí)施方案、方案的遷移[26]等步驟。而國(guó)內(nèi)只有極少數(shù)學(xué)者對(duì)計(jì)算思維的概念、內(nèi)涵、外延給出了自己的定義,如張立國(guó)等(2018)指出計(jì)算思維是使用科學(xué)工具進(jìn)行抽象模擬以尋求問(wèn)題解決最優(yōu)化方案的系統(tǒng)過(guò)程。[27]準(zhǔn)確界定計(jì)算思維內(nèi)涵與外延關(guān)乎計(jì)算思維發(fā)展與培養(yǎng)能否成功,所以未來(lái)研究中要進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算思維理論層面的研究。

2.豐富計(jì)算思維評(píng)價(jià)研究

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于學(xué)生計(jì)算思維能力的實(shí)證研究大部分是在特定學(xué)科如信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)課程中完成的,包括教學(xué)模式設(shè)計(jì)和探索性嘗試。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn),在一段時(shí)間的教學(xué)干預(yù)后對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后的計(jì)算思維測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。測(cè)量?jī)?nèi)容大部分集中于學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力、學(xué)生對(duì)計(jì)算思維的理解、學(xué)生課堂上的表現(xiàn)以及學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果滿(mǎn)意度等方面,測(cè)量?jī)?nèi)容不全面且可信度較低。而國(guó)外計(jì)算思維測(cè)量方式多元化,主要包括教育活動(dòng)實(shí)施中的評(píng)價(jià)(例如一般編程問(wèn)題的測(cè)試、畫(huà)流程圖、反思自評(píng)報(bào)告等)和計(jì)算思維測(cè)量測(cè)試平臺(tái)[28],此外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出信度和效度均較高的計(jì)算思維測(cè)量量表且投入應(yīng)用。計(jì)算思維評(píng)價(jià)研究的內(nèi)容未來(lái)還要進(jìn)一步豐富,提高實(shí)效。

3.開(kāi)展計(jì)算思維教學(xué)能力研究

計(jì)算思維作為一種分析和解決問(wèn)題的方法,它的發(fā)展歷史是悠久的,但又是嶄新的,對(duì)于師生來(lái)說(shuō)它是一種新興的思維模式。“提升學(xué)生的計(jì)算思維,教師是關(guān)鍵”[29],所以如何對(duì)教師進(jìn)行計(jì)算思維教學(xué)能力的相關(guān)培訓(xùn)以使其更好地服務(wù)于教學(xué)就顯得至關(guān)重要。我國(guó)國(guó)務(wù)院于2018年2月5號(hào)印發(fā)《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見(jiàn)》(中央4號(hào)文件)更是提到教師是教育發(fā)展的第一資源,并決定開(kāi)展教師隊(duì)伍建設(shè)全面調(diào)研工作??梢?jiàn)未來(lái)針對(duì)教師計(jì)算思維教學(xué)能力的研究將是該領(lǐng)域的一大趨勢(shì)。

4.注重計(jì)算思維一體化規(guī)劃研究

計(jì)算思維作為21世紀(jì)人人都要掌握的基本能力之一,具有普適性的價(jià)值理念。計(jì)算思維并不是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的“專(zhuān)利”,非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生也要學(xué)會(huì)用“抽象”的思維方式來(lái)解決問(wèn)題。計(jì)算思維也不是大學(xué)生的“獨(dú)權(quán)”,K12階段的孩子同樣要重視運(yùn)用這種思維方式來(lái)理解信息社會(huì)和自然。因此未來(lái)要繼續(xù)加強(qiáng)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的研究以及如何將計(jì)算思維貫穿到人文社科類(lèi)學(xué)科中。此外,特別要注重計(jì)算思維培養(yǎng)的一體化規(guī)劃,使各學(xué)段計(jì)算思維相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容有清晰的層次性和銜接性,以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育和大學(xué)教育計(jì)算思維培養(yǎng)的全覆蓋、均衡化、系統(tǒng)化。

六、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算思維作為信息時(shí)代的產(chǎn)物,利用其思維模式來(lái)引導(dǎo)人們清晰地了解信息社會(huì)、積極地參與信息社會(huì),并負(fù)責(zé)任地應(yīng)對(duì)信息社會(huì)帶來(lái)的一系列沖擊和挑戰(zhàn)顯得至關(guān)重要。我國(guó)計(jì)算思維的研究目前還處于起步階段,其研究的廣度和深度有待進(jìn)一步加強(qiáng),尤其是如何將計(jì)算思維深度貫穿于學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程將是未來(lái)計(jì)算思維研究的核心內(nèi)容。

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(編輯:王天鵬)

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