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計算思維概念與本質舉例

生活 更新时间:2025-01-31 11:00:46

計算思維(Computational Thinking)目前很熱,教育部門已提出要求在中小學階段就開始培養學生的計算思維,如《普通高中信息技術課程标準(2017年版)》提出把計算思維列入四個核心素養之一,要求學生掌握數據算法、信息系統、信息社會等關鍵學科知識,形成運用計算思維解決問題等關鍵能力;在搜索引擎上按照“小學 計算思維”進行搜索,會發現大量讨論培養小學生計算思維的文章;一些社會團體和大型IT企業、培訓機構也在中小學的計算思維培養方面投入巨大。

我學習計算技術和從事計算技術科研工作已有40多年,計算思維這個詞大約是在1984年參加一次講座時就已經聽到,當時認為理解了,但現在看當時并沒有真正明白,因為真的要問我什麼叫計算思維,我還真有點答不上來。于是去查了一下資料,目前業内普遍認可的是2006年3月美國卡内基·梅隆大學計算機科學系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出的定義:計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。這是較為寬泛的定義,和計算思維有關的思維活動有哪些?筆者估計很多專業人士列不全,我想我也列不全。所以前段時間稍微花了點時間收集了一些資料,歸納整理出一個計算思維有關的活動或概念、技術列表,如下圖所示。

計算思維概念與本質舉例(高大上的計算思維)1

計算思維相關活動或概念、技術列表

筆者希望這是一個抛磚引玉的動作。

做這項工作本身符合上圖中的“逼近”思維,範圍或界限不清晰時,可以先找到一個初始值,再通過查閱資料、推理、歸納等方法,逐步逼近正确的值。筆者希望大家看到這篇文章後,能夠在讨論區留言,給出上圖中遺漏的活動、概念或技術,逐步将已有和計算思維有關的概念和技術找齊。這項工作十分有價值,有助于更好地理解計算思維,同時有利于計算思維培養方案的設計。有了更為逼近正确的計算思維活動列表,下一步可以按照培養階段、培養方向等對這些概念或技術加以區分,有助于提升計算思維培養的完整性或針對性,提生教育質量。

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