為什么需要強調(diào)“計算思維”相關(guān)能力的培養(yǎng)呢?
在學習計算機的過程中,除了學習計算機的相關(guān)理論和操作外,附帶的收獲就是“計算思維”相關(guān)素質(zhì)的培養(yǎng)。
計算思維(Computational Thinking)是2006年3月,美國卡內(nèi)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(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出來的。周教授認為:計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)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。
2018年7月美國計算機權(quán)威期刊《Communications of the ACM》再次發(fā)表了國外教授對計算思維的新的認識。論文指出計算思維除了是孩子必須分析能力以外,還是世界上所有人所必須具備的“方法和能力集”。

為什么會說“計算思維”是非常重要的一種技能或者思維活動呢?我們可以從以下角度來理解。
計算機是人類發(fā)明的,用來幫助人類進行科學計算的設(shè)備。結(jié)合圖靈機理論,計算機是裝置與指令的集合??梢园l(fā)現(xiàn),計算機學科實際上就是人類將社會生活中的工作方式進行總結(jié)、“抽象”、提煉、建模,然后得出相關(guān)結(jié)論,通過讓計算機能夠“自動化”執(zhí)行特定的行為,并反過來協(xié)助人類的學科。同時,“計算思維”中的相關(guān)經(jīng)驗和方法是計算機科學家從現(xiàn)實生活中總結(jié)出來的規(guī)律和方法,是對現(xiàn)實生活中處理事件的抽象。因此,有人認為“計算思維的提出,將人類認識社會的方式由感性階段提升到理性階段”。
其次,計算思維的本質(zhì)是抽象(Abstract)和自動化(Automation)。計算思維強調(diào)分析、總結(jié)事物,并且能夠從現(xiàn)實生活中“抽象”事物本質(zhì)的能力;同時,計算思維也強調(diào)通過分析和總結(jié)相關(guān)的學習規(guī)律,根據(jù)規(guī)律來“自動化”協(xié)助新的或者相關(guān)知識的學習和理解。計算思維能力的培養(yǎng),能夠幫助人類在學習過程中養(yǎng)成總結(jié)分析事物的能力,并且能夠運用規(guī)律指導社會實踐。
目前,我國中小學生在校期間受到系統(tǒng)、嚴格的邏輯思維和實證思維的培養(yǎng),例如數(shù)學、物理、化學、生物等,然而,計算思維相關(guān)的教學內(nèi)容卻嚴重缺失,計算思維的普及遠不如美國。盡管,我國中小學也開設(shè)了信息技術(shù)課程,或者學生也參加了大量社會機構(gòu)舉辦的STEAM課程,但是,由于升學導向,以及社會機構(gòu)教師的專業(yè)度問題,我國中小學生,甚至部分剛?cè)雽W大學生接收到的計算思維培養(yǎng)仍然欠缺或者片面,普遍表現(xiàn)出計算思維能力較差的特點。
自從計算思維提出后,國內(nèi)外均開展了廣泛的研究和實踐。自2006年后,美國在中小學全面普及計算思維;計算思維在中國教育界的推廣普及已經(jīng)有好幾年了。中國科學院陳國良院士在2011(第八屆)CCF中國計算機大會做了題為《計算思維:大學計算教育的振興科學工程研究的創(chuàng)新》;2017年11月23日在新加坡一個政府的網(wǎng)站上,南洋理工大學的Looi Chee Kit教授提出一個鮮明的觀點:“計算思維的教和學是新加坡人為數(shù)字世紀做好準備的關(guān)鍵,每個學生需要培養(yǎng)計算思維”;其他的內(nèi)容舉不勝舉,在此不再贅述。
可以發(fā)現(xiàn),計算思維能力的培養(yǎng)受到社會各行各業(yè),以及各國政府的關(guān)注,也是人類將來必須具備的生存能力之一,是進入未來人機融合世界最根本的品質(zhì)。因此,中小學生,甚至大學生的計算思維能力培養(yǎng)甚為重要!
推薦閱讀:北京工業(yè)大學,國家級教學名師,蔣宗禮教授2013年在《中國大學教學》雜志第9期中發(fā)表的文章《計算思維之我見》。