1 计算思维的概念
2006年,美国卡内基-梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)首创“计算思维”,并解释计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2011年,国际教育技术协会(ISTE)和计算机科学教师协会(CSTA)从计算思维的操作层面定义计算思维“通过使用计算机表述问题、组织和分析数据、抽象数据、生成解决方案、选择最优方案、最终促进思维迁移的问题解决的过程”。计算思维是问题解决的内在表现,而不是一个单独存在的思维过程。因此,计算思维可以被理解为是一种综合能力的体现,旨在培养学生在信息化环境下解决实际问题的能力,发展学生算法思维和创新意识,并能够将解决问题的过程性思维进行迁移应用。
2.中小学计算思维培养重要性
K-12阶段学习者计算思维的培养是各个国家对创新型人才培养的有力抓手,也是适应时代发展的要求。首先,计算思维培养助力学生适应时代需求。智能技术迅速发展,学生利用信息技术创新性解决现实问题成为适应未来发展的新趋势。其次,计算思维有利于提升学生的创新能力。学习者是学习的主体,其在教师的引导下自主探究,将多学科知识融合应用,以不同的视角创想问题方案,提升自我创新能力。最后,计算思维培养的能够促进学生树立正确的技术伦理规范意识。中小学生生长在数字环境中,对技术的敏感度与生俱来,在中小学阶段培养学生的计算思维能够引领学生辨析技术的利弊,客观认识技术为生活带来的影响,建立网络社会的道德意识。