目前,计算思维受到了国内外教育界的热捧。随着新一轮课改,计算思维进军成为高中信息技术的学科核心素养之一。那么计算思维是什么?下面我想从思维、计算、计算思维三个方面谈谈我的想法。
一、思维
思维是人类所具有的高级认识活动。按照信息论的观点,思维是对新输入信息与脑内储存知识经验进行一系列复杂的心智操作过程 。思维方式有:分析与综合、比较与分类、抽象和概括。思维种类多样,比如
形式性思维(感性具象思维、抽象逻辑思维、理性具象思维)
目的性思维(上升性思维、求解性思维、决断性思维)
智力品质性思维(再现思维、创造思维)
思维技巧有归纳思维、演绎思维、批判思维、集中思维、侧向思维、求异思维、求证思维、逆向思维、横向思维、递进思维、想像思维、分解思维、推理思维、对比思维、交叉思维、转化思维、跳跃思维、直觉思维、渗透思维、统摄思维、幻想思维、灵感思维、平行思维、组合思维、辩证思维、综合思维、核心思维、虚拟思维。
我们在解决一个问题,往往用上多种思维,每一种思维不是单独存在的,我觉得每一种思维交叉融合,帮助人们解决问题。
当思维站在全局视角时,会有以上的解释,而当思维站在学科视角时,就会有学科思维,比如数学思维,理科思维、文科思维等等。那么当思维站在时代视角时,就会出现古代思维,现代思维。在不同的时代,人们用符合这个时代发展的工具,和赋予不同的思维技巧去解决问题,我是这样理解的,比如说,在古代,人们解决算数问题,会用结绳法,而在网络、计算机、移动、信息化时代,人们就会使用相应的信息技术工具,信息化地解决问题。其实,不同时代思维的出现,都是为人民更好地适应这个时代,并解决这个时代独有的问题。而计算思维的提出就是响应我们现在计算机等电子化设备时代,帮助人们更好地应用这个时代的工具,有效地解决问题,并活出这个时代的精彩。
2.计算
计算在汉语词语中有1)核算数目,根据已知量算出未知量;运算和2)考虑;谋虑两种含义。我觉得计算思维中的计算除了有计算机的计算含义,还有这两种含义。
3.计算思维
说到计算思维,就不得不谈谈《计算思维的研究及其进展》这篇文献,该文以时间为线索,根据计算思维的形成特点,提出了计算思维的萌芽时期、奠基时期和混沌时期,综述了计算思维的关键内容,包括计算思维的概念、计算思维的原理、计算思维在教学中的应用。并展望了计算思维未来的研究方向及其面对的挑战。
计算思维源于远古的计算,奠基于2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking)。周教授认为: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。提出了计算思维的6个特征:
1)概念化,不是程序化
2)根本的,不是刻板的技能
3)是人的,不是计算机的思维方式
4)数学和工程思维的互补与融合
5)是思想,不是人造物
6)面向所有的人,所有地方
以及一系列广泛的计算机科学的思维方法:递归,抽象和分解,保护、冗余、容错、纠错和恢复,利用启发式推理来寻求解答,在不确定情况下的规划、学习和调度,等等
而计算思维的理解也逐渐向以下两个方向靠拢:
1)以思维科学为基础,以计算为核心的人工智能方向;
2)以计算为基础,以思维科学为核心的认识论方向。
所以说,计算思维就是在计算机时代背景下,运用计算机科学领域的思想方法形成解决问题方案的过程中,所包含的一系列思维活动即计算思维。具备计算思维的学生在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题,抽象问题特征,建立结构模型,合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用算法设计解决问题的方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法,并将其迁移到与其相关的其他问题解决之中。
那么计算思维的培养除了发生在学校教育中,还能发生在移动学习中吗,如何让计算思维的培养方式更具有时代特性呢?计算思维的培养有怎样融入我们当前的网络学习中呢?这是值得我们思考的问题。