少兒編程火爆,如何培養孩子的計算思維?

2020-11-24 芥末堆

少兒編程火爆，如何培養孩子的計算思維？

作者：郎愛君 發布時間：

少兒編程火爆，如何培養孩子的計算思維？

作者：郎愛君 發布時間：

我們經常看到「計算思維」這個術語，那到底什麼是計算思維（CT）？它與編程和計算機科學有什麼區別？尤其在教學方面，它們的區別在那裡？

什麼是計算思維（CT）？

簡而言之，計算思維是利用計算機科學解決問題的一種強有力的思維方式。

具體闡述下計算思維的定義。當提出問題時，首先定義問題的內涵，然後利用計算的思路解決問題的方法就是計算思維。具有計算思維的人，會通過收集數據、分析數據來理解和思考問題。不僅僅體現在解決某一個問題上，繼續探索思維模式：去除問題細節，抽象定義問題，解決具有數據特徵的所有問題。如果願意更深入探討，可以定義解決問題的步驟，建立數據模型，並調試和驗證解決方案。下圖解釋了構成計算思維的元件。

計算思維的背景

「計算思維」術語走入大眾視野，起源於期刊《ACM通訊》（Communications of the ACM）2006年計算機科學家 Jeannette Wing 的一篇文章。在那篇文章中Wing提到：

」計算思維是每個人（而不僅僅是計算機科學家）都應該具備的基本技能，計算思維同閱讀，寫作和算術一樣，應當成為孩子們必備的分析能力。「

CS教育（尤其K-8年級）不應當只是成就程式設計師或計算機科學家。CS教育應該使每個生活在數字世界的人，具有運用計算思維解決問題的能力。所以，應該有更多的教育項目，教育資源或教學大綱注重培養孩子們的計算思維——而不只是計算機科學或編程。ISTE和CSTA兩家機構聯合定義了計算思維的操作過程，並倡導在課堂上培養孩子們的CT能力。最近，Google創建了融合不同領域的CT在線課程，並提供有價值的CT資源。這些年來，Scratch，一種流行的圖形化程式語言，通過對計算的定義，實踐和對觀點的討論解釋了CT。

註： Seymour Papert 在1980年出版的《Mindstorms》一書中，就提到了運用計算思維的重要性，儘管他的定義和操作步驟與Wing不完全相同。

計算思維資源：如何在課堂上培養CT能力？

孩子們必須通過學習編程來鍛鍊計算思維能力嗎？有些人的答案是肯定的，另一些人則關心問題是如何解決的，而不在意解決的方法是否是通過設計和編碼實現的。為項目編寫代碼，調試程序無疑是鍛鍊CT能力的一種有趣方法，不過除了編碼，老師還可以在CT課上使用很多非編程類資源。相關例子如下：

1 語言和歷史：谷歌spreadsheets和谷歌Ngram Viewer。使用電子表格函數來評估語言的使用情況。

2 數學：面向問題提供解決方案的Desmos教育資源。例如教案：通過收集數據，建立模型，預測手機間隔多久就需要充電。

3 社會研究： Wolfram Alpha的教育案例。在此課程中，學生通過使用計算知識引擎Wolfram Alpha，研究數據，尋找某城市通往世界各地的最短飛行路線。

4 科學：學生可以使用MIT提供Starlogo Nova工具。建立如水循環，生態系統等模擬計算模型進行實驗。如果需要，學生還可以通過修改代碼，修改模型來理解科學內涵。

當今社會，我們需要提供給每個孩子成為科技創造者的機會，讓他們理解並學會運用計算思維的強大力量去解決問題。夕陽西下，當學校回歸沉寂之際，不管你決定讓孩子們關注計算機科學，編程還是計算思維，你是否思考過：最重要的是讓孩子們超越對技術的簡單消費，培養孩子們的創造力和解決問題的能力。

原文出自Edsurge。

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