教师读《计算思维教育》有感

教师读《计算思维教育》有感

《计算思维教育》由上海科技教育出版社出版，作者是王荣良。这本书从信息技术学科的瓶颈出发，探讨了计算机教育的本质问题——计算思维教育。

在当今这个普适计算的时代，“计算思维”的提出顺应了时

代的发展，也得到了很多教育工作者的关注，很多研究者都从不

同角度对它进行了阐述，导致了“计算思维”有很多个版本的概

念界定，让初识“计算思维”的我有点困惑，于是找到了这本书，希望对“计算思维”有一个比较系统的认识。

作者从机器计算的发展和思维科学的兴起两个方面追溯了计

算思维的起源，介绍了计算思维在中国及欧美的发展情况，20XX

年美国总统信息技术咨询委员会提交了一份《计算思维：确保美国竞争力》的报告，建议将计算科学长期置于国家科学与技术领域的中心领导地位。在英国，也有不少专家在讨论计算思维对他们学

科的影响，这些学科已经延伸到哲学、物理、生物、医学、建筑、教育等不同领域。在中国，许多高等学校也开展了关于计算思维

的研讨，从事计算思维研究的人主要集中在高校，但随着计算思

维被关注的程度急剧提升，中小学计算思维教育也正在兴起。

我国中小学信息技术课程是从计算机课程发展过来的，经历

了从计算机教育到信息素养培养的转变。本书把这一转变用文化观、工具观和素养观三个视角来描述，其中，个人觉得比较有借

鉴意义的是文化观，前苏联的计算机教育学家伊尔肖夫认为，现

代人的日常生活和学习都是按照一定的过程进行，善于不善于编

排与执行自己工作、生活与学习中的程序是人们能不能有效地完

成各种任务、能否得到一种有条理生活的重要关键。为此，他提

出了“程序设计世界”的看法，认为现代人需要一种除了读、写、算文明以外的新文明——计算机文化。他认为人类的思维活动和

计算机程序的工作原理有共同特点——都要对自己的活动进行程

序设计。工具的使用越简单，其中隐含的理论和方法就越丰富。

当前计算机软件的工作界面越来越友好，学生学习的难度降低了，所需要的思维要求也降低了，这就是目前计算机教育在计算思维

方面的缺失。

作者通过梳理信息技术课程教学内容，从思维哲学的角度对

信息技术课程中的算法思维、工程思维、批判性思维进行探讨，

认为在信息技术教学过程中，应该以高级认知能力为基础，着重

培养学生的逻辑思维和问题解决技能，所以计算思维也应该成为

信息技术课程的内容。英国中小学计算机科学课程主要包括算法、程序、数据、计算机、通信与因特网五个部分，将计算思维的培

养归纳为建模、分解和概括。而在美国，K12计算机科学课程标准以“计算思维”、“合作”、“计算实践与编程”、“计算和交

流设备”、“社区、全球化和伦理道德的影响”为主线，建立了“计算机科学和我”、“计算机科学和社会”、“运用概念和创

设现实方案”三级课程模型。由此可见，国外的教育者们已经把“计算思维”放到一个非常核心的位置了。

目前，我国信息技术课程的目标是培养信息素养，从本质上说，信息素养主要是围绕人、信息、工具三者的关系展开，即人

是如何处理信息，人是如何运用工具处理信息，工具是如何处理

信息的。其中，工具是如何处理信息反映的就是计算机的学科思

想和方法论，在一定程度上体现了计算思维。

作者总结了三条基于计算思维的教学原则，1）操作性与实践

性相结合原则，2）直观性与思想性相结合的原则，3）规整性与创造性相结合的原则。在操作技能的学习上，不应该是简单机械的，而应该是有目标的，基于实践的。在教学中应该重视直观性，同

时也要引导学生正确认识和理解信息技术相关文化、伦理和社会

等问题。另外，由于机器计算的过程是按照严格按预设步骤有序

进行的，所以在教学中要特别注意培养学生规整的意识和习惯。

虽然“计算思维”的教育可以渗透其它学科的各个领域，但

基于设计的计算思维教学依旧是计算思维教育的重要形态。而算

法和程序本身承载的策略与方法就与计算思维的方法一致，因此，算法和程序也是目前中小学信息技术教师落实计算思维教育的主

要教学内容。但在实际教学中，我们往往比较重视各种结构的特

点和应用实例，而忽略了为学生提供思维空间。学生用在“观察”和“思考”上的时间很少。作者通过分析案例，认为教师如何引

导学生进行思考才是计算思维培养的关键，引导学生思考不仅在

程序设计过程中，更应该贯穿于程序调试的过程中。与设计程序

相比较，调试中出现的问题是生成性的，调试也需要更多的思维

能力。程序调试中的计算思维教学给了我很大的启发，在之前的

教学中，程序调试往往是一带而过，没有引发学生深入系统地思考，今后应该重视这一块。

除了程序设计，作者还分享了一些基于应用与操作的计算思

维案例，比如在演示文稿的制作中，引入概念图软件；在学习文

件压缩的操作技能时，通过“文件压缩记录表”引导学生了解压

缩思想和规则；在认识IP地址时，引导学生观察和分析，来感受DNS、IP地址和域名之间的关系。

看完这本书，我对“计算思维”和“计算思维教育”都有了

一个新的认识，计算思维从本质上说还是一系列的思维活动，与

知识教育相比，思维教育更多得是依靠学习者自己的摸索和体悟，教师的作用只能引导学生用思维的语言和逻辑去思考，并在教学

过程中渗透计算思维的理念。这种从知识教育到思维教育的转变，不仅对学生的学习方式有重要影响，对教师也是重大的考验。所以，在实际教学中，要不断地反思，不断优化教学策略，争取让

学生在学完课程之后能获得基本的科学思维能力和问题解决能

力。