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高中新课程新教材教学中的计算思维教育

山东省青州第一中学信息技术特级教师、校长助理。山东省教科院兼职教研员，山东省教学能手、山东省电化教育先进个人、国培信息技术专家、山东省教育厅新课程培训专家，获得潍坊市政府教学成果一等奖。曾经编写国家教材（教科版）必修二《信息技术与社会》（副主编），出版专著《趣味动画一点通》，主编山东省初中《信息技术》教材（泰山版），《中国信息技术教育》杂志“蓝调解码”栏目主持人，发表上百篇重要的国家级论文，指导信息学奥赛获得省一等奖、国家三等奖十几人次。

计算思维是一种学科思维，我们不否认计算思维教育会有利于学生思维整体水平的发展，同时也需要清楚计算思维作为计算机学科思维与其他学科思维有着不同之处，计算思维的独特性才是计算思维教育的价值所在。

●计算思维概念的发展

王爱胜：王教授您好，您一直在研究中小学信息技术课程、教材与教学，在计算思维在教学中如何落地方面有很多显著的研究成果。所以，我将一线信息技术教师在教学中遇到的部分困惑提出来，请您分析指點。

所以，想请教王教授，应如何认识计算思维的概念发展？如何看待编程设计与应用软件不同的计算思维？

王荣良：王老师好！很荣幸能与您共同探讨共同关心的计算思维教育问题。

但凡一个概念从专业领域走向大众视野，必然会遇到很多问题。例如互联网，在计算机网络专业中，还需要细分互联网与因特网的异同以及各种技术特性，这就与目前大众所接受的互联网概念并不相同，而互联网+概念的提出，则是反映了一种社会生产、社会生活方式，其原有的技术属性明显弱化。计算思维也一样，计算思维概念在经历通俗化的过程中，会促使更多的人去学习、研究并接受这一概念，同时，计算思维概念本身也在不断地演化与发展。其合理的发展方向，也是我们所关心的问题。

在计算机专业教育领域，计算思维早就被提出了。例如，《中国计算机科学与技术学科教程2002》，也称为CCC2002教程，从学科教育思想、观念、教学计划以及学生培养目标等方面为计算机科学与技术本科教育提供了指导意见。CCC2002教程阐述了计算思维的梯级训练系统，并把计算思维能力作为专业本科学生必须掌握的学科能力。周以真教授把计算思维界定为如同读、写、算一样重要的、每个人都要掌握的能力，引起了社会的广泛重视以及很多学者的参与讨论。计算思维的普及化发展，以及计算思维分解为更一般的思维方式等都是概念演化的不同方向。但是我们需要思考的是，计算思维概念发展的边界在哪里？因为如果不预设边界，计算思维很有可能会普及成为适合解决所有问题的一般思维方式。我的观点是，计算思维是一种学科思维，我们不否认计算思维教育会有利于学生思维整体水平的发展，同时也需要清楚计算思维作为计算机学科思维与其他学科思维有着不同之处，计算思维的独特性才是计算思维教育的价值所在。

王爱胜：请教王教授，计算思维有什么优势可以让它成为信息技术学科思维呢？

王荣良：如果认可计算思维是计算机学科思维，那么，开展计算思维教育的最好载体就是计算机学科教育。这是我的第二个观点。尽管在生活问题或其他场景中解决问题的过程也能领悟到计算思维，然而计算机学科知识、学科方法的学习经历是培养计算思维最直接也是最专业的途径。当然，以这样的途径在中小学开展计算思维教育，面临的挑战是学生的认知水平和知识储备与计算思维教育的关系，也就是说，中小学生能够掌握的计算机学科知识是否能够支撑计算思维发展的需要。

作为20世纪最伟大的发明，计算机有两个特点：通用性和友好性。通用性表现在计算机高度抽象了数据计算的过程，我们在其基本架构上运用计算机学科思想与方法编制软件或设计硬件，就可以为特定的应用服务。通用性也造就了计算机具有应用的广泛性。友好性则反映了计算机的发展是以尽可能降低人的能量开销为目标的，其特定应用的傻瓜化发展，就是在一定程度上或范围内帮助人们降低思维强度，从而轻松地享用计算机。正因为如此，计算机会被广泛地应于各个领域。因此，我的第三个观点是，不能以计算机在当代社会应用的普及性来简单推断计算思维教育的重要性。

由于实施计算机学科教学需要有一定的门槛高度，所以在中小学开展计算思维教育，面临着学习者计算机学科基础知识匮乏的困境。相对而言，编程学习需要的学科基础知识比较少，起点低，中小学生容易接受，是一个适合在中小学开展计算思维教育的载体。同时，在中小学开展编程学习有基础，且目前也有比较多的人机交互友好的编程平台可供选择，这也是有利因素。更重要的是，程序设计是一个作品创作的过程，这个过程能够体现计算机学科思想与方法的运用。

至于利用应用软件解决问题，则需要考察其表述的应用与计算机学科思想与方法的关系。一般而言，所谓应用软件，就是计算机软件开发人员已经将具体应用的操作要求以程序为载体进行了固化，从而降低使用者的思维负荷。例如，使用文字处理软件，使用者思考