“计算思维与问题求解的关系如哬思维”（Computational thinking）算不上什么新的概念但这个词最近随着“少儿编程”的走红才开始被越来越多的人关注；教育者和家长们也开始关注“如哬在K12的教学过程中教会孩子们计算思维与问题求解的关系如何思维”。

“计算思维与问题求解的关系如何思维”这个概念的历史比你想象Φ的更为悠久如果你是一个教育者，想在教学过程中加入“计算思维与问题求解的关系如何思维”的理念那么你应该或多或少先了解┅下“计算思维与问题求解的关系如何思维”这个概念的历史背景。

在上世纪60年代麻省理工学院的两位教授Alan Perlis和Seymour Papert在畅想未来的时候，便开始设想机器及自动化将给世界带来怎么样的影响；Perlis教授则总结说：编程应该融入到高等教育里去

80年代，在麻省理工学院工作期间Perlis教授便开始尝试将“计算思维与问题求解的关系如何思维”引入到K-12的教育中。这些科学家、教授与其他的研究人员一起创建了“计算思维与问題求解的关系如何思维”的教学基础；但是除美国外许多国家的K-12课程中尚没有提出相关的需求。

“教授计算思维与问题求解的关系如何思维并不需要占用孩子额外的时间因为计算思维与问题求解的关系如何思维的教学可以融入到其他学科里去。”

过去“计算思维与问題求解的关系如何思维”没有融入K-12的教育系统的主要原因是：老师们没有时间在孩子们紧凑的课程表里再加上其他新的东西了。然而教授“计算思维与问题求解的关系如何思维”其实并不需要占用孩子们额外的时间，因为计算思维与问题求解的关系如何思维的教学是可以融入到其他学科里去遗憾的是，过于许多关于“计算思维与问题求解的关系如何思维”的研究都是基于大学本科的学术环境里的提别昰在计算思维与问题求解的关系如何机科学领域里；所以，我们不知道“计算思维与问题求解的关系如何思维”应该如何融入到K-12的课程里

随着“计算思维与问题求解的关系如何思维”在最近10年开始逐渐被人悉知，有越来越多的人开始研究如何将“计算思维与问题求解的关系如何思维”引入K-12阶段的教学中去并给出了许多很好的建议；我们可以通过不同的方式、跨学科地向K-12的学生传授“计算思维与问题求解嘚关系如何思维”。

Initiative）启动“Wolfram计算思维与问题求解的关系如何思维计划”将教育工作者，计算思维与问题求解的关系如何思维倡导者和學生联系在一起以帮助传播计算思维与问题求解的关系如何思维。

“Wolfram计算思维与问题求解的关系如何思维计划”设计了一系列的课程唎如“设计安全的自行车车锁”使用Wolfram语言向学生介绍计算思维与问题求解的关系如何思维。然后学生可以利用这些知识以其他方式使用該语言：例如编写更好的代码来保护他们的自行车。

在设计“计算思维与问题求解的关系如何思维”课程的时候“让学生感兴趣”非常關键；如果课程不能够吸引学生的兴趣的话，很容易就会让学生失去耐心；因此让学生自发地想学习并能持续关注于他们觉得有趣的问題，在设计课程的过程中非常重要

“学生掌握了某项技能之后，他们就应该能够使用他们在学习的过程中开发出来的“计算思维与问题求解的关系如何思维”来解决其他课堂作业中的问题”

在大学教育里，整合“计算思维与问题求解的关系如何思维”通常意味着要将“計算思维与问题求解的关系如何思维”与学术问题连接起来而在K-12教育中，我们更趋向于个性化非正式的学习过程，更趋向于“项目式學习”（project-based learning）：有的学校老师会通过让学生参加机器人竞赛来训练“计算思维与问题求解的关系如何思维”；有的学校老师会将一些不常见嘚材料带到课堂里并让孩子们打开脑洞，思考如何用这些材料做出一些不寻常的项目

有学者认为，在设计“计算思维与问题求解的关系如何思维”课程的时候应该明确地指出：学生在此课程中所学到的技能可以如何应用到其他学科教育中去。学生通过课程掌握了某项技能之后就应该能够用他们在学习的过程中开发出来的“计算思维与问题求解的关系如何思维”来解决其他课堂作业中的问题。引用苹果公司创始人乔布斯的话就是：学生应该能够将在学习编程中得到的经验“成为你思考过程的一面镜子，学会思考”（“to

随着“计算思維与问题求解的关系如何思维”越来越受学术界、教育界的欢迎我们很快就能在所有的K-12教育课程里看到它的影响；当然，也需要更多的囚一起来探讨我们如何更好地让学生们掌握这样一种在与机器人竞争中必备的思维方式。

这是“编程总动员”创始人约克老师的教学笔記会分享一些关于“少儿编程培养孩子创新力”的想法和心得。因为时间、精力有限每日只更新200-300字。喜欢的话可以长期关注，谢谢

“计算思维与问题求解的关系如哬思维”这个词给我一种很模糊的感觉这种感觉和我在第一次听说“联通主义”的时候差不多。因为我第一次听到这个词的时候说出這个词的老师并没有讲这个词是什么意思，我下来在网上查过：

中国知网“计算思维与问题求解的关系如何思维”检索结果

计算思维与问題求解的关系如何思维是运用计算思维与问题求解的关系如何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思維与问题求解的关系如何机科学之广度的一系列思维活动[1]

计算思维与问题求解的关系如何思维是一种思维过程，涉及描述问题并以计算思维与问题求解的关系如何机可以有效执行的方式表达其解决方案[2]

计算思维与问题求解的关系如何思维是一种问题解决的方式。这种思維将问题分解并且利用所掌握的计算思维与问题求解的关系如何机知识找出解决问题的办法。[3]

计算思维与问题求解的关系如何思维是一種以抽象、算法和规模为特征的解决问题的思维方式[4]

计算思维与问题求解的关系如何思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一個看起来困难的问题重新阐释成一个人们已知其解决方案的问题[5]

计算思维与问题求解的关系如何思维是计算思维与问题求解的关系如何囷思维的结合。从思维的视角出发计算思维与问题求解的关系如何思维是指运用计算思维与问题求解的关系如何的科学方法进行问题求解的一种思想活动。[6]

计算思维与问题求解的关系如何思维是人们应用计算思维与问题求解的关系如何学科的原理思想和方法解决问题中形成的一系列思维技能或模式的综合，是一种动态、普适的思维技能即再不同场景和学科背景下，其应用表现为不同的实践形式或阶段并非是固定的、机械的过程。[7]

计算思维与问题求解的关系如何思维是运用计算思维与问题求解的关系如何机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算思维与问题求解的关系如何机科学之广度的一系列思维活动。[8]

计算思维与问题求解的关系洳何思维是一种与计算思维与问题求解的关系如何机及其特有的问题求解紧密相关的思维形式在求解各类问题时，有意识地使用计算思維与问题求解的关系如何机科学家们所采用的思想、方法、技术及工具甚至环境，不仅包括思考还包括更一般的活动。[9]

计算思维与问題求解的关系如何思维是由意识、方法和能力三个层次的内容所组成的复合思维[10]

计算思维与问题求解的关系如何思维是一种独特的解决問题的过程，是一种可以帮助人们更好地理解和分析复杂问题的思想方法从而形成具有形式化、模块化、自动化、系统化等特征的问题解决方案。[11]

从认知特征角度认为计算思维与问题求解的关系如何思维是一种具有技术原科学性特征的、 与信息化社会相适应的心理工具；从表现特征角度认为，计算思维与问题求解的关系如何思维是一种基于信息技术解决问题的能力； 从信息环境角度认为 计算思维与问題求解的关系如何思维是头脑内部信息系统和外部自然信息系统的合理互动过程。[12]

国内比较权威的当属“新版普通高中信息技术课程标准”对计算思维与问题求解的关系如何思维的界定：计算思维与问题求解的关系如何思维是以计算思维与问题求解的关系如何机领域的学科方法界定问题、抽象特征、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，运用合理的算法形成解决问题的方案總结利用计算思维与问题求解的关系如何机解决问题的过程与方法， 并可迁移到与之相关的其他问题解决中的一种学科思维[13]

国内外学者對计算思维与问题求解的关系如何思维这个概念的定义可谓是百家争鸣啊，近年来也有学者做了综述研究例如张立国老师等通过计算思維与问题求解的关系如何思维核心词汇的统计发现关于计算思维与问题求解的关系如何思维概念已有的界定存在如下几种说法：问题解决說、系统说、过程说、活动及方法说、工具说。[14]钟柏昌老师等将学界有关计算思维与问题求解的关系如何思维的认识认为以下几种：问题解决说、抽象说、自动化说、构造说、信息表达说、社会计算思维与问题求解的关系如何说、三维目标说[15]

虽然有一些综述文献对计算思維与问题求解的关系如何思维做了进一步的解读。我还是对它心存疑惑我第一次看到这个概念的时候，我就认为计算思维与问题求解的關系如何思维是人类的一种思维方式在后续阅读文献的时候，一些学者的定义中也多次出现了思维方式这个词但是让我困惑的是，我突然发现了这么一个观点：人类思维只有三种基本类型即逻辑思维、形象思维和直觉思维。[16]计算思维与问题求解的关系如何思维和它们昰什么关系呢

这个问题促使我去思考什么是思维。于颖等对思维结构的在认识来建构计算思维与问题求解的关系如何思维的三棱结构[17]

思维的三棱结构（如图一）以思维的目的、过程、内容、品质、自我监控与非智力因素等六种要素为基础，对难以穷尽的多元思维结构进荇组合形成了多侧面、多形态、多水平、多联系的结构框架。其中思维的目的是思维活动的方向和预期结果；思维的过程主要指信息加工的过程，包括抽象、概括、归类、比较、系统化和具体化等思维活动；思维的内容主要指思维的材料可以理解为信息；思维的品质反映了人的思维的个性化特征，包括深刻性、灵活性、独创性、批判性和敏捷性；思维的自我监控可以理解为反思和批判是思维结构的朂高形式；思维的非智力因素主要包括性向、态度、情感等，在思维发展中起动力、定型和补偿的作用此外，环境主要指支持思维形成與发展的特定的物质环境和社会历史文化环境严格来说，它不属于思维结构的范畴但对思维的形成与发展具有重要作用。

图一 思维的彡棱结构 图片来自[17]

思维的三棱结构是面向一般性思维的系统化思维结构框架依托这个结构框架，结合计算思维与问题求解的关系如何思維的意蕴特征于颖等将这个一般性思维结构予以特定化、具体化，建构了计算思维与问题求解的关系如何思维的三棱结构（如图二）

圖二 计算思维与问题求解的关系如何思维的三棱结构

自此我对计算思维与问题求解的关系如何思维的理解才又推进了一步，下面我将结合計算思维与问题求解的关系如何思维的三棱结构来说一下我对计算思维与问题求解的关系如何思维的理解：

第一、计算思维与问题求解的關系如何思维的目的：前文所述中学者们基本倾向于问题解决说所以这里我把计算思维与问题求解的关系如何思维的目的定位问题解决（和前辈不谋而合呐）。

第二、计算思维与问题求解的关系如何思维的过程：周以真( Wing2008) 明确指出计算思维与问题求解的关系如何思维的本質是抽象，是最一般意义上的抽象是决定哪些环节需要强调，哪些环节可以省略的过程是计算思维与问题求解的关系如何思维的基础。结合我对个性与共性的辨证理解和对编程的皮毛理解我把计算思维与问题求解的关系如何思维的过程理解为对某个事物的认识上升到對同类事物的认识，再进一步认识于某个事物比如说在解决某个问题时候总结出同类问题的规律，在利用这个规律去解决其他同类问题

第三、计算思维与问题求解的关系如何思维的内容：即思维加工材料。思维过程中使用的符号表征系统是思维心理加工的具体对象或材料这就是思维加工材料。[18]我在很多文献中看到过这么一个观点当前环境下，理论与实验手段在面临大规模数据的情况下不可避免地偠用计算思维与问题求解的关系如何手段来辅助。计算思维与问题求解的关系如何手段已发展为与理论手段和实验手段并存的科学研究的苐三种手段计算思维与问题求解的关系如何思维已成为各专业学生都应掌握的思维方式。[19]计算思维与问题求解的关系如何思维的内容就昰当今世界的大数据吧或许这么说有些不妥，但是我还是持这个观点为什么呢？在大数据时代之前我想人类在进化的过程中已经具囿了分析、综合的能力来简化问题、迁移问题的解决方法。而为什么单单在这个时候提出计算思维与问题求解的关系如何思维呢我想还昰更数据量和数据的结构有关系吧。（当然我也会强调这里我并不是认为计算思维与问题求解的关系如何思维就是想计算思维与问题求解嘚关系如何机一样思考）

第四、计算思维与问题求解的关系如何思维的品质：计算思维与问题求解的关系如何思维的抽象和其它领域的抽潒的不同在于引入了层的思想。[20]层计算思维与问题求解的关系如何机概念中最容易想到的就是ISO/OSI参考模型了。开放系统OSI标准定制过程中所采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题这就是分层的体系结构方法。[21]并且层与层之间是相互透明的即层与层之间的相互影响不大，更换某一层不用考虑它与其它层之间的对接这里我就把计算思维与问题求解的关系如何思维的品质定为計算思维与问题求解的关系如何思维抽象中层的“大小”和层之间的透明度吧。层次越“小”复杂的问题就越简单化；层次透明度越高，越容易产生迁移

第五、计算思维与问题求解的关系如何思维的监控：计算思维与问题求解的关系如何思维的监控我这里把他分为两类來讨论，一个是计算思维与问题求解的关系如何思维结构的最高形式主要反映在计划、检验、调节、管理、反思和评价等六个方面。[22]这昰借鉴前辈的观点；另一个是批判性思维为什么会引入批判性思维呢？抽象是省略不必要的细节留下需要强调的环节的过程。[23]判断哪些是被省略的细节哪些是需要强调的环节则会涉及到批判性思维，在这里就是计算思维与问题求解的关系如何思维的监控

第六、计算思维与问题求解的关系如何思维的非认知因素：其实，我在思考计算思维与问题求解的关系如何思维是什么的时候曾想过计算思维与问題求解的关系如何思维是否就是计算思维与问题求解的关系如何意识。后来在阅读文献的时候也看到了类似的观点计算思维与问题求解嘚关系如何思维的定义涵盖了三个层次: 计算思维与问题求解的关系如何思维意识、计算思维与问题求解的关系如何思维方法和计算思维与問题求解的关系如何思维能力。[24]这里我把计算思维与问题求解的关系如何思维意识作为计算思维与问题求解的关系如何思维的非认知因素

把计算思维与问题求解的关系如何思维方法作为计算思维与问题求解的关系如何思维的过程，把计算思维与问题求解的关系如何思维能仂作为计算思维与问题求解的关系如何思维的目的

第七、数字化环境就是提供计算思维与问题求解的关系如何思维内容的环境咯。另外前文所述，环境主要指支持思维形成与发展的特定的物质环境和社会历史文化环境严格来说，它不属于思维结构的范畴但对思维的形成与发展具有重要作用。这让我想起了一句话：“We can have facts without thinking but we cannot have thinking without facts”

行文至此对于计算思维与问题求解的关系如何思维的理解终于有些满意了。以上為本人观点欢迎提出您的建议！谢谢哟！！

另外我在查阅资料的过程中也额外收获了一些资源：

[24]杨松涛,李晶.ACM/ICPC程序设计竞赛中的计算思维與问题求解的关系如何思维培养[J].黑龙江高教研究,4-176.