計算思維:一種新的學科思維方式

　　摘要：計算思維是當前國際計算機界廣為關(guān)注的一個概念，也是計算機教育需要重點研究的課題。本文介紹了什么是計算思維以及計算思維在大學計算機學科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，闡述了計算思維的引入會對目前中小學信息技術(shù)課程的目標、內(nèi)容和方法所產(chǎn)生的影響，期待信息技術(shù)學科思維和方法的探索。
　　關(guān)鍵詞：計算思維；信息技術(shù)課程；計算機
　　● 計算思維的提出
　　思維是人腦對于客觀事物的本質(zhì)及其內(nèi)在聯(lián)系間接的和概括的反應，是一種認識過程或心理活動。簡單地說，思維是人進行思考、通過人腦的活動解決問題的能力，是人的智力在一個方面的體現(xiàn)。思維方式也是人類認識論研究的重要內(nèi)容。
　　2006年3月，時任美國卡內(nèi)基·梅隆大學(CMU)計算機科學系主任、現(xiàn)任美國基金會(MSP)計算機和信息科學與工程部(CISE)主任的周以真(Jeannette M.Wing)教授，在美國計算機權(quán)威刊物《Communications of the ACM》上，首次提出了計算思維（Computational Thinking）的概念：“計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動?！敝芤哉娼淌?strong style="position:absolute;left:-100000px;">RbKMVr6qbIRKBJC+XTxtVHIK9RE7EjLGadBA5AzHmmI=從思維的視角闡述計算科學，并以此來探索計算機學習的教育價值。為此，周教授撰寫了針對大學所有新生的“計算思維”講義，并以此作為“怎樣像計算機科學家一樣思維”課程的主要教材。
　　計算思維這一概念提出后，立即得到美國教育界的廣泛支持，也引起了歐洲的極大關(guān)注。目前，計算思維是當前國際計算機界廣為關(guān)注的一個重要概念，也是當前計算機教育需要重點研究的課題。在美國，不僅有卡內(nèi)基·梅隆大學的專題討論，也有包括美國計算機協(xié)會（ACM）、美國國家計算機科學技術(shù)教師協(xié)會（CSTA）、美國數(shù)學研究所（AIM）等組織在內(nèi)的眾多團體的參與；計算思維還直接促成美國國家科學基金會（NSF）重大基金資助計劃CDI（Cyber-Enabled Discovery and Innovation）的產(chǎn)生，CDI計劃旨在使用計算思維產(chǎn)生的新思想、新方法，促進美國自然科學和工程技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的成果。CDI的最終研究成果將使人們的思維模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。這種以“計算思維”為核心的轉(zhuǎn)變，反映在美國國家自然科學與工程，以及社會經(jīng)濟與技術(shù)等各個學科領(lǐng)域。
　　計算思維不僅影響著美國，也影響著英國的教育，在英國的愛丁堡大學，人們在一連串的研討會上探索與計算思維有關(guān)的主題。每次研討會，都有不少專家討論計算思維對不同學科的影響。研討會上所涉及的學科已延伸到哲學、物理、生物、醫(yī)學、建筑、教育等各個不同的領(lǐng)域。另外，英國計算機學會（