國(guó)內(nèi)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究綜述

劉麗君 周雄俊

摘要：計(jì)算思維與人們的日常生活及工作密切相關(guān)，是高度信息化社會(huì)中每個(gè)人都應(yīng)掌握的思維方式。其概念的提出最早起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，近年來(lái)計(jì)算思維逐漸拓展到中小學(xué)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。本文根據(jù)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的研究情況，采用內(nèi)容分析法，對(duì)國(guó)內(nèi)期刊上有關(guān)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究的文章從文獻(xiàn)數(shù)量、研究類(lèi)型和關(guān)鍵詞等維度進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)分析。分析發(fā)現(xiàn)，已有研究中理論研究和定性研究占多數(shù)，目前中小學(xué)計(jì)算思維的培養(yǎng)大多集中在信息技術(shù)學(xué)科。在內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，本文對(duì)目前中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究已有成果進(jìn)行了簡(jiǎn)要的陳述與總結(jié)，描述了中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的趨勢(shì)，以期為該領(lǐng)域的研究者及一線教師提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維培養(yǎng);中小學(xué);核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2018）11-0038-07

引言?

2018年1月16日，教育部印發(fā)了《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新課標(biāo)）。在新課標(biāo)中，計(jì)算思維作為四大核心素養(yǎng)之一首次被列入信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的范疇，這標(biāo)志著計(jì)算思維的培養(yǎng)將在中小學(xué)教學(xué)日程中占據(jù)重要地位。新課標(biāo)指出，計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問(wèn)題解決方案的過(guò)程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)。[1]其概念最早起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，由麻省理工學(xué)院Seymour Papert教授于1996年提出，而將其提到“臺(tái)前”，使其開(kāi)始受到廣泛關(guān)注的是美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的周以真教授。2006年3月，周以真教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志Communications of the ACM上發(fā)表并定義了計(jì)算思維，提出計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。[2]2011年，ISTE和CSTA對(duì)計(jì)算思維的概念作了進(jìn)一步闡釋?zhuān)赋鲇?jì)算思維是一個(gè)用來(lái)解決問(wèn)題的過(guò)程，有以下六個(gè)特點(diǎn)：①制訂問(wèn)題，并能使用外界工具幫助解決問(wèn)題;②組織和分析數(shù)據(jù)要符合邏輯;③通過(guò)抽象，如模型、仿真等重現(xiàn)數(shù)據(jù);④通過(guò)一系列有序的步驟支持自動(dòng)化的解決方案;⑤識(shí)別、分析和實(shí)施可能的解決方案，找到最有效的方案，并且有效結(jié)合這些步驟和資源;⑥將該問(wèn)題的求解過(guò)程進(jìn)行推廣并移植到更廣泛的問(wèn)題中。[3]

隨著高度信息化社會(huì)的來(lái)臨，計(jì)算思維已經(jīng)超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)環(huán)境中“為計(jì)算而思維”的學(xué)術(shù)觀念，形成“用計(jì)算而思維”的數(shù)字化生存的普適理念，成為信息化社會(huì)中人們處理問(wèn)題的一種重要思維方式。[4]近年來(lái)，計(jì)算思維逐漸拓展到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，在中小學(xué)教育活動(dòng)中掀起陣陣波瀾。高中信息技術(shù)新課標(biāo)指出，在信息活動(dòng)中，具備計(jì)算思維的學(xué)生能通過(guò)判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方案;能總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，將其遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中。[5]因此，在學(xué)科教學(xué)中，除了要求學(xué)生掌握閱讀、寫(xiě)作和算術(shù)之外，還應(yīng)讓其學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算思維去解決問(wèn)題，以更好地適應(yīng)時(shí)代和創(chuàng)新的需要。

學(xué)者牟琴將計(jì)算思維的發(fā)展歷程分為三個(gè)階段，第一階段為萌芽時(shí)期（20世紀(jì)80年代），第二階段為奠基時(shí)期（1986—2006年），第三階段為混沌時(shí)期（2006年至今）。[6]學(xué)者李峰等人認(rèn)為，自20世紀(jì)60年代至今，計(jì)算思維教育歷程大體可分為“計(jì)算知識(shí)接受”“認(rèn)知工具應(yīng)用”和“普適價(jià)值推廣”三個(gè)發(fā)展階段。[7]

從以上階段劃分可知，目前計(jì)算思維教育正處于混沌時(shí)期，其普適價(jià)值需要在中小學(xué)教育中得到進(jìn)一步推廣，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究者和中小學(xué)一線教師也因此展開(kāi)了對(duì)計(jì)算思維培養(yǎng)的研究。以“計(jì)算思維 中小學(xué)”為檢索詞進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果顯示，我國(guó)有關(guān)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的研究主要發(fā)生在2012—2017年間。本文嘗試從文獻(xiàn)數(shù)量、資源類(lèi)型與作者分布、期刊來(lái)源、研究類(lèi)型和關(guān)鍵詞等方面對(duì)最終確定的樣本文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析，梳理出我國(guó)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀、研究存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)等，以期為中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究者和一線教師提供參考。

研究設(shè)計(jì)

1.研究樣本

利用CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，以專(zhuān)業(yè)檢索的方式“SU='計(jì)算思維' AND SU='中小學(xué)'”進(jìn)行檢索，共檢索到101篇文章。在此基礎(chǔ)上，筆者初步刪除了與中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)相關(guān)度不大的文獻(xiàn)，如篇名涉及到國(guó)外、高校、大學(xué)等字眼，主題內(nèi)容與計(jì)算思維明顯無(wú)關(guān)，文獻(xiàn)來(lái)源為非核心期刊或重要期刊等，最終確定了60篇文章為研究樣本。

2.研究方法

為了對(duì)2012—2017年間我國(guó)有關(guān)計(jì)算思維在中小學(xué)培養(yǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)分析，筆者主要采用內(nèi)容分析法進(jìn)行研究，內(nèi)容分析法是一種以各種文獻(xiàn)為研究對(duì)象的研究方法。對(duì)經(jīng)過(guò)檢索和篩選得到的研究樣本文獻(xiàn)的數(shù)量分布、論文作者、研究?jī)?nèi)容等進(jìn)行歸類(lèi)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析得出研究結(jié)論和建議。本研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖表生成主要使用CNKI計(jì)量可視化分析、SPSS 22、書(shū)目共現(xiàn)分析系統(tǒng)BICOMB2等軟件。

筆者主要從文獻(xiàn)數(shù)量、資源類(lèi)型與作者分布、期刊來(lái)源、研究類(lèi)型和關(guān)鍵詞五個(gè)方面著手，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，詳細(xì)闡述中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的現(xiàn)有研究成果及發(fā)展趨勢(shì)。

3.研究成果數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析

（1）文獻(xiàn)數(shù)量逐年分布分析

2012—2017年間中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究的論文數(shù)量分布情況如圖1所示。據(jù)圖可知，自2012年起，相關(guān)研究開(kāi)始涌現(xiàn)，首篇涉及“計(jì)算思維 中小學(xué)”內(nèi)容的文獻(xiàn)是2012年王榮良撰寫(xiě)的《計(jì)算思維：一種新的學(xué)科思維方式》。分析逐年數(shù)量分布可得，中小學(xué)計(jì)算思維的培養(yǎng)研究起步較晚，在2012年到2015年之間呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)。2017年高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出學(xué)科核心素養(yǎng)，將計(jì)算思維作為關(guān)鍵要素納入學(xué)科核心素養(yǎng)系統(tǒng)，“計(jì)算思維 中小學(xué)”相關(guān)文獻(xiàn)總數(shù)達(dá)到有史以來(lái)最多，刊載在教育技術(shù)學(xué)核心期刊上的文獻(xiàn)數(shù)量明顯增加。

（2）資源類(lèi)型與作者分布分析

對(duì)60篇樣本文獻(xiàn)的資源類(lèi)型和作者分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果分別如下頁(yè)表1和下頁(yè)圖2所示。從下頁(yè)表1可知，53篇文獻(xiàn)來(lái)源于期刊，7篇為碩士學(xué)位論文。從下頁(yè)圖2可知，從事中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究的知名專(zhuān)家有王榮良、任友群、李藝和李峰等人。

（3）期刊來(lái)源分析

通過(guò)分析文獻(xiàn)的期刊來(lái)源，可了解該研究領(lǐng)域被關(guān)注的情況。如下頁(yè)圖3所示，目前“計(jì)算思維 中小學(xué)”主題檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)期刊來(lái)源主要分為9種，排名前6位的期刊均為教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)期刊，依次為《中國(guó)信息技術(shù)教育》《中小學(xué)信息技術(shù)教育》《中國(guó)電化教育》《電化教育研究》《中小學(xué)電教》和《中國(guó)教育技術(shù)裝備》，其中《中國(guó)電化教育》和《電化教育研究》為教育技術(shù)的核心期刊。以上期刊刊載有關(guān)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的文獻(xiàn)數(shù)量約占該主題文獻(xiàn)總數(shù)的63.3%，可見(jiàn)，涉及中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的研究主要出現(xiàn)在教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域，教育技術(shù)學(xué)者是該研究領(lǐng)域的主力軍，但核心期刊每年刊載的中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的相關(guān)論文并不多，其更多是關(guān)注大學(xué)教育中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。

通過(guò)分析論文的機(jī)構(gòu)分布情況，可以清楚地了解國(guó)內(nèi)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究的分布情況。圖4分析結(jié)果顯示，師范類(lèi)高校以及各地教育研究中心、研究院和國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)小學(xué)、實(shí)驗(yàn)中學(xué)等其他機(jī)構(gòu)對(duì)計(jì)算思維培養(yǎng)的關(guān)注度較高。師范類(lèi)高校中，華東師范大學(xué)在該研究領(lǐng)域的研究成果領(lǐng)先于其他高校，發(fā)文數(shù)量占樣本文獻(xiàn)總量的23.3%，任友群、王榮良等華東師范大學(xué)研究人員均是中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究的知名專(zhuān)家，其研究成果可為相關(guān)研究人員提供參考和示范。

（4）研究類(lèi)型分析

研究類(lèi)型是對(duì)科學(xué)研究活動(dòng)總體研究方式的抽象概括，能集中反映研究者的研究方式和研究思路。李蔚在《我國(guó)績(jī)效技術(shù)發(fā)展的新態(tài)勢(shì)——近七年我國(guó)績(jī)效技術(shù)學(xué)術(shù)期刊論文的內(nèi)容分析》一文中，給出了教育科學(xué)研究的類(lèi)型劃分，按研究?jī)?nèi)容分為理論研究和應(yīng)用研究，按研究性質(zhì)分為定性研究和定量研究。[8]

使用上述分類(lèi)方法對(duì)60篇樣本文獻(xiàn)進(jìn)行研究?jī)?nèi)容的類(lèi)型判定，并對(duì)判定結(jié)果進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖5所示，以2012年為時(shí)間起始點(diǎn)，2013年之前，有關(guān)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)的研究以理論研究為主。2013年以后，應(yīng)用研究類(lèi)型的文獻(xiàn)數(shù)量大于理論研究，且逐年增加，研究者們的研究重心逐漸從理論研究轉(zhuǎn)移到應(yīng)用研究，努力探索中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐的優(yōu)化路徑。今后的研究中，教師也應(yīng)以理論為支撐，將計(jì)算思維真正帶入中小學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)實(shí)踐中的總結(jié)和反思，探討出更貼切、更有效的理論以支持和推動(dòng)相關(guān)研究的持續(xù)發(fā)展。

在判定樣本文獻(xiàn)為定性研究或定量研究的過(guò)程中，由于較多樣本文獻(xiàn)采用了兩者研究結(jié)合的方式，難以直接界定其屬于哪類(lèi)。筆者通過(guò)對(duì)這類(lèi)文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析發(fā)現(xiàn)，定性研究往往為定量研究提供獲取數(shù)據(jù)的方式，因此本文將兩者結(jié)合的文獻(xiàn)判定為定量研究。使用SPSS對(duì)研究性質(zhì)判定結(jié)果進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析（如圖6）。據(jù)圖可知，2012—2017年間，中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究中的定性研究數(shù)量均高于定量研究。

（5）關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞可以反映某個(gè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。本文使用書(shū)目分析系統(tǒng)BICOMB2對(duì)檢索到的60篇樣本文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)分析。陳瑜林在《我國(guó)教育技術(shù)主要研究領(lǐng)域的歷史演進(jìn)——基于CNKI“兩刊”關(guān)鍵詞、主題詞的類(lèi)團(tuán)分析》中提到，進(jìn)行高頻詞選擇時(shí)，一般截取累計(jì)頻次占總頻次的40%左右的關(guān)鍵詞作為高頻詞。[9]經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到220條關(guān)鍵詞，選取28條出現(xiàn)頻次大于等于2的關(guān)鍵詞作為高頻詞，其累計(jì)頻次百分比達(dá)43.20%，符合高頻詞截取標(biāo)準(zhǔn)，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

觀察表2可知，除檢索所用的主題詞“計(jì)算思維”和“中小學(xué)”之外，信息技術(shù)、中小學(xué)信息技術(shù)、信息技術(shù)課程、Scratch、信息素養(yǎng)、高中信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)教育等均為中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)中排名前10的關(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞都“聚焦”于中小學(xué)信息技術(shù)，說(shuō)明在中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，計(jì)算思維的培養(yǎng)受到較多關(guān)注，而其他學(xué)科對(duì)計(jì)算思維培養(yǎng)的關(guān)注度較低。

研究成果述評(píng)

1.理論研究成果述評(píng)

在本文統(tǒng)計(jì)的60篇樣本文獻(xiàn)中，通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，最終確定樣本文獻(xiàn)中理論研究類(lèi)文章有26篇，約占總樣本數(shù)量的43%。下頁(yè)表3為中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)理論研究的主要內(nèi)容提取結(jié)果，理論類(lèi)文章的研究?jī)?nèi)容除計(jì)算思維概念、研究歷程等之外，主要涉及到中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)研究現(xiàn)狀、中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)策略與方法、計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐過(guò)程的反思、計(jì)算思維對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的啟示和影響、面向核心素養(yǎng)的信息技術(shù)教育等內(nèi)容。由此可知，相關(guān)理論研究中涉及到的主要內(nèi)容為中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科中計(jì)算思維的培養(yǎng)。

在中小學(xué)信息技術(shù)課程中的計(jì)算思維的培養(yǎng)研究中，核心素養(yǎng)是一個(gè)重要的關(guān)鍵詞。李藝將核心素養(yǎng)刻畫(huà)為由雙基層、問(wèn)題解決層和學(xué)科思維層構(gòu)成的“三層結(jié)構(gòu)”，“問(wèn)題解決以雙基為基礎(chǔ)，學(xué)科思維以雙基和問(wèn)題解決為基礎(chǔ)，學(xué)科思維喚醒并照耀著問(wèn)題解決層和雙基層，使之一并產(chǎn)生價(jià)值和意義。[10]信息技術(shù)課程核心素養(yǎng)框架以核心素養(yǎng)為縱向維度，以計(jì)算思維為橫向維度，將計(jì)算思維劃分為對(duì)象與管理、設(shè)計(jì)與制作、合作與協(xié)作等六組平行且互有關(guān)聯(lián)的思維類(lèi)別。新課標(biāo)也將計(jì)算思維納入學(xué)科核心素養(yǎng)，指出高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)核心要素組成，計(jì)算思維是學(xué)科核心素養(yǎng)系統(tǒng)的核心及關(guān)鍵要素，影響其他三個(gè)要素發(fā)展的質(zhì)和量，在一定程度上決定了學(xué)科核心素養(yǎng)的優(yōu)劣。[11]

在新課標(biāo)的落實(shí)過(guò)程中，如何開(kāi)展計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐呢？華東師范大學(xué)任友群等人認(rèn)為，計(jì)算思維是一種運(yùn)用計(jì)算概念和工具解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，也是一種需要系統(tǒng)培養(yǎng)、鍛煉的科學(xué)思維方式，可以將其從方法習(xí)得、工具應(yīng)用、思維遷移三個(gè)層面與中小學(xué)信息技術(shù)課程融合并落實(shí)。[12]為更有效地落實(shí)，需要明確計(jì)算思維的表現(xiàn)性特征，合理組織教學(xué)內(nèi)容，研究可行的教學(xué)方法，即建立計(jì)算思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)一致性的教學(xué)內(nèi)容，組織實(shí)踐探究性的教學(xué)活動(dòng)。[13]

已有的相關(guān)研究中，大部分研究者都致力于探索中小學(xué)信息技術(shù)課程中計(jì)算思維的培養(yǎng)，但計(jì)算思維作為一種解決問(wèn)題的思維，在解決問(wèn)題過(guò)程中是否體現(xiàn)計(jì)算思維并不是以是否使用計(jì)算機(jī)作為判斷依據(jù)，而是是否運(yùn)用了計(jì)算科學(xué)的學(xué)科思維和方法。[14]計(jì)算思維不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家的專(zhuān)利，它對(duì)于每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是一種基本技能，為了能夠更好地進(jìn)行閱讀、寫(xiě)作和算數(shù)，應(yīng)該將計(jì)算思維融入每個(gè)孩子的分析能力中。[15]因此，可以在除信息技術(shù)學(xué)科之外的其他學(xué)科教學(xué)中融合計(jì)算思維，引導(dǎo)學(xué)生像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考問(wèn)題，將計(jì)算思維中的分解、遞歸、建模等思想貫徹到語(yǔ)文、數(shù)學(xué)等信息技術(shù)課程之外的課程教學(xué)中去。在日常學(xué)習(xí)、生活中，培養(yǎng)學(xué)生將復(fù)雜問(wèn)題有意識(shí)地分解為若干易于管理和執(zhí)行的簡(jiǎn)單問(wèn)題并按順序和步驟解決的能力。針對(duì)具體的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)工具推理、判斷和決策的過(guò)程也是計(jì)算思維發(fā)展的過(guò)程，幫助學(xué)生理解“計(jì)算”是個(gè)人學(xué)習(xí)與生活的一部分。此外，學(xué)校綜合課程的開(kāi)展也為計(jì)算思維的教育提供了機(jī)會(huì)，學(xué)生在應(yīng)用信息技術(shù)完成具體任務(wù)的過(guò)程中，可以體驗(yàn)到計(jì)算思維的作用，掌握相應(yīng)的概念，形成利用計(jì)算思維解決問(wèn)題的方法。[16]研究者謝忠新也認(rèn)為，中小學(xué)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)途徑不僅僅局限于信息技術(shù)學(xué)科，其他學(xué)科、STEAM等多學(xué)科融合的課程也能培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，在非正式的學(xué)習(xí)中教師同樣應(yīng)該關(guān)注計(jì)算思維的培養(yǎng)。[17]因此，除信息技術(shù)課程，學(xué)科融合、綜合課程等同樣是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的新思路和重要途徑。

2.應(yīng)用研究成果述評(píng)

（1）應(yīng)用的學(xué)科分析

分析樣本文獻(xiàn)可知，當(dāng)前計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐中涉及到的學(xué)科以信息技術(shù)學(xué)科為主，少數(shù)研究基于數(shù)學(xué)、語(yǔ)文等其他學(xué)科。提到計(jì)算思維，人們可能認(rèn)為計(jì)算思維的培養(yǎng)是信息技術(shù)課程的內(nèi)容，是信息技術(shù)教師需要關(guān)注與思考的問(wèn)題，這種想法較為片面。各學(xué)科學(xué)習(xí)中，學(xué)生都需要在完成學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)思考如何將復(fù)雜的過(guò)程分解成若干可行的子步驟來(lái)完成所需的任務(wù)，如在數(shù)學(xué)學(xué)科中，學(xué)生在解決問(wèn)題之前需要識(shí)別和提取問(wèn)題中的關(guān)鍵信息。英語(yǔ)學(xué)科中，學(xué)生寫(xiě)作時(shí)要規(guī)劃寫(xiě)作、思考主要事件、區(qū)分背景等?？梢?jiàn)，計(jì)算思維不是中小學(xué)信息技術(shù)課程獨(dú)有的，其他學(xué)科也涉及到學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。

（2）應(yīng)用的載體分析

相關(guān)研究者大多圍繞編程、信息技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容等展開(kāi)實(shí)踐研究，且存在一個(gè)共同點(diǎn)，即都涉及到應(yīng)用軟件，如Scratch編程軟件、AppInventor、畫(huà)圖軟件、Excel和Photoshop等。統(tǒng)計(jì)樣本文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，基于信息技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用研究文獻(xiàn)占比21%，基于編程內(nèi)容的應(yīng)用研究文獻(xiàn)占比約為54.6%，主要涉及到Scratch編程、AppInventor安卓程序編程、Arduino和信息學(xué)競(jìng)賽（如素?cái)?shù)、雞兔同籠）等內(nèi)容，且以Scratch編程居多（占比約30.3%）。對(duì)比可知基于編程內(nèi)容的研究更多，究其原因，計(jì)算思維培養(yǎng)所面向的學(xué)習(xí)者基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和自身學(xué)習(xí)能力等差異性水平較高，而編程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的要求更低，更易于中小學(xué)生接受，同時(shí)也有較多交互性良好的編程平臺(tái)可供選擇，因此相關(guān)研究者和一線教師常將計(jì)算思維同編程聯(lián)系起來(lái)，利用Scratch培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和創(chuàng)造力，讓學(xué)生使用Scratch進(jìn)行動(dòng)畫(huà)、故事和游戲等創(chuàng)作，既滿(mǎn)足他們創(chuàng)造和表達(dá)的需要，又能讓他們體驗(yàn)從日常思維到計(jì)算思維的轉(zhuǎn)變。如果僅僅用編程作為內(nèi)容支撐進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)可能會(huì)使計(jì)算思維的培養(yǎng)陷入一種固定模式，因此需要研究者和一線教師們進(jìn)行更多的探索。

（3）教學(xué)思想與方法分析

已有研究中，研究者們常將計(jì)算思維同創(chuàng)客教育、STEAM教育、不插電的計(jì)算思維、PBL和協(xié)作式學(xué)習(xí)等結(jié)合起來(lái)。王同聚利用項(xiàng)目學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)等創(chuàng)客學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新思維能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，為發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)助力。[18]竇穎進(jìn)行了在中小學(xué)信息科技課堂中開(kāi)展不插電的計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)的應(yīng)用研究，幫助學(xué)生揭示那些被計(jì)算機(jī)科學(xué)家們運(yùn)用于設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多元化的思路和技術(shù)，把問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和創(chuàng)新能力。生詩(shī)蕊以高中信息技術(shù)課程為依托，將PBL教學(xué)模式和計(jì)算思維進(jìn)行整合，提出了計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建了基于PBL的計(jì)算思維培養(yǎng)模型，并在高中信息技術(shù)課程中的基礎(chǔ)知識(shí)模塊、拓展模塊以及研究模塊進(jìn)行了運(yùn)用。

總結(jié)與討論

相關(guān)研究者們對(duì)計(jì)算思維的定義有一個(gè)共同點(diǎn)，即計(jì)算思維與“問(wèn)題解決”密切相關(guān)，與我們的學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)，是一種描述當(dāng)人們思考如何利用計(jì)算機(jī)來(lái)解決問(wèn)題時(shí)所采用的過(guò)程和方法。身處高度信息化的社會(huì)之中，人們需要具備一定的計(jì)算思維能力才能更好地認(rèn)識(shí)和適應(yīng)社會(huì)，就像寫(xiě)作、算術(shù)，計(jì)算思維應(yīng)成為日常生活中人們都會(huì)做的事情，計(jì)算思維也應(yīng)是人人都具備的，最普遍、最適合、最不可或缺的思維方式。計(jì)算思維培養(yǎng)既與信息技術(shù)學(xué)科相關(guān)，也與其他學(xué)科密切相關(guān)，有必要將計(jì)算思維融入到其他學(xué)科教學(xué)中。

我國(guó)中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)尚有較大的發(fā)展空間，需要涌現(xiàn)更多的實(shí)踐研究，推動(dòng)計(jì)算思維融入到具體的教學(xué)實(shí)踐中去。在落實(shí)計(jì)算思維培養(yǎng)的過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)小學(xué)、初高中不同階段，按照從易到難、由簡(jiǎn)至深、螺旋上升的原則進(jìn)行布局。筆者認(rèn)為，在今后的中小學(xué)教學(xué)研究中，計(jì)算思維培養(yǎng)將會(huì)出現(xiàn)兩種趨勢(shì)：一是信息技術(shù)課程成為中小學(xué)開(kāi)展計(jì)算思維教育的主要渠道，計(jì)算思維作為核心素養(yǎng)已被納入新課標(biāo)中，將作為信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)存在，自然而然地從小學(xué)向高中延續(xù)，信息技術(shù)學(xué)科教師的教學(xué)中也會(huì)貫穿計(jì)算思維的思想。換言之，越來(lái)越多的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中會(huì)融入計(jì)算思維培養(yǎng)的思想。二是計(jì)算思維在其他學(xué)科教學(xué)中的培養(yǎng)。計(jì)算思維可看作人或人借助計(jì)算機(jī)開(kāi)始解決問(wèn)題之前所進(jìn)行的思考，除信息技術(shù)學(xué)科之外，其他學(xué)科均涉及到問(wèn)題解決。因此，有必要將計(jì)算思維培養(yǎng)拓展到其他學(xué)科教學(xué)中，授人魚(yú)不如授人以漁，教給學(xué)生書(shū)本知識(shí)不如傳授學(xué)生學(xué)習(xí)、思考和解決問(wèn)題的方法，其他學(xué)科教師也可將計(jì)算思維融入到具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維的思想進(jìn)行理解、思考和解決問(wèn)題的能力，以更好地適應(yīng)信息社會(huì)的需求。

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第一作者：劉麗君（1995—），女，四川儀隴人，碩士在讀，主要從事信息技術(shù)教育研究。通訊作者：周雄?。?976—），男，四川廣漢人，副教授，主要從事信息技術(shù)教育研究。

基金項(xiàng)目：全國(guó)教育信息技術(shù)研究2017年度專(zhuān)項(xiàng)課題“基于‘慧道智慧教學(xué)平臺(tái)的混合學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：176130013）。