可計(jì)算思維，讓“無(wú)序”走向“有序”

柴國(guó)蕓

摘 要：計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心價(jià)值所在。具有計(jì)算思維的人能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將算法設(shè)計(jì)思想遷移與應(yīng)用到“問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解”三大領(lǐng)域。重點(diǎn)研究可計(jì)算思維下信息技術(shù)教師的專業(yè)成長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：可計(jì)算思維;有序;教師專業(yè)成長(zhǎng)

一、追根思維，探尋緣由

（一）從計(jì)算思維的本質(zhì)看

計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。它反映了計(jì)算的根本問(wèn)題，即什么能被有效地自動(dòng)進(jìn)行。從操作層面上講，計(jì)算就是如何尋找一臺(tái)計(jì)算機(jī)去求解問(wèn)題，隱含地說(shuō)就是要確定合適的抽象，選擇合適的計(jì)算機(jī)去解釋執(zhí)行該抽象，后者就是自動(dòng)化。

（二）從計(jì)算思維與數(shù)學(xué)思維的區(qū)別看

我們不妨來(lái)看程序設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的一道題目：求解S=1+2+3+…+n。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，數(shù)學(xué)解法與編程解法有很大區(qū)別，產(chǎn)生這種區(qū)別的原因是數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)在解決問(wèn)題的方式上有所差異，而這種差異的實(shí)質(zhì)是兩種思維方式的不同，這兩種思維方式就是數(shù)學(xué)思維和計(jì)算思維。數(shù)學(xué)思維是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象和推理，歸納成自然數(shù)求和公式：S=n*（1+n）/2，這種處理方式非常符合人類“依靠大腦進(jìn)行運(yùn)算”的特點(diǎn)，它可以是跳躍性的;而計(jì)算思維同樣是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象和推理，卻采用符合計(jì)算機(jī)工作特性、執(zhí)行效率更高的“直接從1累加到n”的處理方式，但計(jì)算思維必須是連續(xù)的、有序的。

二、探究特征，理解內(nèi)涵

可計(jì)算思維的特征

（一）指令化

指令就是指揮人（或機(jī)器）工作的指示和命令。例如，我們比較熟悉的scratch編程面板中就有很多指令，動(dòng)作指令、外觀指令、控制指令等，用這些指令就可以完成scratch程序的設(shè)計(jì)。

（二）可序化

序，指的是次第，可序化就是辦任何事情總需有一定的方法，從方法到操作，就需有一定的順序與步驟。其實(shí)我們解決問(wèn)題就是一個(gè)兩步的過(guò)程：首先考慮解決問(wèn)題所需的步驟——指令;然后利用我們的技術(shù)技能有序地將這些步驟輸出——順序。這兩者缺一不可，如果指令是基礎(chǔ)，那么順序就是關(guān)鍵，兩者相輔相成。

三、研究策略，提升應(yīng)用

（一）可計(jì)算思維的培養(yǎng)策略

1.有序地想

有專家曾經(jīng)指出：我們?cè)凇白觥敝八?jīng)歷的所有事情都可以認(rèn)為是計(jì)算思維的體現(xiàn)，因此“想”是計(jì)算思維最直觀的表現(xiàn)，是做好后續(xù)工作的基礎(chǔ)。因此，我們?cè)诮虒W(xué)、工作和生活中都要有序地想。

2.有序地說(shuō)

對(duì)于很多信息技術(shù)教師來(lái)說(shuō)，言語(yǔ)表達(dá)往往不夠完整充分，缺乏條理。究其原因，多數(shù)都是因?yàn)榇蠖鄷r(shí)候我們都和計(jì)算機(jī)打交道，缺少了“說(shuō)”的機(jī)會(huì)。所以我們經(jīng)常提醒自己多開口說(shuō)，而且要說(shuō)得有序。

3.有序地做

在操作活動(dòng)過(guò)程中，計(jì)算思維是隨著操作的順序進(jìn)行的，操作程序反映了我們接受的思維過(guò)程，反映了一定的邏輯順序。我們?cè)诓僮骰顒?dòng)中，經(jīng)過(guò)分析、綜合、抽象、概括的思維活動(dòng)，可計(jì)算思維的條理性切實(shí)得到了提高。

（二）可計(jì)算思維的應(yīng)用

1.課堂教學(xué)培養(yǎng)——我們的主陣地

信息技術(shù)教師在對(duì)學(xué)生可計(jì)算思維能力培養(yǎng)的同時(shí)也提高了自身可計(jì)算思維的能力。如筆者曾教學(xué)《人物動(dòng)畫》，設(shè)計(jì)流程如下：首先是探索動(dòng)畫原理，然后動(dòng)手合成動(dòng)畫，最后再進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)作，這既體現(xiàn)了技術(shù)類課程的工具性，又體現(xiàn)了技術(shù)類課程的思維含量，而且這種思維正是自上而下，有序的順序，即可計(jì)算思維。在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，使學(xué)生初步建立模糊朦朧的可計(jì)算思維的雛形。

2.日常工作應(yīng)用——隨時(shí)的練兵場(chǎng)

可計(jì)算思維并不局限于我們的課堂，它與我們的工作與生活密切相關(guān)，計(jì)算思維應(yīng)當(dāng)成為人類不可或缺的一種生存能力。例如，在制作“初識(shí)scratch”微課的過(guò)程中，將這一制作任務(wù)分解成撰寫腳本、制作PPT、錄制微課、修改微課等幾個(gè)步驟（指令），然后有序展開，能切實(shí)提高自身的可計(jì)算思維能力。

總之，要讓我們的思維從“無(wú)序”到“有序”并不是一蹴而就的，我們應(yīng)該在學(xué)習(xí)和生活中不斷培養(yǎng)，體驗(yàn)可計(jì)算思維在解決學(xué)習(xí)、工作和生活問(wèn)題過(guò)程中舉足輕重的重要作用，把可計(jì)算思維滲透到我們的每一節(jié)課每一項(xiàng)任務(wù)中，做到日積月累，只有這樣，才能真正讓“無(wú)序”走向“有序”，最終達(dá)到水滴石穿的效果！

參考文獻(xiàn)：

周以真.計(jì)算思維[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2007，3（11）.