可計算思維，讓“無序”走向“有序”

柴國蕓

摘 要：計算思維是信息技術學科的核心價值所在。具有計算思維的人能夠應用計算機技術，將算法設計思想遷移與應用到“問題求解、系統設計、人類行為理解”三大領域。重點研究可計算思維下信息技術教師的專業成長。

關鍵詞：可計算思維;有序;教師專業成長

一、追根思維，探尋緣由

（一）從計算思維的本質看

計算思維的本質是抽象和自動化。它反映了計算的根本問題，即什么能被有效地自動進行。從操作層面上講，計算就是如何尋找一臺計算機去求解問題，隱含地說就是要確定合適的抽象，選擇合適的計算機去解釋執行該抽象，后者就是自動化。

（二）從計算思維與數學思維的區別看

我們不妨來看程序設計中經常使用的一道題目：求解S=1+2+3+…+n。

對于這個問題，數學解法與編程解法有很大區別，產生這種區別的原因是數學與計算機在解決問題的方式上有所差異，而這種差異的實質是兩種思維方式的不同，這兩種思維方式就是數學思維和計算思維。數學思維是對問題進行抽象和推理，歸納成自然數求和公式：S=n*（1+n）/2，這種處理方式非常符合人類“依靠大腦進行運算”的特點，它可以是跳躍性的;而計算思維同樣是對問題進行抽象和推理，卻采用符合計算機工作特性、執行效率更高的“直接從1累加到n”的處理方式，但計算思維必須是連續的、有序的。

二、探究特征，理解內涵

可計算思維的特征

（一）指令化

指令就是指揮人（或機器）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程序的設計。

（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。其實我們解決問題就是一個兩步的過程：首先考慮解決問題所需的步驟——指令;然后利用我們的技術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，那么順序就是關鍵，兩者相輔相成。

三、研究策略，提升應用

（一）可計算思維的培養策略

1.有序地想

有專家曾經指出：我們在“做”之前所經歷的所有事情都可以認為是計算思維的體現，因此“想”是計算思維最直觀的表現，是做好后續工作的基礎。因此，我們在教學、工作和生活中都要有序地想。

2.有序地說

對于很多信息技術教師來說，言語表達往往不夠完整充分，缺乏條理。究其原因，多數都是因為大多時候我們都和計算機打交道，缺少了“說”的機會。所以我們經常提醒自己多開口說，而且要說得有序。

3.有序地做

在操作活動過程中，計算思維是隨著操作的順序進行的，操作程序反映了我們接受的思維過程，反映了一定的邏輯順序。我們在操作活動中，經過分析、綜合、抽象、概括的思維活動，可計算思維的條理性切實得到了提高。

（二）可計算思維的應用

1.課堂教學培養——我們的主陣地

信息技術教師在對學生可計算思維能力培養的同時也提高了自身可計算思維的能力。如筆者曾教學《人物動畫》，設計流程如下：首先是探索動畫原理，然后動手合成動畫，最后再進行動畫創作，這既體現了技術類課程的工具性，又體現了技術類課程的思維含量，而且這種思維正是自上而下，有序的順序，即可計算思維。在整個教學設計中，使學生初步建立模糊朦朧的可計算思維的雛形。

2.日常工作應用——隨時的練兵場

可計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，計算思維應當成為人類不可或缺的一種生存能力。例如，在制作“初識scratch”微課的過程中，將這一制作任務分解成撰寫腳本、制作PPT、錄制微課、修改微課等幾個步驟（指令），然后有序展開，能切實提高自身的可計算思維能力。

總之，要讓我們的思維從“無序”到“有序”并不是一蹴而就的，我們應該在學習和生活中不斷培養，體驗可計算思維在解決學習、工作和生活問題過程中舉足輕重的重要作用，把可計算思維滲透到我們的每一節課每一項任務中，做到日積月累，只有這樣，才能真正讓“無序”走向“有序”，最終達到水滴石穿的效果！

參考文獻：

周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊，2007，3（11）.