AI時代，如何培養孩子的計算思維

李含靈秀 張娜

人工智能為培養孩子的計算思維提供了新的機會，在這個過程中，家長應該承擔什么角色呢？

最近，女兒對AI機器人特別感興趣，我便給她買了一套兒童積木編程機器人。她學習了機器人的基本操作方法，使用兒童編程軟件編寫簡單程序，讓機器人按照指定路徑移動，還自己探索如何讓機器人調整方向，根據光線強度移動……玩兒得很開心。在這個過程中，女兒通過互動學習方式和自己動手操作培養了計算思維。

如果想要解鎖孩子的潛力，家長應當了解什么是計算思維，以及如何運用人工智能培養兒童的計算思維。

2006年，美國卡內基梅隆大學計算機系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授創造了“計算思維（Computational Thinking， CT）”一詞。計算思維是指用計算機的方式思考（Thinking Computationally）如何解決問題，用編程序的方式與計算機交流，提出創造性解決問題的方法，這是應對21世紀挑戰的必備技能。

經合組織（OECD）于2022年國際評估項目數學框架中納入計算思維，強調將計算思維作為學生需要的基本數學能力之一。2022年，教育部印發《義務教育課程方案和課程標準》指出，信息科技課程要培養的核心素養，主要包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。

計算思維對兒童發展至關重要，有助于兒童在數字化世界中成為創造性的問題解決者，應該從小開始學習和培養。其中，AI編程機器人為培養孩子的計算思維提供了新的機會，同時也對家長提出了新的要求。

成為榜樣和引導者，了解AI機器人的基本功能。家長首先應該了解機器人如何與孩子互動，計算機技術如何幫助培養兒童計算思維和問題解決能力。只有了解了這些，才能更好地引導和支持孩子學習。家長要為孩子選擇合適的AI產品，了解機器人提供的學習資源和課程，并在孩子學習過程中提供引導。

成為支持和鼓勵者，激發孩子的興趣和熱情。家長應鼓勵孩子積極參與AI機器人的探索過程，幫助他面對學習中的困難。人工智能會通過互動的方式提供個性化學習體驗，智能技術分析學習風格，根據兒童興趣定制內容。通過智能算法，在適合的節奏下學習，趣味化的個性學習能夠激發學習興趣，培養兒童計算思維。

成為資源提供者，提供適當的學習資源和環境。在家庭教育過程中，家長要運用人工智能創設真實情境，選擇合適的AI機器人有助于孩子在學習中集中注意力。孩子應用所學技能提出問題解決方案并編寫程序，在實踐中不斷嘗試。通過智能技術提供多樣學習資源，孩子接觸到不同領域知識，培養計算思維。

成為合作和陪伴者，與孩子一起學習和互動。家長與孩子一起運用AI解決問題，增強親子溝通，為更好地理解孩子需求提供支持。AI技術對兒童學習過程實時監測，基于生成式人工智能技術的過程性評估將參與到兒童計算思維培養過程中，并根據學習表現提供反饋，幫助兒童及時糾正錯誤，加強學習重點。

計算思維的啟蒙是當今教育的重要任務，而人工智能技術為計算思維的培養提供了新的機會和挑戰。人工智能通過提供個性化學習體驗和反饋，在教育中引導孩子進行計算思維決策，提供多樣化學習機會啟蒙計算思維，培養創新解決問題的能力，為孩子未來發展打下堅實基礎。

張娜

首都師范大學副教授，碩士研究生導師，北京師范大學發展與教育心理學博士，美國楊百翰大學教育學院聯合培養博士，曾任美國楊百翰大學積極情緒和人格促進中心研究助理，聯合國教科文組織訪問學者，國家二級心理咨詢師。