芻議“計算思維”與程序設計的關系

劉妍

摘要：高中信息技術新課標指出，信息技術核心素養為：信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。其中計算思維指的是是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。計算思維反映了計算機學科最本質的特征和方法。推動了計算機領域的研究發展，計算機學科研究必須建立在計算思維的基礎上。進入新世紀以來，以計算機科學技術為核心的計算機科學發展異常迅猛，有目共睹，在計算機時代，計算思維的意義和作用提到了前所未有的高度，成為現代人類必須具備的一種基本素質。計算思維代表著一種普適的態度和一種普適的技能，在各種領域都有很重要的應用，尤其是據算計領域的研究。

關鍵詞：程序設計;計算思維;高中

程序設計是給出解決特定問題程序的過程。包含分析問題、設計算法、編寫程序、運行程序，分析結果、編寫程序文檔這些過程。

一、計算思維與程序設計

計算思維不僅僅源于和服務于計算機科學。實際上，狹義地講，計算機思維源于并服務子計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息技術和信息系統。廣義地講，計算思維源于并服務于由理論、技術、工程、工具、服務和應用構成的計算健（或計算網絡），這一計算鏈以理論為始點，以應用為終點。這一計算鏈上的每一結點都將產生計算思維，而計算思維從這一計算徒的始點到終點的轉化構成了計算思維的工程化。

教育部專家在“積極研究和推進學生計算思維能力的培養”一文中指出，計算機及其相關專業教育應該在計算思維能力培養中做出表率。事實上，計算思維已經在某種程度上滲透到培養方案和課程大綱中但計算思維能力培養的水平還不夠高，學生對于計算思維要掌握的程度也不夠深。對此，需要更主動地采取有效措施，從思想觀念、師資隊伍、教學內容、教學方法等方面人手，進一步強化對學生開展計算思維能力的培養。

計算思維是利用啟發式推理來尋求解答，是在不確定情況下的規劃、學習和調度。計算思維是利用海量的數據雜快速計算，它是在時間和空間之間，在處理能力和存儲容量之間的權衡”。

計算思維所關注的核心問題是人的思維方式及問題求解能力的培養。把轉變思維方式融入到“程序設計”類課程的教學中，以系統化、邏輯化的計算思維方式去思考問題和解決問題，著重培養學生的計算思維能力，最大限度地利用有限的時間強化學生如何進行工程化、系統化程序設計的觀念和能力，而不是過于局限于機械的語言本身，讓學生成為被動的語法背誦者。事實上，語言特性及語法規則可以很快從相關資料中獲取，而面對實際問題能快速地找出解決的方法才是一個開發人員能力的體現。

二、做為高中教師怎樣在程序設計教學中培養學生的計算思維能力。我有幾點建議

（一）計算機上機程序設計應該保證實驗流程完善化。應該要求每一個學生對于相應的實驗內容，嚴格的要按照“課前全面的預習一實驗時問題的分析一程序算法的設計一程序的相關編寫一最終的課程調試”的順序進行，切實的讓學生們養成一個良好的學習以及思維的習慣，逐步的進行訓練、慢慢的提高學生分析問題以及解決相關問題的能力。

（二）教師在進行相關的答疑以及指導應該采用以引導為主。在教學以及上機實踐的過程當中如果學生有一些疑問時，教師不應該直接的指出學生存在的一些問題，而是應該用一些技巧性提問的方式逐步的引導學生找到自己的問題所在。

（三）教師應該使學生要學的相關問題有趣化。學生學習一些常規的以及一些一成不變的問題時往往很難激起學生對于問題的學習興趣，如果教師能將所教授的問題趣味性提高這就在很大的程度上能夠激起學生學習的興趣，提高學生學習的學習質量。

（四）教師在教學的過程中應注重相關的程序算法的簡化以及優化。我們在教學的過程當中不能只提倡程序算法的多樣化，還要逐步的對學生進行算法簡化以及優化的研究，最終是學生逐步的掌握程序的簡化和優化的能力。

（五）教師在教學的過程中應該適當的提倡程序算法的多樣化。我們開計算機程序設計課程主要目的就是實現對于學生計算思維能力的培養和訓練，如果學生全部的依照老師的相關的邏輯習慣進行程序的問題分析，那么這就是計算機程序設計課程的失敗。所以，我們應該讓學生學習我們教師分析問題以及解決問題的同時，適當的提倡相關算法的多樣性，逐步的培養和激勵學生潛在的創新意識和培養學生的問題求解的能力。

教師如何將計算機程序設計課程中的將語言內部的分散語法結構聯系起來，充分的利用好的相關的案例，逐漸的提高學生學習的積極性，培養和鍛煉學生的計算思維能力，仍是值得我們大家摸索的問題。