盛通教育：作爲編程教育的核心，如何有效開展編程與計算思維教育
前不久，教育部印發了《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》，在課程內容結構、學業質量標準等方面都有較大變化，新版標準將於2022年秋季學期開始執行。
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其中，信息科技納入義務教育獨立科目便引起熱議。還重點提到，信息科技課程目標要圍繞核心素養，而要培養的核心素養，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。這四個方面互相支持，相互滲透，共同促進學生數字素養與技能的提升。
喬布斯曾說過：“這個國家的每個人都應該學習編程，因爲它教你如何思考。”
機器人編程教育到底教什麼?
當我們在發展教育的層面上提起編程思維時，更多的是在說“計算思維”。
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2006年，華裔計算機學家周以真(Jeannette M. Wing)教授在論文中《Computational Thinking/計算思維》寫到：
計算思維是運用計算機科學的基本理念，進行問題求解、系統設計以及人類行爲理解。
計算思維是在不確定情況下的規劃、學習和調度。
像計算機科學家一樣思考，意味着遠不止編程，而是要在多個抽象維度上進行思考。
目前，計算思維被廣泛地定義爲一組認知技能和解決問題的過程。其有四個核心：
¤ 分解：將複雜的問題拆分爲更小更易解決的部分，化繁爲簡;
¤ 模式識別：發現問題之間及內部的相似性，建立問題的模式;
¤ 抽象：提取問題要點，找出解決問題的關鍵;
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¤ 算法：設計一套嚴謹的分步解決方案，或是針對這類問題的準則。
我們並非必須要學會編程，但一定要習得計算思維。給孩子進行編程啓蒙的最終目的，是培養計算思維。良好的計算思維能幫助應對絕大部分問題，例如項目管理、目標分解、情況歸納等。
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計算思維是什麼?
2006年，美國卡內基·梅隆大學的周以真(Jeannette M. Wing)教授，發表了題爲 《計算思維》(Computational Thinking)的文章，提出了一種建立在計算機處理能力及其侷限性基礎之上的思維方式——計算思維。
她認爲，計算思維就是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計，以及人類行爲理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。它能爲問題的有效解決提供一系列的觀點和方法，它可以更好地加深人們對計算本質以及計算機求解問題的理解，而且還能克服“知識鴻溝”，便於計算機科學家與其他領域專家交流。
2008年，周以真進一步指出計算思維是一種分析思維， 在問題解決的不同階段會用到數學思維，在設計和評價複雜系統時會用到工程思維，在理解概念時會用到科學思維。可以看出，計算思維是多種思維的綜合應用。
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計算思維是爲了便於人機的溝通，便於實現用計算機去解決問題，實現目的的一種思維方式。它不是要像計算機一樣思考，而是架起人機交流之橋樑的核心思維模式。
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在用計算思維解決問題時，人負責把實際問題轉化爲可計算問題，並設計算法讓計算機去執行，計算機負責具體的運算任務，通過運算，達到人想要實現的工作目標，並將這個結果呈現出來，這就是計算思維裡的人機分工。
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很多人會把計算思維和編程混在一起。計算思維是人大腦的一種思維方式，編程則是人輸入計算機的一種語言運算方式。編程是實現計算思維的具體的語言和數據的運算方式。
計算思維對孩子有什麼幫助?
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1、計算思維可以提高孩子的數學能力
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計算思維必不可少的就是計算，計算一定會用到數學知識，數學對於計算思維是必不可少的，在鍛鍊孩子的計算思維的時候，可以把數學知識實際的應用起來，這樣有利於培養孩子對數學的興趣，激發孩子學習數學的熱情，原來數學這麼有用!孩子再學起數學來，就不會覺得那麼枯燥，還會覺得數學很重要，可以實現自己想要的計算結果。
2、提高孩子的邏輯思維能力和嚴謹的習慣
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在計算思維實現的過程中，建立數學建模需要有多種選擇的語句，和分別相對應的實現步驟，這些都非常有利於培養孩子的邏輯思維能力和嚴謹的思維習慣，一旦出現了紕漏，整個計算過程就會出現失敗，這就不得不迫使孩子去重新檢查數學建模中出現了哪些問題和錯誤，有時候一些細微的錯誤不一定很容易發現，這就需要孩子耐心去檢查，也培養了孩子的嚴謹態度和抗挫折的能力，以及重新再來的勇氣。
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3、提高孩子的人際交際溝通能力
孩子們在整個計算思維的訓練過程中，難免會遇到問題， 遇到問題怎麼辦?就要去尋求解決的方法。這就需要向老師、家長和同學求助，也許實現一個計算思維的途徑會有點複雜，需要同學們集思廣益一起去完成，這樣就要及時溝通，互相學習和幫助，在互動中去尋求解決方案。
如何培養孩子的計算思維?
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編程作爲培養計算思維的方式之一，它是用不同的計算機語言，遵守計算機的規則，在計算機的世界裡解決問題。
分解：老師通過採用簡單的方式定義問題和確定一些成功標準，來培養學生的“分解”能力。
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規劃：引導學生確定問題後，讓學生找尋不同的解決方案，然後制定一份詳細的計劃來執行其中一種方案。
嘗試：每個學生都要完成他們最終的解決方案。當學生對自己的想法進行編程的過程中，將培養他們的“計算思維”。
修改：學生要根據自己的程序和模型是否符合成功標準來評估自己的解決方案。他們要利用自己的評估技能，確定是否需要更改、調整或改善程序的某些部分。
交流：學生要向同學們展示自己的最終解決方案，並解釋自己的解決方案爲何符合成功標準。在詳略得當地解釋解決方案的過程中，將培養他們的抽象化能力和溝通技能。
自我評估：每個實驗都要求學生製作記錄來總結他們的工作，完成每個實驗後，學生應對自己的工作進行反思。過程中會老師會提供反饋，也會鼓勵同學間互相分享自己的記錄，通過交流彼此的科學發現，激發學生對學習的濃厚興趣。
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計算思維應該是未來學生需要具備的一個基本素養，這種素養不應該僅僅是掌握編程或者是某種信息技術，而是能夠用這種思維方式來解決具體的問題。
從計算和問題解決的角度來說，計算思維可以脫離編程。然而，編程仍然是培養計算思維的一個重要工具，學生使用計算機編程來解決問題、蒐集和分析數據、進行科學探究和思想表達，這些都是計算思維的重要組成部分。同時，我也必須強調，編程並不等於計算思維，編程是培養計算思維的工具而不是目的。
當今世界經濟發展的核心動力就是計算機科學與技術，人工智能、大數據、物聯網等新興技術的核心都是計算，因此，在未來，計算思維一定會成爲人人需要掌握的能力。
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