計算思維在當今社會至關重要,每個學生都需要培養計算思維。計算思維是什么,該如何培養孩子的計算思維。
Looi Chee Kit 教授發表了一篇有關計算思維(Computational Thinking, CT)的文章。該文2017年11月23日發布在新加坡一個政府的網站上。文中提出一個鮮明的觀點:計算思維的教和學是新加坡人為數字世紀做準備的關鍵,每個學生需要培養計算思維。
這篇文章表示,雖然在新加坡各類學校都提供了編程課以及相關活動給學生引入編程,激發他們的興趣,從事計算相關探索和追求,或者把編碼融入到所學知識當中,但是,大多數人對于計算思維可能沒有很深的了解,不太明白計算思維到底是什么,為什么需要學習和研究計算思維。
計算思維是什么?
計算思維就是利用計算機科學的基本概念解決問題, 設計系統和理解人類行為的一種思維方式。 Looi Chee Kit 教授在文中認為,計算思維最核心的元素是四部分: 分解,模式識別,抽象,算法。 具備了這四個能力,人們就能為問題找到解決的方案,以程序的表現形式,則可以在計算機上執行,以流程或者規章制度的表現形式,則可以由人遵照執行。
那么,計算思維對于學生的重要性體現在什么地方呢? 我們面向優必學的U5階段的學生做了調查,看看這些學生在課上的學到的知識能否應用到實際中,可不可以解決現實的問題。其中一些反饋如下:
通過學習,我知道大的問題可以分解成各種問題來解決,我基本上天天都是這樣做。
在編程的過程中,遇到完成很難的任務時,我學會了退一步,從更大的角度看待任務內容,分解成各種小任務,分析小任務中的問題。
無人駕駛課程的學習讓我知道每一個小的細節都很關鍵。有時候一個小小的錯誤會引出大的問題。
這里問題的分解,就是計算思維中第一個核心要素,在編程時,它是天然的,原生的思維方式。不管你寫的程序多么復雜,分解成小的問題總是第一步。當你把大的問題合理的分解之后,問題實際上已經解決的差不多了。
當在優必學U5階段的課堂上,學生動手實踐把大的問題分解成小問題,規劃執行的順序,辨認出其中的模式,評估解決方案,關注重要的細節時,實際上就是給自己武裝了解決問題的技能,這些技能可以幫他們學習數學,科學和其它學科,甚至于解決日常生活問題。
如何培養孩子的計算思維
說了這么多,我們已經了解了什么是計算思維,以及計算思維對于孩子來說的重要性,那如何培養計算呢?我們以優必學U5階段課程為例來講一講。
優必學U5階段以無人機、無人駕駛、智能穿戴等社會前沿科技為主,每節課以任務形式發布不同的任務,以圖形化編程為主要編程形式,引導學生自主設計解決方案,結合任務實際內容及課程教學目標,提出針對性較強的解決方案,讓孩子尋求不同的方式、方法完成任務,通過學生的親身實踐對知識有更全面、更深入的認識,還能充分感受到程序抽象問題化抽象為具體,加深學生的理解。
優必學U5階段課程重在引導學生在解決問題的過程中不斷激發思維,鼓勵學生提出不同的見解和解決方案,并在教學模型上測試,最終完成指定的任務作品,從而培養學生的計算思維能力。
學習編程,培養計算思維,體驗社會前沿科技。優必學提供多樣化的優質教學資源與技術產品,適應不同年齡段的孩子,難度不一。提出問題比解決問題更為重要,領先的思維模式將確保孩子們與時俱進,不被淘汰。
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