计算思维:面向学生未来发展的核心素养
王晓波
随着信息技术的迅猛发展,5G、人工智能、云计算、物联网等技术给人们的学习、工作、生活带来了巨大改变。面向未来,计算将无处不在,计算思维也将成为未来公民应具备的,与数学和读写能力一样重要的基本素养。
2006年,美国卡内基梅隆大学教授周以真开创性地提出“计算思维”概念:计算思维是借助计算机科学的概念和原理,系统阐述并解决问题的一种思维方式或思维过程。“计算思维”这一概念引发各国对计算思维本质及其教育问题的广泛讨论。近几年,随着研究和实践的深入,美国、英国、新加坡等相继将计算思维纳入计算机科学课程,我国2018年颁布的《普通高中信息技术课程标准(2017版)》也将计算思维作为信息技术课程培养的学科核心素养之一。
经济合作与发展组织(OECD)指出,计算思维的核心要素主要包括抽象、算法思维、自动化、分解、调试、概括等。计算机科学和计算思维可以培养学生应用解决问题、创造和协作的能力。因此,2021年国际学生评估项目数学评估将纳入测试计算思维的问题——逻辑或解决问题的方法。
随着计算思维的重要性被越来越多的人认可,计算思维教育愈加受到世界各国的重视。计算思维如此重要,中小学教育该如何做呢?
本期策划,我们基于国内外计算思维教育的現状,选取三个研究与实践方向:构建计算实践导向的计算思维培养框架;剖析如何在中小学开展面向计算思维培养的教学模式;探寻国际K-12计算思维测评的理论与实践。期待通过专业的、系统的、务实的研究,探索在中小学开展计算思维培养行之有效的实施策略与路径。
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