让非编程教学绽放“计算思维”火花

史敏敏

自周以真教授提出计算思维的概念以来，关于计算思维培养的研究与实践越来越多。计算思维作为信息技术学科核心素养之一，与其他学科思维相比有何独特性？计算思维的内涵多元，有何本质特征？除了程序设计，如何在非编程模块的教学中培养计算思维？针对这些问题，笔者进行了思考与探索。

探索：非编程教学中计算思维的培养模式

程序设计是培育计算思维的沃土，因为学生可以主动构建自动化规则，使用明确而有限的指令将解决问题的思路映射到计算机世界，调试无误后让计算机自动执行。但是，程序设计是培育计算思维的唯一途径吗？能否在非编程模块的教学中另辟蹊径，探寻“可计算”火种，绽放“计算思维”火花呢？带着这些疑问，笔者对非编程教学中计算思维的培养模式进行了探索。该模式如下页图1所示。

1.面向问题解决

人类历史就是一部问题解决史，人类解决问题的过程可分为发现与分析问题、设计解决方案、实施与验证方案、系统维护，继而发现新问题。在这个过程中，主观能动的思维活动是解决问题的关键，因此，培养计算思维与解决问题密不可分。

计算思维培养不能泛化，不能认为使用计算机等数字化工具来解决问题就是培养计算思维。在非编程教学中，并不是所有的问题解决过程都指向计算思维，其落脚点在于解决问题的方案是否固化在了计算工具之中，是否可以被反复执行且每次都严格按照解决方案执行，是否能自动化执行且不需要人脑的参与。……