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什么是计算思维
说起计算思维,许多人可能会联想到数学、数字运算。实际上计算思维中的“计算”指的并不是数值计算,而是与计算机有关!
义务教育课程方案和课程标准中对计算思维的解读为:计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。
较早,计算思维是由计算机科学家周以真在2006年提出,周以真教授(英文名Jeannette M.Wing)曾担任美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任,现为哥伦比亚大学数据科学研究院主任、计算机科学教授,同时她也是哥伦比亚大学首位华裔女副校长。
在《Computational Thinking》这篇论文中,周以真教授用“硬科学”的术语描述了计算思维:计算思维是运用计算机科学的基本理念,进行问题求解,系统设计以及理解人类行为。
也就是说,计算思维是一种解决问题的思考方式,而不是具体的知识,这种思考方式要运用计算机科学的基本理念,而且用途挺广的。
举个例子,如何在走较少的路、且等待项目时间较短的情况下,规划玩游乐园的路线?解决这个问题,我们就可以用到计算思维。
以去游乐园玩项目为例,我们想要达到的目的是:走较少的路、等待项目时间较短、玩完整个园区。明确了任务后,再来逐一分解目标。
这里便是运用到了计算思维中的分解问题,把成为学霸这个大目标,一步步拆解成小目标来一一解决。
以上例子用到的思路正是我们在学习编程时,为了实现一个功能经常会用到的思路:确定任务目标——分解问题——逐一分析——综合完善——关注动态变化并实时修正。
这也正是我们在编程时,为了实现一个功能经常会用到的一种思路。
计算思维教育的提出,是因为计算机和互联网、人工智能等技术的出现,改变了人类问题解决的观念、思维和实践。
在各项新兴技术不断进步的今天,掌握计算思维能够帮助我们更好地适应数字时代,解决在数字时代所面临的各种问题。