刍议“计算思维”与程序设计的关系

刘妍

摘要：高中信息技术新课标指出，信息技术核心素养为：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。其中计算思维指的是是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。计算思维反映了计算机学科最本质的特征和方法。推动了计算机领域的研究发展，计算机学科研究必须建立在计算思维的基础上。进入新世纪以来，以计算机科学技术为核心的计算机科学发展异常迅猛，有目共睹，在计算机时代，计算思维的意义和作用提到了前所未有的高度，成为现代人类必须具备的一种基本素质。计算思维代表着一种普适的态度和一种普适的技能，在各种领域都有很重要的应用，尤其是据算计领域的研究。

關键词：程序设计;计算思维;高中

程序设计是给出解决特定问题程序的过程。包含分析问题、设计算法、编写程序、运行程序，分析结果、编写程序文档这些过程。

一、计算思维与程序设计

计算思维不仅仅源于和服务于计算机科学。实际上，狭义地讲，计算机思维源于并服务子计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术和信息系统。广义地讲，计算思维源于并服务于由理论、技术、工程、工具、服务和应用构成的计算健（或计算网络），这一计算链以理论为始点，以应用为终点。这一计算链上的每一结点都将产生计算思维，而计算思维从这一计算徒的始点到终点的转化构成了计算思维的工程化。

教育部专家在“积极研究和推进学生计算思维能力的培养”一文中指出，计算机及其相关专业教育应该在计算思维能力培养中做出表率。事实上，计算思维已经在某种程度上渗透到培养方案和课程大纲中但计算思维能力培养的水平还不够高，学生对于计算思维要掌握的程度也不够深。对此，需要更主动地采取有效措施，从思想观念、师资队伍、教学内容、教学方法等方面人手，进一步强化对学生开展计算思维能力的培养。

计算思维是利用启发式推理来寻求解答，是在不确定情况下的规划、学习和调度。计算思维是利用海量的数据杂快速计算，它是在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间的权衡”。

计算思维所关注的核心问题是人的思维方式及问题求解能力的培养。把转变思维方式融入到“程序设计”类课程的教学中，以系统化、逻辑化的计算思维方式去思考问题和解决问题，着重培养学生的计算思维能力，最大限度地利用有限的时间强化学生如何进行工程化、系统化程序设计的观念和能力，而不是过于局限于机械的语言本身，让学生成为被动的语法背诵者。事实上，语言特性及语法规则可以很快从相关资料中获取，而面对实际问题能快速地找出解决的方法才是一个开发人员能力的体现。

二、做为高中教师怎样在程序设计教学中培养学生的计算思维能力。我有几点建议

（一）计算机上机程序设计应该保证实验流程完善化。应该要求每一个学生对于相应的实验内容，严格的要按照“课前全面的预习一实验时问题的分析一程序算法的设计一程序的相关编写一最终的课程调试”的顺序进行，切实的让学生们养成一个良好的学习以及思维的习惯，逐步的进行训练、慢慢的提高学生分析问题以及解决相关问题的能力。

（二）教师在进行相关的答疑以及指导应该采用以引导为主。在教学以及上机实践的过程当中如果学生有一些疑问时，教师不应该直接的指出学生存在的一些问题，而是应该用一些技巧性提问的方式逐步的引导学生找到自己的问题所在。

（三）教师应该使学生要学的相关问题有趣化。学生学习一些常规的以及一些一成不变的问题时往往很难激起学生对于问题的学习兴趣，如果教师能将所教授的问题趣味性提高这就在很大的程度上能够激起学生学习的兴趣，提高学生学习的学习质量。

（四）教师在教学的过程中应注重相关的程序算法的简化以及优化。我们在教学的过程当中不能只提倡程序算法的多样化，还要逐步的对学生进行算法简化以及优化的研究，最终是学生逐步的掌握程序的简化和优化的能力。

（五）教师在教学的过程中应该适当的提倡程序算法的多样化。我们开计算机程序设计课程主要目的就是实现对于学生计算思维能力的培养和训练，如果学生全部的依照老师的相关的逻辑习惯进行程序的问题分析，那么这就是计算机程序设计课程的失败。所以，我们应该让学生学习我们教师分析问题以及解决问题的同时，适当的提倡相关算法的多样性，逐步的培养和激励学生潜在的创新意识和培养学生的问题求解的能力。

教师如何将计算机程序设计课程中的将语言内部的分散语法结构联系起来，充分的利用好的相关的案例，逐渐的提高学生学习的积极性，培养和锻炼学生的计算思维能力，仍是值得我们大家摸索的问题。