在进阶中培养计算思维

当今世界，计算思维正逐渐成为数字社会“合格公民”必备的关键技能之一。从培养信息处理能力到培养计算思维，我国的中小学信息技术课程正在发生翻天覆地的变化。但计算思维如何培养呢？很多信息技术教师都做了大量的研究与实践，把一个真实问题形成为“能计算”和“可计算”的问题解决过程，学生自然就掌握了计算思维。但也产生了另外一个问题，那就是一节课培养了计算思维，一个单元也是培养了计算思维，不同的计算思维发展结果自然是不同的。这也恰恰说明了计算思维的层次性和进阶性。正如学习进阶理论所揭示的，学生在学习和探索某一主题（或概念）时，对该主题（概念）的思考、理解与实践活动在相当长的一段时间内是一步步发展的（从简单到复杂、从低水平到高水平、从新手到专家）。因此，计算思维的培养只有在认知爬坡中不断深化认识和理解，才能够真正地内化为不同阶层的思维水平。

在进阶中培养计算思维，就要在不同的年级段设计具有连续性的课程内容。计算思维学习进阶的中间过程类似于逐级上升的台阶，各个台阶象征着学生在不同的年龄阶段能达到的不同水平。在学习进阶理论统整下，不同年龄段的不同课程内容横向联系、纵向连续，由简单到复杂，由具体到抽象，由微觀到宏观，但始终围绕着“抽象”和“自动化”等核心概念。整个课程内容始终是帮助学生完成对“抽象”和“自动化”的深度理解和灵活应用。例如，新西兰就规定了其计算思维进阶标准，第一阶段“在真实的情境中并考虑到最终使用者，学生利用分解技能将简单的非计算机化任务分解为精确、清晰、循序渐进的指令（算法思维）。他们给出这些指令，在执行指令时识别其中的任何错误，并进行更正（简单的调试）”。第八阶段“在真实的情境中并考虑到最终使用者，根据如何支撑及开发不同场景真实世界的应用程序，学生们评估数字技术中的概念，如形式语言、网络通信协议、人工智能、图形和视觉计算、大数据、社会算法。学生了解公认的软件工程方法和用户体验设计过程，并将关键概念应用于设计、开发、记录和测试复杂的计算机程序”。

计算思维的培养不是一蹴而就的，而是一个贯穿学生学习的漫长过程。在智能时代，信息技术教育应该追求概念理解的“深度”，而非概念数量的“广度”。计算思维是一种智能时代人人都需要掌握的思维技能，我们要在不断爬坡中深化认知、锤炼素养。

（本刊特约撰稿人  江南大学人文学院  刘向永）