计算思维与编程有什么区别

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我曾在EdSurge发文“计算机科学不仅仅是编代码”，阐述了编程和计算机科学之间的区别，以帮助大家理解“教孩子编程”和“人人都懂计算机”之间的差异。

在这篇文章，以及很多其它文章中，大家都常碰到一个词“计算思维”。那么，什么是计算思维？编程和计算思维，尤其是在课堂练习和教学中，又有什么不同？

什么是计算思维？

我想，简而言之，计算思维是一种解决问题的谋略，其中运用了大量强大的计算机科学的思想。

抛开冗长的定义，简单来看就是，当遇到很多问题时，能否把问题公式化，以便借计算机之力来解决它们？计算机思维者能够通过搜集、分析数据来理解问题；能把难题分解为多个小问题；能够不仅仅解决单个问题，而是去除细节、概括抽象、寻找模式，从而解决同类的所有问题。他们还能制定解决问题的步骤，如果可能的话，还会建立仿真模型，对解法进行测验和调试。下图就是我给出的计算思维构成图。

计算思维的背景

计算思维一词的流行源于计算机科学家Jeannette Wing于2006年在《美国计算机学会通讯》发表的文章，文中称计算思维是一切技能的基础，并写道

不光是计算机科学家，对任何人而言，计算思维都是一种基本技能。除了读、写和计算外，我们应该给每个孩子的分析能力中加一条计算思维。

计算科学的教育，特别是在中小学阶段，绝不仅仅是把孩子教育成程序员或是计算机科学家。而是要让每个人在这个新的数字化时代取得成功，让他们具备利用这个强大思维解决问题的能力。因此，和编程、计算机科学相比，许多教育项目更倾向于在他们的材料中使用编程思维这个词。例如，美国国际教育技术协会和美国计算机科学教师联合会一起制订了一套可操作规范，并在课堂上推广计算思维。近来，谷歌公司发布了计算思维在线课程，并为在不同领域融入计算思维提供了大量极富价值的资源。此外，多年来，流行的模块化编程语言Scratch通过对计算概念、实践和前景的探讨，深入解释了计算思维。

要注意的是，计算思维这个词早在1980年西摩尔·派普特写的《思维风暴》一书中就有提及，但是其含义有所不同。

计算思维资源：怎么把计算思维融入到课堂？

学生是不是只有通过学习编程才能掌握计算思维能？尽管有人给出了肯定的回答，但还是有很多人认为：计算思维应该关注解决问题，设计和完成代码都不是必须的。显而易见，编写新程序，或者给代码做纠错/扩展，当然是一种学习计算思维概念的有趣方式。但是还有许多课，老师不借助编程同样能够达到目的，例如：

• 英语文学或历史：课上使用了谷歌的电子表格和书籍词频统计两项功能，学生通过这两种工具对语言使用中的共同点进行了统计。

• 数学：借助Desmos的教育资源解决问题。这个Desmos课程向学生展示了怎么根据采集的数据构建模型来预测手机充满电需要多长时间。

• 社会研究：Wolfram Alpha教育资源中的一个课程。学生通过Wolfram Alpha提供的计算知识引擎来寻找一条环游世界的最短飞行路线，还会对沿途的城市数据做一番研究。

• 科学：学生们利用MIT开发的Starlogo Nova这一工具对水循环、生态系统等科学系统建立计算机仿真模型，并开展试验。必要时，学生还能修改代码，并利用仿真来学习科学知识。这里有课程资源。

当前，让每一个学生都掌握计算思维的强大思想，对其成为科技创客和问题终结者至关重要。不论你和学生打算把重心放在计算机科学、编程和计算思维三者中的哪一点上，真正重要的是：要让学生由单纯的获取技术，变为能够创新并解决难题。

来源：EdSurge.com
作者：Sheena Vaidyanathan

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