真实世界里,计算技术早已无处不在,譬如化身小芯片嵌入我们生活方方面面的计算性能,每日产生上亿信息的物联网大数据系统等。面对全新的未来智能世界,人类需要全新的思维方式,使我们能够看透技术本质,以创造性的、深思熟虑的和适当的方式理解和使用这些技术。计算思维(ComputingThinking,CT),作为运用计算机和互联网及其他信息处理代理有效执行人类构造和表述问题的思维过程,不仅是计算机科学家和数字工程师的专业兴趣,而且跨越各个学科领域,必然成为这个时代最基本的思维方式。
计算思维是数学、科学、工程和技术(STEM)的融合体。计算思维传承于数学算法思维,要求对于问题能够产生形式化的描述和定义;计算强调对信息的变换,而不是简单的信息发现、分类、存储或通信;计算思维具有明显的工程技术性质,不仅需要描述解决一个问题的方法,更要求有让一台计算机真正解决这个问题的实践方案。计算思维已经成为科学研究领域继理论和实验研究之后的第三种范式。
计算思维教育的提出,是因为计算机和互联网、人工智能技术的出现,改变了人类问题解决的观念、思维和实践。在教育领域,我们也需要作出改变,让我们的学生能够具备这种计算思维,能够参与和设计技术,为在这个全新的时代工作、生活、娱乐做准备。
基础教育领域高度重视和