2023年11月11日元卓会议,张进宝教授谈计算思维
(2023-11-15 10:04:14)分类: 研究-学习 |
反思计算思维理论及实践。
中小学信息科技培养目标:计算思维培养,从“信息素养”过渡到到“数字素养与技能”,科学与技术并重。技术应用转向计算机科学、信息科学的原理与内容,引入计算思维的内容。
计算思维来源并非从教育角度提出。周以真提出计算思维并非从教育的角度提出,她提出计算思维希望突破计算机科学的范畴,让所有人都可能学习计算机科学。
而计算机界所认可的计算思维,本质上是一个“框架”,用于描述了一套“批判思维和解决问题的技能”,作为一种可行、有用的思维方式,“专业性思维,而非通用思维”。
周以真强调的是通用能力,听说读写 算 的能力。算包括数学运算。
大科学界认同,数学思维和计算思维同等来提。
计算化的思维 提升为一种通用能力。
信息科技课堂中,教师认为不包含这种通用的计算能力。
信息科技课思考问题:
计算思维教育给教师和学生提供哪一种整体印象?
计算思维给予教师和学生的具体内容是什么?
师生计算思维经验的共性和差异性。
计算思维研究价值:
解决问题能力的提高
创造力和批判性思维能力引入到计算思维的过程中。
计算思维是如何给予教师和学生的。
两种计算思维理念:
第一种:动手做、做中学、STEM教学创客造物等,Papert借鉴建构主义的思想(皮亚杰认为学习是根据经验组织知识的主动过程,而不是仅仅通过被动观察),提出构造主义的逻辑(当学习是构造有意义的产品的活动的一部分时,学习是最有效的,计算机可以是功能强大的“构造工具”——建构自己的知识)。
将计算思维当作一种新的学习文化,以及这种新文化如何在新的技术环境中成长。
这种思维的关注焦点是引导“学习的重点是否为引导思维的发展”。
计算思维的过程:像计算机科学家一样思考,解决现实世界问题,能够系统地识别现实生活中的问题,并将其表述为计算解决方案
。
共识:计算思维的关键点至少包括“抽象(策略与方法)”“算法(思维)”;不一定要借助编程语言表达(甚至是不需要参与编程实践);编程只是问题解决的一个环境,且不是唯一的环境。
技术的进步和新应用的出现,为教授计算思维提供了更多选择。
【通过计算的方式引导学生的思维,故命名为计算思维。引导学生的思维发展】
第二种 增强“信息社会公民能力”计算思维
Peyton——Jones:教孩子从小学习科学知识,因为科学教给孩子关于周围世界的知识,否则如果对周围世界的运作方式一无所知,就是剥夺他们的公民权利。
计算思维教育目标:
让学生成为“有责任心的消费者”,能够参与围绕技术的讨论;应用CT和计算工具来解决现实世界的问题;让学生在不使用计算的情况下解决现实世界的问题,应用CT思想和计算工具辅助问题解决过程。
【将计算思维当成当下社会的公民权利。】
总结:第一种思路:专业化。计算机学科领域,涉及设计软件技能技巧、广泛的编程实践、科学研究领域的新方法、掌握算法、程序与算法紧密耦合、有意识的参与计算活动等。
第二种思路:计算思维是一个概念框架、问题解决的概念、应用在广泛领域、算法是执行任务处方的表达,不需要了解计算模型、认为在各领域都可以有计算解决方案、参与按步骤执行过程的人都在执行算法(也许是无意识地)在进行计算思维。
周以真思路主要还是停留在第一种思路。
当时提出计算思维思想时,智能手机还未面世,当时的“计算机思维教育”主要是“为计算机科学与技术领域输送更多人才”,这种“专业能力”有时代特点。
现在的情况发生较大变化,“计算思维教育”依然发挥专业思维的作用。现在的学生需要学习计算思维,了解其思想,并用于对世界、对社会和日常生活应用的理解。
【ChatGPT时代,第二种思路更要关注。从传统的教授编程知识转向更广泛的如社会意识、社会公民角度考虑,而非将计算思维当作专业能力去看待。不将计算思维与创客严格区分。培养学生的抽象能力是当下信息科技教师要主要考虑和审视的方向,而不能仅停留在教材和课标层面。站稳宏观思路,选择可行的方案。】
面临挑战:
如何在众多内容、方法、平台和思路中选择发展计算思维?为何计算思维应该成为学生学习主题?如何教授学习风格和兴趣点与计算机科学的抽象特点不匹配的学生?