計(jì)算思維的思維屬性之困惑

在中小學(xué)開展計(jì)算思維教育，有著鮮明的時(shí)代意義。面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容需要相對(duì)穩(wěn)定的矛盾，計(jì)算思維教育的提出無疑開辟了一個(gè)新的路徑。在當(dāng)前知識(shí)爆炸的時(shí)代，傳統(tǒng)的知識(shí)教育局限性越來越明顯，思維教育需另覓新徑。因此，在以傳統(tǒng)知識(shí)教育為主的教育體系中，開展計(jì)算思維教育，是一項(xiàng)有意義的教育教學(xué)探索實(shí)踐。

首先界定，計(jì)算思維是一種思維，而不是知識(shí)，否則，本文的分析就沒有意義了。《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：“計(jì)算思維是指個(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決實(shí)施方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)?！睆母咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)中的界定可以看出，計(jì)算思維是一系列的思維活動(dòng)。因此，開展計(jì)算思維教育，是屬于思維教育，而不是知識(shí)教育。

然而，當(dāng)我們繼續(xù)追問計(jì)算思維教育需要學(xué)什么的時(shí)候，其答案往往會(huì)產(chǎn)生困惑和矛盾。如果有人說，“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”就是計(jì)算思維的學(xué)習(xí)內(nèi)容，估計(jì)有很多人會(huì)反對(duì)，因?yàn)檫@是典型的陳述性知識(shí)。但事實(shí)上，在教學(xué)實(shí)踐中，在不少文獻(xiàn)中，都有意無意地把“某某是某某”的有關(guān)計(jì)算機(jī)學(xué)科的陳述性知識(shí)作為計(jì)算思維的學(xué)習(xí)內(nèi)容，或認(rèn)定就是計(jì)算思維的一部分。

有一位教師將某一單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為“理解影響網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的基本因素，熟悉TCP/IP等協(xié)議的功能和作用，掌握使用基本網(wǎng)絡(luò)命令查詢聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)及配置情況的操作”。我們可以發(fā)現(xiàn)，這位教師明確了有關(guān)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”部分知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)要求。那么，這段描述能否成為學(xué)生關(guān)于計(jì)算思維的學(xué)業(yè)要求呢？顯然應(yīng)該不是，否則的話，具有思維特征的計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)技能就等同了，或者說，學(xué)生達(dá)到了這些知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)要求也就等同于達(dá)到了計(jì)算思維教學(xué)要求。因此，計(jì)算思維的教學(xué)實(shí)踐似乎有這樣一種現(xiàn)象：設(shè)想的教學(xué)目標(biāo)是計(jì)算思維，具體的目標(biāo)實(shí)施仍然是計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)。

在上述討論中，“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”是一陳述性知識(shí)，不是計(jì)算思維。那么，“知道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”是不是計(jì)算思維呢？一般而言，“知道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”是可以用于描述相關(guān)知識(shí)的學(xué)業(yè)要求的，即表明學(xué)生對(duì)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一陳述性知識(shí)掌握的程度是“知道”。如果把“知道”看作是一個(gè)動(dòng)詞，在“知道”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成這一陳述性知識(shí)的過程中，學(xué)生的計(jì)算思維是否也得到了培養(yǎng)了呢？這個(gè)問題其實(shí)可以轉(zhuǎn)化為：在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是否可以獲得計(jì)算思維？這是計(jì)算思維教育的途徑問題，同時(shí)也涉及到計(jì)算思維教育的評(píng)價(jià)問題，即是否可以通過衡量學(xué)生對(duì)“知道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)點(diǎn)掌握的程度來作為學(xué)生計(jì)算思維的評(píng)價(jià)依據(jù)。

知識(shí)與思維

知識(shí)與思維是密不可分的。同樣，計(jì)算思維作為一種計(jì)算機(jī)學(xué)科思維，計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)與計(jì)算思維也是密不可分的。

知識(shí)是人類在長期認(rèn)識(shí)世界、改造世界的過程中所獲得的成果和經(jīng)驗(yàn)的總和，是在實(shí)踐基礎(chǔ)上產(chǎn)生又經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的客觀的反映。人們從外界獲得種種信息，然后通過思維的加工，從而形成知識(shí)，這些知識(shí)以語言、符號(hào)或者表象的形式存在于人們的大腦之中。例如，我們的祖先通過每天的觀察與感受，得知太陽從東方升起，這就形成了知識(shí)。人們?yōu)榱私涣髋c改造世界，就需要將頭腦中的知識(shí)表達(dá)出來加以應(yīng)用，從而以語言、文字或符號(hào)等形式表達(dá)，從而形成了物質(zhì)形態(tài)的知識(shí)?！疤枏臇|方升起”這一知識(shí)，可以用文字、圖案來表示。

知識(shí)往往是以概念形式表述的。知識(shí)是一種概念，概念是對(duì)一類事物共同本質(zhì)屬性概括的結(jié)果。例如，“筆是一種書寫的工具”，描述的就是筆的共有屬性，無論鉛筆、鋼筆，都具備這一屬性。概念的這些屬性在空間或時(shí)間之間的聯(lián)系，形成了概念結(jié)構(gòu)。概念結(jié)構(gòu)揭示了知識(shí)內(nèi)涵各組成因素之間的聯(lián)系，例如牛頓第二定律，反映物體受力時(shí)與物體運(yùn)動(dòng)變化的關(guān)系，即F=ma；又如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，反映了計(jì)算機(jī)軟硬件之間的關(guān)系。同樣，人類制造了計(jì)算機(jī)這一人造物，使得計(jì)算機(jī)可以通過硬件和軟件協(xié)調(diào)工作，所以就有了“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)。

知識(shí)符合邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)是指概念、判斷、推理的結(jié)構(gòu)形式，它不研究概念、判斷、推理的具體內(nèi)容，而是研究結(jié)構(gòu)形式，主要是推理和判斷的形式。推理有演繹和歸納，都是從一個(gè)或幾個(gè)判斷推出另一個(gè)判斷。推理是知識(shí)間的聯(lián)系，是知識(shí)聯(lián)系的一種常用方法。例如，人們可以從天上有烏云，做出即將要下雨的判斷。當(dāng)你知道了“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)以后，你在采購計(jì)算機(jī)的時(shí)候，經(jīng)過判斷，就不會(huì)只購買硬件，不購買軟件了。

知識(shí)是一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)學(xué)科、一本書、一章、一節(jié)、一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是一個(gè)系統(tǒng)。不同的學(xué)科要求，對(duì)知識(shí)闡述的范疇會(huì)有所不同。對(duì)于不同的學(xué)習(xí)者，同樣的文字描述，某一知識(shí)所涵蓋的知識(shí)系統(tǒng)是不同的?！坝?jì)算機(jī)組成”對(duì)于計(jì)算機(jī)學(xué)科的本科生而言，是一門課程；對(duì)于一名中學(xué)生來說，可能只是知道計(jì)算機(jī)由硬件和軟件組成，或計(jì)算機(jī)由主機(jī)及外圍設(shè)備組成就可以了。

知識(shí)的產(chǎn)生、理解、應(yīng)用離不開思維。知識(shí)的概念特征反映了知識(shí)需要通過歸納與抽象來獲得事物的共同屬性。知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)反映了知識(shí)在應(yīng)用過程中需要推理與判斷。無論歸納與抽象，無論推理與判斷，都需要思維。

客觀事物必須在大腦中得到表征，表征是大腦對(duì)客觀事物的反映。事物在大腦中的表征有語言和表象，語言和表象都是思維的材料或載體。如果事物在大腦中沒有反映，例如沒有見過的一個(gè)人，或是一件未知的事，思維是很難把握的?？陀^事物在大腦中往往就是以知識(shí)的形式表征的。學(xué)生在觀察、使用計(jì)算機(jī)的過程中，接觸計(jì)算機(jī)的操作界面，運(yùn)行計(jì)算機(jī)的程序，使用計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備，體驗(yàn)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的過程，就會(huì)在大腦中對(duì)計(jì)算機(jī)有了表象的表征。學(xué)生在學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)的時(shí)候，會(huì)在大腦中產(chǎn)生關(guān)于這一知識(shí)的語言表征。這兩種表征是通過思維樸素交織的。如果沒有表象的表征，所謂的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”知識(shí)只是一串字符，學(xué)生最多也只是死記硬背。沒有語言表征，知識(shí)的學(xué)習(xí)很難歸納與重用，也很難交流。人們從外界獲得種種信息，經(jīng)過思維的加工形成知識(shí)，以語言、符號(hào)、表象的形式存儲(chǔ)在大腦中，是觀念形態(tài)的知識(shí)。為了交流與改造世界，人們需要把頭腦中的知識(shí)表達(dá)出來加以應(yīng)用，變成了口頭語言、書籍等，是物質(zhì)形態(tài)的知識(shí)。句子是說話、寫文章的基本單位，它表達(dá)了一個(gè)完整的意思。句子是由詞或詞組按照一定的語法規(guī)則構(gòu)成。句子的結(jié)構(gòu)，成為了知識(shí)體系的最常用也是最基本的方法。

思維作為人們認(rèn)識(shí)工具的作用是凸顯的。學(xué)習(xí)是一種認(rèn)識(shí)過程，是人們獲得、理解知識(shí)和表達(dá)、運(yùn)用知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的過程，學(xué)習(xí)一刻也離不開思維這個(gè)工具。所以，思維作為認(rèn)識(shí)工具，是學(xué)習(xí)的工具，而且是有效的學(xué)習(xí)工具。

知識(shí)學(xué)習(xí)過程中思維的作用

在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，是否可以達(dá)到計(jì)算思維培養(yǎng)的目標(biāo)呢？

仍以計(jì)算機(jī)組成為例，在計(jì)算機(jī)學(xué)科中，計(jì)算機(jī)組成是一個(gè)知識(shí)體系。假如，在高中階段，對(duì)學(xué)生的要求是：知道“計(jì)算機(jī)是由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大邏輯部件組成”。顯然，“計(jì)算機(jī)是由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大邏輯部件組成”是一陳述性知識(shí)，“知道”是描述這一知識(shí)的掌握程度。一個(gè)學(xué)習(xí)者，要達(dá)到“知道”“計(jì)算機(jī)組成”這一陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)要求，就需要使用其觀察能力、閱讀能力、想象能力、理解能力、記憶能力，在頭腦中記住，并且在需要的時(shí)候表達(dá)出來。

那么在學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)組成”這一知識(shí)的時(shí)候，是否運(yùn)用了思維呢？答案是肯定的。既然學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)組成”時(shí)需要使用思維，那么該學(xué)習(xí)者的思維一定能得到鍛煉與培養(yǎng)。現(xiàn)在來分析一下，學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)組成”知識(shí)時(shí)，是怎樣運(yùn)用思維的。

思維作為學(xué)習(xí)工具，有通用性和可操作性兩個(gè)特點(diǎn)。

思維的通用性是指思維方法跨越語言種類和學(xué)科，具有普遍性的意義。思維可以用語言來表達(dá)，全世界有很多種語言，不論語言千差萬別，但人們使用的思維方法基本相同。例如，不同國家的人，盡管使用語言不同，但繪制的工程圖、幾何圖、地形圖很容易看懂，因?yàn)榇蠹沂褂玫乃季S方法是基本相同的。一個(gè)學(xué)生，同時(shí)需要學(xué)多門課程，雖然課程內(nèi)容不同，但是，他們運(yùn)用和理解內(nèi)容所需要的思維方法也是基本相通的。

演繹法，是抽象思維的一種方法，是從一般到特殊的方法。三段論是演繹推理的主要形式，它撇開概念、判斷、推理的具體內(nèi)容，具有普遍意義。語文課中培養(yǎng)學(xué)生再造想象能力，不僅是學(xué)生閱讀理解文學(xué)作品的需要，也是數(shù)學(xué)、物理學(xué)科中解應(yīng)用題時(shí)對(duì)情境進(jìn)行再造想象的需要。寫作課和美術(shù)課在思維方法上也有共同點(diǎn)，兩者都需要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)細(xì)致觀察，只是它們的表達(dá)方式有所不同。

思維作為學(xué)習(xí)工具的意義在于，以有限的思維方法去掌握無限的知識(shí)，解決無限的問題。思維的這種表征心理，在大腦中是可以操作的，也就是可以進(jìn)行各種思維加工。

思維是大腦中的操作，必然表現(xiàn)為一個(gè)過程。例如，三段論有兩個(gè)前提、一個(gè)結(jié)論，其中兩個(gè)前提就是兩個(gè)判斷，每個(gè)判斷都可以看作是思維的結(jié)果，但這個(gè)結(jié)果是過程性的，而最后的結(jié)果是終結(jié)性結(jié)果。因此，思維具有一定的指向性，即思維活動(dòng)是有指向、有目的的。思維的目的，也是認(rèn)識(shí)的目的，二者是一致的。思維的指向性是思維的可操作性的一種反映。

人的認(rèn)識(shí)活動(dòng)一刻也離不開思維。無論學(xué)習(xí)還是工作，人們需要不斷地運(yùn)用思維。一位作家，在深入生活的基礎(chǔ)上，把豐富的生活感受、體驗(yàn)，通過思維加工，形成一個(gè)個(gè)鮮活的藝術(shù)形象。在這個(gè)過程中，作家是通過觀察，把客觀世界轉(zhuǎn)化為主觀世界，即對(duì)生活體驗(yàn)進(jìn)行分解、剖析，抽取其中某些共同的特點(diǎn)，成為思維的元素，然后將這些思維元素綜合成一個(gè)個(gè)藝術(shù)形象。數(shù)學(xué)家則采用不同于作家的認(rèn)識(shí)方法，面對(duì)形形色色的客觀世界，數(shù)學(xué)家的方法是舍棄具體內(nèi)容，只研究數(shù)量關(guān)系和空間形狀。例如，數(shù)學(xué)家推算圓面積的計(jì)算方法，他不會(huì)去關(guān)心圓的顏色，而是會(huì)考慮以圓心為頂點(diǎn)，以圓半徑為等腰，畫上一個(gè)個(gè)等腰三角形，計(jì)算等腰三角形面積之和。隨著三角形數(shù)量的增加，其面積之和無限接近圓面積。也就是說，數(shù)學(xué)家通過關(guān)注圓、等腰三角形以及三角形數(shù)量和面積關(guān)系，來解決圓面積問題。

分析以上生活實(shí)例，可以發(fā)現(xiàn)：第一，思維存在于知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用之中，思維無處不在，因?yàn)樯钪袩o處不需要知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用；第二，通過對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，會(huì)產(chǎn)生新的知識(shí)，而新知識(shí)的產(chǎn)生，思維起到了關(guān)鍵的作用；第三，思維是有方法的，不同的知識(shí)領(lǐng)域，需要使用不同的思維方法。

學(xué)生在學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)時(shí)，就會(huì)運(yùn)用思維。如果采取的是機(jī)械記憶方法，則思維的運(yùn)用是很少的，且思維方法單一。如果學(xué)生基于理解，通過硬件的作用、軟件的作用，分析硬件與軟件的關(guān)系，從而推導(dǎo)出“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成”這一知識(shí)，那么，學(xué)生是將已有的舊知識(shí)“硬件的作用”“軟件的作用”與新學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來，從而在大腦中形成了新知識(shí)。產(chǎn)生這種聯(lián)系，就需要學(xué)科思維來實(shí)現(xiàn)。

因此，對(duì)知識(shí)的理解過程，通常分為兩步：第一步，把新知識(shí)和有關(guān)舊知識(shí)聯(lián)系起來；第二步，進(jìn)行思維加工。前者是思維材料，后者是思維方法。思維方法有一般方法，也有特殊方法，不同的學(xué)科，有不同的特殊思維方法，即學(xué)科方法。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的時(shí)候，如果使用計(jì)算機(jī)學(xué)科方法思考問題，則可能就是運(yùn)用了計(jì)算思維。因此，在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)學(xué)科方法思考問題，是可以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的。

運(yùn)用舊知識(shí)，產(chǎn)生新知識(shí)，可以培養(yǎng)思維；運(yùn)用已掌握的知識(shí)解決問題，也可以培養(yǎng)思維。因此，運(yùn)用已學(xué)會(huì)的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)，完成一項(xiàng)具體的任務(wù)也是計(jì)算思維教育的途徑之一?；凇坝?jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)”知識(shí)，學(xué)生開發(fā)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，其中必然會(huì)基于相關(guān)的計(jì)算機(jī)學(xué)科方法來思考問題，解決問題，計(jì)算思維得到了培養(yǎng)。但是，并不是運(yùn)用計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)完成某項(xiàng)工作就一定能實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維教育，例如，依據(jù)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)”這一知識(shí)，采購計(jì)算機(jī)時(shí)，既購買了硬件設(shè)備，也購買了相應(yīng)的軟件，其中產(chǎn)生作用的思維是一般性的邏輯判斷，并不屬于計(jì)算思維。

大部分思維，特別是科學(xué)類思維，都是由以下兩種方法支持其思維活動(dòng)的：一種是基本方法，即邏輯，這是推演思維活動(dòng)的最基本工具，否則，人們就可評(píng)價(jià)說“思維不合邏輯”，即推演是不合理的；另一種就是其對(duì)應(yīng)的學(xué)科方法。計(jì)算思維體現(xiàn)的是機(jī)械計(jì)算，是人腦對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械計(jì)算的計(jì)算裝置及其計(jì)算實(shí)現(xiàn)過程的反映。人腦對(duì)計(jì)算實(shí)施原理與過程的思考，必定需要由計(jì)算的方法來規(guī)范，這樣，人們才能理解計(jì)算，并運(yùn)用計(jì)算來設(shè)計(jì)系統(tǒng)，解決問題，指導(dǎo)人們的行為，這就是計(jì)算思維。其中，方法是計(jì)算思維的具體內(nèi)容表達(dá)，方法學(xué)習(xí)是計(jì)算思維教育的有效途徑。

計(jì)算機(jī)具有自動(dòng)化屬性。計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，是按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)則，一步一步地執(zhí)行有限步驟完成的。計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化具有一定的通用性，通過改變預(yù)設(shè)的規(guī)則序列，可以變化計(jì)算機(jī)的功能。對(duì)計(jì)算機(jī)操作規(guī)則序列的安排，就是構(gòu)造。設(shè)計(jì)與制造計(jì)算機(jī)的人，會(huì)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界需要計(jì)算機(jī)完成的功能進(jìn)行分析與抽象，并且明確地表達(dá)，然后構(gòu)造計(jì)算機(jī)的運(yùn)行規(guī)則序列，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)執(zhí)行。因此，在“抽象—形式化表達(dá)—構(gòu)造—自動(dòng)化”的實(shí)施路徑中，人所運(yùn)用的思維方法就是計(jì)算思維，經(jīng)歷“抽象—形式化表達(dá)—構(gòu)造—自動(dòng)化”過程，可以有效地實(shí)施計(jì)算思維教育。

正確認(rèn)識(shí)計(jì)算思維

知識(shí)與思維是緊密相關(guān)的。知識(shí)是學(xué)習(xí)的成果，也是思維加工的產(chǎn)物。知識(shí)的學(xué)習(xí)需要以人的思維為學(xué)習(xí)工具，知識(shí)學(xué)習(xí)過程也是人的思維發(fā)展過程，知識(shí)學(xué)習(xí)和思維發(fā)展可以同步進(jìn)行。然而，傳統(tǒng)的教育方式受多方面的因素影響，過分關(guān)注知識(shí)的語言表征，常以是否記憶來考察知識(shí)的學(xué)習(xí)狀況，從而造成思維發(fā)展的缺失，同時(shí)在知識(shí)遷移、知識(shí)應(yīng)用等方面的發(fā)展受到限制。計(jì)算思維的提出，為計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域乃至其他更多的學(xué)科領(lǐng)域在知識(shí)學(xué)習(xí)和思維協(xié)調(diào)發(fā)展以及學(xué)生全面發(fā)展方面提供了一種可行性。計(jì)算思維作為學(xué)業(yè)目標(biāo)之一以后，可以促使計(jì)算機(jī)學(xué)科的學(xué)習(xí)更加深入和有效。

計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)是計(jì)算思維的基礎(chǔ)，計(jì)算思維教育需要在計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)與技能學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)。有學(xué)者認(rèn)為計(jì)算思維不依賴于計(jì)算機(jī)而存在，在沒有計(jì)算機(jī)的時(shí)代就已經(jīng)有計(jì)算思維了。其實(shí)這種研究對(duì)計(jì)算思維教育意義不大，我們不否認(rèn)計(jì)算思維與人類的其他思維方式有相通性和相似性，但也不能否認(rèn)計(jì)算思維有明顯的計(jì)算機(jī)學(xué)科特征。以計(jì)算機(jī)學(xué)科為基礎(chǔ)開展計(jì)算思維教育是最為有效和完整的。當(dāng)然，主張以計(jì)算機(jī)學(xué)科為基礎(chǔ)開展計(jì)算思維教育，并不是認(rèn)為計(jì)算思維的作用僅局限于計(jì)算機(jī)學(xué)科。一個(gè)具備有效運(yùn)用計(jì)算思維的人，可以在其他領(lǐng)域發(fā)揮作用。

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)也是計(jì)算思維教育的途徑之一。在計(jì)算思維教育實(shí)踐中，刻意回避計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)是片面的，關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，即如何從舊知識(shí)出發(fā)，運(yùn)用計(jì)算思維方法與新學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來，在大腦中形成新的知識(shí)。由此可以發(fā)現(xiàn)，通過簡單判斷學(xué)生是否掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)來評(píng)價(jià)學(xué)生是否擁有計(jì)算思維是不合理的，因?yàn)橛?jì)算思維的培養(yǎng)在于學(xué)生有效運(yùn)用計(jì)算思維方法學(xué)習(xí)知識(shí)的過程之中。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種有效促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的學(xué)習(xí)方法，也是一種適合計(jì)算思維教育的學(xué)習(xí)方法。以項(xiàng)目為導(dǎo)向，在真實(shí)的問題情境中，學(xué)生自主地解決實(shí)際問題，可以極大地觸發(fā)學(xué)生思維的意愿，積極思考，克服困難，解決問題，從而發(fā)展思維。但是，在一門普通課程中單一地使用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方法而排斥其他學(xué)習(xí)方法，忽視知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性，往往會(huì)限制學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展。項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)施，需要學(xué)生具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)，盡管在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中也可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施要求主動(dòng)開展知識(shí)學(xué)習(xí)以彌補(bǔ)相關(guān)知識(shí)的缺失，但這樣的知識(shí)學(xué)習(xí)是不系統(tǒng)的。同時(shí)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中安排過多的知識(shí)學(xué)習(xí)，也會(huì)影響項(xiàng)目實(shí)施的效果。學(xué)生的計(jì)算思維的形成，需要系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)。一個(gè)人掌握的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)體系越完備，其計(jì)算思維也應(yīng)該越健全。

計(jì)算思維只是計(jì)算機(jī)學(xué)科或相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一，而不是學(xué)習(xí)目標(biāo)的全部，尤其不能以計(jì)算思維的目標(biāo)取代計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)。同時(shí)，計(jì)算思維也不是計(jì)算機(jī)學(xué)科唯一的學(xué)科思維。起緣于數(shù)學(xué)、電子等學(xué)科的計(jì)算機(jī)學(xué)科，許多數(shù)學(xué)的、物理的以及工程化的思維方法和求解問題的方法也在計(jì)算機(jī)學(xué)科中大量運(yùn)用，這些思維方法也是學(xué)生需要學(xué)習(xí)的。

綜上，圍繞計(jì)算思維教育，計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)與核心，計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練所需要達(dá)到的一種境界。沒有計(jì)算思維教育目標(biāo)的建立，計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)往往是機(jī)械和死板的，可以應(yīng)付識(shí)記類的考試，但一定缺乏知識(shí)應(yīng)用的靈活性、拓展性和創(chuàng)新性。如果忽略計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，或者將計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)碎片化，就會(huì)缺乏計(jì)算思維發(fā)展必要的基礎(chǔ)。用計(jì)算思維教育代替計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系教育，無論邏輯上還是實(shí)踐上都是行不通的。脫離了計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，進(jìn)行計(jì)算思維教育是緣木求魚的行為。

用計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)描述作為計(jì)算思維教育的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)業(yè)要求，表面上方便了教學(xué)的實(shí)施，實(shí)際上混淆了計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)和計(jì)算思維，就有可能出現(xiàn)以計(jì)算思維教育之名，行計(jì)算機(jī)知識(shí)教育之實(shí)的現(xiàn)象。計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)學(xué)科一樣年輕，從計(jì)算思維的概念，引伸出計(jì)算思維方法、計(jì)算思維技能、計(jì)算思維能力等概念，需要進(jìn)一步地研究與辨析，這些研究將有利于細(xì)化計(jì)算思維教育的目標(biāo)設(shè)置。從計(jì)算思維的教育教學(xué)到計(jì)算思維的評(píng)價(jià)，也有待于深入地實(shí)踐研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫寒江.學(xué)習(xí)學(xué)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2016.

[2]王榮良.計(jì)算思維教育[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?014.

[3]王榮良.計(jì)算思維的方法觀[J].中國信息技術(shù)教育，2016（6）：22-26.