软件工程中计算思维研究论文
第1篇：软件工程中计算思维研究论文
软件工程中计算思维研究论文
在新的技术革命的推动下，产业升级、科技创新、市场优化的周期越来越短，我们的社会达到了前所未有的智能化、信息化的水平。下面是小编搜集整理的软件工程中计算思维研究论文，欢迎大家阅读参考。
软件工程中计算思维研究
摘要：计算思维能力的培养需要选择适当的课程知识作为载体，并在教与学的过程中有意识、有计划地展开。文章通过分析软件工程课程的基本知识点与计算思维能力点之间的关系，探讨了《软件工程》教学过程中计算思维能力培养的策略和方法。
关键词：软件工程;计算思维;能力培养
一、引言
2010年，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制的《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中指出，计算机专业人才的专业基本能力主要包括计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统能力[1]。在教学过程中，如何培养学生的专业基本能力需要我们进行深入的探讨和研究。软件工程是计算机科学与技术、网络工程等专业的专业必修课，具有综合性、实践性和工程性特点，它涉及软件技术、方法和管理等各个方面。软件工程课程的教学目标，是使学生理解和掌握软件工程的基本思想、方法和技术，能够对实际问题进行需求分析、系统设计和编码测试，学会软件开发的方法和过程;能够综合应用前修课程知识，并将所学知识融会贯通，应用到实际问题的开发过程中。这一教学目标与计算机专业能力的培养目标是一致的，因此，软件工程的教学对培养学生的专业基本能力起着非常重要的作用。文章重点探讨计算思维能力的培养问题。首先概述计算思维和计算思维能力的内涵，然后分析软件工程课程知识点与计算思维能力点之间的对应关系，最后探讨如何在软件工程课程的教学过程中渗透计算思维方法，通过理论教学和实践教学培养学生的计算思维能力，进而提高学生的工程素质。
二、计算思维
计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为，它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[2]。计算思维是利用计算机解决实际问题的思维方法，它的本质是抽象(Abstract)和自动化(Automation)。典型的计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法：递归、抽象、分解、关注点分离、约简、迭代、预置和缓存、保护、冗余、容错、回溯、纠错和恢复等等。计算思维能力是指人们运用计算思维方法思考的能力。对于计算机专业人才的培养，计算思维能力主要包括问题及问题求解过程的符号表示、逻辑思维与抽象思维、形式化证明、建立模型、实现类计算和模型计算、利用计算机技术等[1]。这些能力的培养需要以课程知识为载体，在教师有意识、有计划的引导下，在不断的实践过程中进行实施。
三、软件工程课程知识点分析
软件工程是研究软件开发和软件管理的一门工程学科，它主要包括技术和管理两方面的内容。在新建本科院校的'计算机类专业，软件工程课程重点讲授软件技术方面的知识，包括软件工程基本概念、基本原理和基本方法，强调应用计算机技术解决实际问题的方法和步骤，使学生掌握软件开发各个阶段规范的方法、工具和过程。软件工程知识体系主要有结构化方法和面向对象方法两大部分，下面重点分析两种软件开发方法涉及的知识点与计算思维能力点的关联。
3.1面向过程方法知识点分析
结构化软件开发方法的主要过程是：需求分析、系统设计、编码测试、运行维护，每个阶段都要遵循规范的方法和步骤，通过严格的评审后才能开始下个阶段的工作。各个阶段的主要知识点为：①需求分析：主要包括数据分析、功能分析和状态转换分析。数据分析是对软件要处理的数据进行分析，确定数据实体及其属性，并分析实体之间的关系，建立数据模型;功能分析是按数据流的处理过程对软件的功能进行分析，建立功能模型;状态转换分析是对系统状态进行分析，确定引发系统状态转换的事件及分析状态转换的过程，建立行为模型。②系统设计：主要包括概要设计和详细设计。概要设计完成体系结构设计、数据设计和接口设计，按功能分析的结果将一个复杂系统分解为若干个简单模块，并确定各个模块之间的接口形式;详细设计完成各个模块的算法设计，通常用流程图或盒图表示。③编码测试：主要包括编码规范和测试技术。编码规范主要是程序设计风格和编写程序代码的规范，编写规范的程序代码实现系统的各项功能;测试技术主要包括白盒测试技术和黑盒测试技术，设计合理的测试用例对软件进行模块测试、组装测试、确认测试和系统测试，保证软件的质量。④运行维护：主要包括运行程序和软件维护活动。在用户的实际环境中运行程序，发现错误后调试程序，改正软件错误，完善系统的各项功能，满足用户的需求。在基于结构化方法开发软件过程中，涉及到大量的计算思维方法：在需求分析阶段，对实际问题进行简化、抽取问题的本质，应用了约简、抽象方法;在概要设计阶段，将复杂问题分解为若干个简单问题，用到关注点分离方法;数据库设计用到抽象和分解的方法;在调试程序的过程中，从发现错误的地方开始，沿程序的控制流往回追踪分析程序代码，直到找到错误，体现了回溯方法的应用。应用计算思维方法开发软件，能够训练学生的计算思维能力。例如：需求分析阶段的数据流图、实体关系图、状态转换图，设计阶段的层次结构图、算法流程图，编码阶段的程序代码都是分析问题和求解问题的符号表示，分析和设计的过程就是逻辑思维与抽象思维的过程，需求分析过程就是建立模型的过程，由此可见，软件工程的知识点与计算思维的能力点是相互关联的。
3.2面向对象知识点分析
面向对象软件开发方法的主要过程是：需求分析、系统设计、编码测试、运行维护。但与结构化方法相比，面向对象方法的特点是按对象分解系统，更符合人类认识问题和解决问题的一般方法和过程。主要知识点为：①面向对象分析：主要包括对象分析、功能分析和状态转换分析。对要处理的对象、类及接口进行分析建立对象模型，用类图描述;从用户的角度分析系统的功能，建立用例模型，用用例图描述;分析系统的交互作用及状态转换，建立动态模型，用状态图、顺序图描述。②面向对象设计：主要包括体系结构设计、各个子系统设计及类设计。体系结构设计要根据用户的需求选择体系结构风格，设计系统的框架;对各个子系统的设计主要有问题域子系统、人机交互子系统、任务管理子系统和数据管理子系统;类设计以问题领域的对象设计为核心，设计出详细的对象模型。③面向对象实现：主要包括编写程序代码和软件测试。编写类、接口、包都要遵循规范的命名规则和编程风格，做到源程序文档化和数据说明标准化。软件测试主要是类测试和系统测试。④面向对象维护：与结构化方法类似，面向对象维护也是对软件在投入运行之后出现各种错误进行调试和纠错，完善软件的功能，满足用户的需求。面向对象的需求分析过程是建立对象模型、用例模型和动态模型的过程，对象分析过程是一个典型的抽象过程;功能分析将系统抽象和分解为若干个用例，是抽象和分解、关注点分离方法的典型应用;面向对象的设计和实现是在需求分析的基础上多次反复迭代的演化过程，对各个子系统的设计也用到抽象和分解、关注点分离方法。这些计算思维方法的应用对应着问题求解过程的符号表示、逻辑思维与抽象思维、建立模型、实现类计算和模型计算、利用计算机技术等计算思维能力点，通过面向对象方法开发软件，达到训练学生计算思维能力的目的。
四、培养学生思维能力探究
以课程知识为载体，重点从意识、理解、实践三个层次入手，循序渐进的提高学生应用计算思维方法解决实际问题的能力。
4.1强调思维能力的重要性
从笔者有关计算思维调研结果来看，大部分学生不了解计算思维的概念，在分析问题和解决实际问题的过程中，不会应用计算思维方法，即使用到一些计算思维方法也是无意识的。因此，在课堂教学和实践教学过程中，要充分发挥教师的主导作用，教师要将课程知识与实际问题紧密结合，激发学生学习兴趣，有意识地、系统地讲解计算思维的方法，让学生认识到计算思维方法在求解实际问题中的重要地位。
4.2采用案例教学
在教学过程中，选择一个学生比较熟悉的应用系统，如学生成绩管理系统、图书管理系统等，以这个系统的开发过程贯穿教学始终，有计划、有意识地讲解计算思维方法在系统开发各个阶段的应用，让学生领悟计算思维方法，理解计算思维方法在实际问题中的应用。通过需求分析训练学生的抽象思维和建立模型能力。通过系统设计、算法设计训练学生的逻辑思维能力。通过编写程序训练学生用符号表示问题及问题求解过程的能力。通过对实际项目的分析，让学生理解利用计算机求解问题的典型方法和过程。
4.3重视实践教学
软件工程课程是一门实践性很强的课程，课程实践环节可分为课程实验和课程设计两部分。课堂上的案例教学有助于学生形成计算思维的意识，理解计算思维在实际问题中的应用。课程实验中让学生以小组的形式模拟案例开发一个简单的系统，小组成员分工合作，应用计算思维方法完成需求分析、系统设计、编码测试过程，实现系统的主要功能。课程设计是在课程结束后进行的综合性的实践环节，训练学生综合应用知识的能力、应用计算思维解决实际问题的能力和团队合作能力等。此外，通过实习实训、毕业设计等综合性的实践环节，以及大学生创新创业项目、程序设计大赛等活动，进一步强化、提升学生的计算思维能力。
五、结语
计算思维能力的培养不可能通过一门课程完成，需要通过系列课程有意识、有计划、持续地训练。文章对如何在软件工程的教学过程中渗透计算思维方法，培养学生计算思维能力做了一些初步的探讨，实践表明，将计算思维方法融入课程的教学过程中，提高了学生解决实际问题的能力和计算思维能力，对应用型人才的培养大有裨益。
参考文献：
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第2篇：信息技术课程中计算思维培养的研究
信息技术课程中计算思维培养的研究
赵大江1，李葆华2(陕西师范大学 计算机科学学院，陕西 西安 710062)
摘要：计算思维是当今国内外计算机领域极度关注的一个概念，也是中小学信息技术教育应当着重研究的课题。文章首先论述了计算思维的概念与内涵，接着阐述了信息技术课程的现状及计算思维教育的必要性，最后进一步总结出在中小学信息技术课程中培养学生计算思维的方法策略，以便能有效的培养学生的计算思维能力。
关键词：计算思维；信息素养；学科价值；信息技术课程
图书分类号：G632.0
作者简介：赵大江（1993-），男，宁夏西吉人，陕西师范大学计算机科学学院2010级本科生；李葆华（1960-），男，河南温县人，陕西师范大学计算机科学学院副教授，主要从事计算机应用和教师教育研究。
信息技术的快速发展,标志着教育信息化革命的到来。面对瞬息万变的信息化社会环境，以信息素养为教学目标的信息技术教育无论从社会需要还是个人需要方面都已不合时宜。因此，信息技术学科的改革是社会发展的必然趋势，培养社会需要的信息技术人才是对信息技术课程最基本的要求。将计算思维引入信息技术课程中，不仅能够体现信息技术学科的价值，更能够培养出社会需要的具有思维能力的人才。
一、计算思维 1．概念与内涵
计算思维是目前备受关注的一个基础性概念，它不仅涉及到计算机科学本质问题，更影响着计算机学科的未来走向。计算思维研究的先行者当为麻省理工学院教授和美国卡内基·梅隆大学（CMU）的周以真教授（Jeannette M.Wing）。周以真曾在一篇名为《计算思维》的文章中这样定义计算思维的：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。”
计算思维的本质是抽象和自动化。就像每个人都具备“读、写、算”（也称3R）能力一样，计算思维也应当是每个人具备的基本能力[2]。首先，计算思维是概念化，不是程序化。它要求能够在抽象的多个层次上思维。其次，计算思维是所有人都应具有的基本技能，而并非计算机科学家所专有。所以，我们除了教育和培养学生其他能力之外还应加入计算思维能力的培养。再者，计算思维是一种基础的，不是机械的技能，它遵循的是一种递归思想，并行生活学习之中。譬如去上课之前，我们会（MIT）的西蒙·派珀特（Seymour Papert）处理。最后，计算思维可以带入每个人的尽可能的把课程需要的物品放进包里，这就是“预置和缓存”； 如果我们丢了东西，通常会原路返回去找，这就是“回推”。由此可见，计算思维就在我们的日常生活学习中，它应当成为我们赖以生存的一种能力。
2．国内外研究综述
在国外，“计算思维”得到了包括美国、英国在内的诸多欧美国家的教育专家的普遍认同，以及众多组织的认可，其中比较有名的有美国计算机协会(ACM)、美国国家计算机科学技术教师协会(CSTA)、卡内基·梅隆大学(CMU)、美国数学研究所(AIM)等[3]。
在国内，目前针对计算思维所开展的研究主要体现在高等教育领域，例如2010年7月19日至20日，清华大学、北京大学等九所知名高校在西安交通大学举办了C9高校联盟计算机基础课程研讨会，发表了C9高校联盟计算机基础教学发展战略联合声明，声明的核心是认为大学计算机基础教学具有重要地位，并且计算机基础教学的核心任务就是培养学生的计算思维能力[4]。周以真教授认为计算思维应该是每个人具有的基本技能，而不仅仅属于计算机科学家[5]。所以，不仅要在高等教育阶段培养学生的计算思维，还应更早的培养，譬如在中小学信息技术课程中进行培养。
二、信息技术课程的现状与计算思维教育的必要性
在中小学信息技术课程中培养学生的计算思维能力，主要考虑到以信息素养为课程总目标的信息技术课程在当今信息化社会环境下突显出的缺陷与不足，而计算
思维无论从学科的作用与价值方面还是教育意义方面都能够很好的解决这些问题，从而使信息技术课程更大程度的体现其学科价值和作用。
1．信息技术课程的现状：信息素养 众所周知，信息技术学科是从计算机基础教育发展而来的。在计算机教育阶段，我们要普及计算机的应用，因此，在这一
阶段我们注重计算机基本技能教育是正确的。新课改后，全面提升信息素养成为了我国信息技术课程的总目标。然而，随着学科的发展，这样的课程总目标已不能完全体现信息技术课程的学科价值。信息技术课程的学科价值主要体现在社会价值和个人价值两个方面。社会价值方面，即信息技术课程的工具价值，就是要培养学生成为信息社会发展需要的人；个人价值方面，即促进学生的思维发展，使得他们具备创造性思维、批判性思维等。从这个方面来看，信息素养就显得比较虚泛、宽扁，缺乏信息技术的学科立场，而一旦追求学科深度，就易陷入技术操练的狭隘怪圈。
2．信息技术课程中计算思维培养的作用与价值
周以真教授曾在访谈录《计算思维改变信息技术课程》中提到：用信息科学的基本方法观察目前的信息技术课程，课程
主要围绕人、信息、工具（技术）三者的关系展开，信息是研究的对象，人是主体，可以处理信息，工具位于人与信息之间，在一定程度和范围内帮助和替代人处理信息[5]。同时提出，信息技术课程围绕三种关系进行教学：第一种关系，“人是怎么处理信息的”反映了人和信息的最基本关系。信息存在的价值体现在人需要信息、依赖信息，只有当信息能给人带来某种价值的时候，人才会对信息进行处理并接受，否则将被丢弃。第二种关系，“人是怎么运用工具处理信息的”，反映了人有效使用工具础。
计算思维在信息技术课程中的价值体现取决于信息技术课程本身的学科价值的体现。而信息技术课程的学科价值，从本质上讲,是指它对人和社会的效用和意义的意识和用工具高效处理信息的基本能力。[6]。因此，在信息技术课程中引入计算思目前，以提升信息素养为课程目标的信息技术课程主要就是反映了这种关系的学习要求。第三种关系，“工具是如何处理信息的”反映了工具信息学的学科思想和方法论。
在信息技术课程中引入计算思维就是为了充分体现第三种关系。其一，基于计算思维的学科思想可以迁移至其他应用。譬如解决生活学习中遇到的一些问题、精密敏锐的思维能力也会对学习其他学科如数学、物理等有所帮助。其二，有助于应对信息技术的快速发展。随着信息技术的飞速发展，信息工具的更新、替代同样非常迅速。因此，学生不能把掌握某种信息技术工具技能作为学习的目标，教师亦不能将其作为教学的目标。其三，为学生以后学习信息技术专业储备知识基础。目前，对于刚进大学学习计算机有关专业的学生而言，信息技术知识是陌生的。他们甚至连最基本的office办公软件以及操作系统都不了解，这是中小学信息技术教育的重大失误。按照我国信息技术教育标准，他们应该是信息技术基础知识的掌握者和应用者，而现在他们不但不是，反而是“信息技术领域中的文盲”。因此，在中小学信息技术教育中引入计算思维，即可以引领中小学信息技术课程的可持续发展，又可以为高等计算机教育的学习打下夯实的基
维，从学科的角度而言，就是为了能够更多地、更大程度地体现信息技术课程的学科价值以及它能够为社会、为人类创造的价值，这就是信息技术课程社会价值的体现。从学生的角度而言，培养学生的计算思维能力，使学生拥有更好、更多的生存能力，解决生活学习中遇到的实际问题，从而更好的认识和适应这个社会。
3．计算思维的教育意义
从社会结构组成角度来看，人是信息社会组成的主体部分，只有当人们正确理解信息社会的普遍特征，创造性地使用信息技术时，信息技术革命才能真正地到来[7]。因此，在信息技术课程中发展学生的计算思维，就不只是让学生简单地适应信息化环境，同样还需要引导学生理解信息化社会系统，将这种思维方式合理地应用于个
人成长和专业发展中来，其教育意义主要表现为：其一，提高学生运用信息技术知识解决实际问题的能力。利用信息技术知识解决问题的能力既表现为解决问题的共性特征，也表现出信息技术应用的特殊性。计算思维正是将这两种方式优化结合，形成在信息化情境中解决问题特有的方法与策略。其二，提高学生对信息技术运用的批判能力。信息技术给我们的生活提供便利的同时，也引出了一系列潜在的危机。例如，当信息技术的“标准化与程序化”技术特征被利用到一定程度时，则技术要求和工艺安排就会控制人的一切活动，如此“信息技术”就有可能会异化为“控制人类自由”的绳索。因此，发展学生计算思维也正是要加强学生头脑内部信息系统与外部技术信息系统的良好互动，理解信息技术与人的相互关系，批判性地应用信息技术。通俗地讲，就是扬长避短、取其精华，不能完全依靠信息技术也不能摒弃信息技术，在应用信息技术的同时应当更多的用自己的思想来驾驭信息技术而不是让信息技术牵引你的思想。其三，提高学生在信息化社会中的自我调节能力。共同进化是信息化社会生态环境中各个要素相互作用、共同发展的趋势[8]。在信息化社会生态环境中，每一要素的变化都将引发其它要素乃至整个生态环境的变化。针对持续发展的信息化社会环境，发展学生计算思维就是要在信息化情境中不断自我完善信息认知模型，提高在信息化社会的自我调节能力。目前，在日常的学习生活中，我们使用更多是个人计算机，当然在其他领域还有工业控制计算机、嵌入式计算机、网络计算机等等，但是无论是哪一种微机类型我们都能够掌握其最基本的操作，理解其工作原理，就是因为我们学习了所有微机最根本、最基础的结构原理，即冯·诺依曼体系结构。这就是计算思维的思维方式，从本质上理解问题、解决问题。从而能够从容地应对高速发展的现代信息化社会。
三、信息技术课程中计算思维的培养 在信息技术课程中培养学生的计算思维，就必须真正的从学科价值、学科思维
方式的角度去规划设计课程，从而达到培养学生计算思维的目的。
然而，学生在信息技术学科学习的过程中怎样才能经历、感受并形成学科思维方式呢？显然，这是一个漫长的过程。学生需要在每节课上经历发现问题、提出问题、应用学科思维方式解决问题的过程。经过反复的练习之后，在学生的潜意识里就很自然的形成了这种思维方式。这种思维模式一经形成，当学生再遇到相似问题的时候就会很自然的运用这种思维方式去解决问题。这就需要摒弃目前的以每个知识点为主线，按知识点将课程内容划分成模块的教学组织模式，摒弃目前盛行的段落式课堂教学模式。经过不断的归纳、分析和查阅研究，总结出以下几点在信息技术课程中培养学生计算思维的策略。
1．提高信息技术课程地位
通过调查研究发现，目前中小学信息技术课程开设情况不太乐观，其主要原因就是课程地位低下。由于高考、中考这种应试型教育制度的执行，从学校到家长、学生只是一味的追求考高分，并不注重学
生实际能力的提高和素质的培养。由此，因为信息技术课程与升学没有直接关系，所以其并不被重视。这就直接导致了信息技术教师以及学生表现出对这门学科态度的散漫和积极性的降低。近几年全国大国省市都出现了这样一个问题：在高考、中考中，有很多成绩优异的高分学生，这些学生不可谓不品学兼优，但是在每年的全国青少年信息学奥林匹克获奖名单中，却
很少看见这些学生的名字。这就说明，能考高分的学生不一定具备更高的思维能力，不一定具有更好的操作技能。因此，无论是要培养计算思维还是信息素养，要想让学生学到更多的知识和技能，具备更多的一个章节的内容了。对获取信息的过程与方法以及策略与技巧不熟练，那么就不能够准确的获取信息；没有价值的信息也就基本能力就必须提高信息技术课程的地位。没有必要再对其进行加工，更没有必要表这是在信息技术课程中培养学生计算思维最基本的要求。
2．选择合适的教学策略
有效培养学生的计算思维能力，教学方法的选择尤为重要。得当的教学方法，可以更轻松地培养学生的计算思维能力，提高教学效率。因此，摒弃现有的信息技术课程的教学方法是很有必要的。采取新的教学策略是培养计算思维不可或缺的一部分。
首先，从学科特征与深层价值角度出发，按照课程知识的内在结构重新整合教学内容，使每个完全孤立的知识成为具有一定逻辑关系的相对独立的知识模块。系统性的将知识教授给学生，让学生感受到知识的系统性和逻辑性；再以项目的方式为每个模块设计课堂作业，每个模块完成一个项目任务。这样既可以很好地巩固所学知识，也可以是学生体会到知识的相对独立性和相互依赖关系。在《信息技术基础》教材中，如：信息的获取、信息的加工与表达、信息资源管理等章节，通常情况下，我们的信息技术教师都会按照教材编排的顺序，授课时依次按各个章节进行。先讲完信息的获取，再讲信息的加工与表达，最后讲信息资源管理。举个最常见的例子，学习完信息的获取章节之后，再学习信息的加工与表达章节时可能学生对前一章节学习的内容还有点记忆，但是当学习信息资源管理章节时就很少有人记得第达；一个没有价值的文件资源也就无需进行存储管理。因此，教材中各章节内容之间那种相互联系，在教学的过程中不能切断，而且还要使它们的联系更加紧密。这就要采用系统性教学、整体性教学的教学策略。
其次，要改变以学科知识为中心的教学观，采用以学生为主，教师为辅的教学思想。更多的让学生自己去发现问题、提出问题、应用所学知识来分析问题、设计解决问题的方案，最后利用计算机完成方案，得出结果。在这个过程中，老师可根据实际情况，采取不同的教学策略进行教学，譬如活动式教学、探究式教学、分层教学等等。当学生在每一节信息技术课堂中都经历这样一个过程，其思维方式与思维能力就会逐渐地建立并强化起来。
再次，改变信息技术课堂结构和课时安排。目前，大多数中小学校的信息技术课一周只安排一节课（45分钟），尤其以初中和小学最为常见。这样的课时安排是非常不合理的，信息技术课程课堂相比其他课程课堂耗时更多，计算机开机、关机都会浪费一定的课堂时间，再加上信息技术
课程其特殊的学科特点，需要更多的课堂时间。根据目前的教学制度，学生不可能在课堂之外学习信息技术课程，因此在课堂之内让学生掌握所学知识并加以练习，是完成教学要求的最佳选择。如果还像以前的小课堂教学，学生可能没有时间进行深层次的思考和实践。因此，必须安排更多的课堂时间，比如两节课连排。唯有如此，学生才可能在每节课后都能感受到思维方式上的转变与思维能力的提升。
3．设计与标准一致性的教学内容
通常，教师是根据课程标准进行施教的。课程标准改变了，则相应的教材及教学内容也应相对的做出改变。教学内容与课程标准的一致性是教学内容组织的一项基本原则，主要反映在“认识程度的一致性和知识要点的一致性”两个层面[9]。
不同年龄段的学生其认知能力存在差异，同样他们对知识组织方式的接受程度存在差异。例如，低年级学生比较容易接受图形、实物等组成的形象性学习内容，高年级学生则对程序设计语言、基本算法等抽象性学习内容具有较高的理解能力。因此，计算思维教学内容的组织上应与学生的认识水平相符合，这便是认识程度的一致性。
不同的教学要求，不同的课程目标其知识的侧重点也不一样。基于计算思维的课程标准对知识要点的要求由原来的具体化转变为抽象化[11]。它不再一味的要求学生掌握某一种固定的操作方式，而是要学生通过学习计算思维，解决一系列问题。而且，要求学生学到的是非抽象的、系统的知识，既要能灵活的运用到具体的问题当中，又要能适当的将知识内分解，分散运用。因此，计算思维教学内容知识要点的设计上必须与课程标准保持一致。
4．组织实践探究性的教学活动
在信息技术课程中，培养学生计算思维的最终目的是期望学生将这种思维方式
合理地迁移至日常生活与学习之中，全面提升学生的综合素质。
组织实践探究性的教学活动，这在大多数学校实现的可能性极小，因为这需要学校的硬件设备的先进和齐全。近年来，随着人们对信息技术教育重视度的不断提高，中小学校的教学设备也在不断的加强和完善。越来越多的学生愿意积极参与一些具有探究性的实践活动，例如全国青少年信息学奥林匹克联赛（NOIP），在参加竞赛的过程中，能有效激发学生学习的积极性，还可以发现并培养一些对信息技术感兴趣的学生。然而，信息学奥林匹克联赛最终能培养学生怎样的思维能力呢？通过2010年普及的一道测试题我们能够看出联赛的综合程度的高低。针对初中的学生要求是：理解题干、剖析问题、设计程序流程、编写程序并运行得出最终结果。这正是考察学生计算思维能力的一个过程，由此可以得出计算思维能力与读、写、算能力一样重要。可以这样讲，所有学科的学习都会有计算思维的存在，它已经成为当今教育体制中不可或缺的东西，却往往被我们所忽略。再如“乐高机器人设计大赛”、“程序设计竞赛”等实践活动，让学生通过实际操作设计，领悟信息技术学科的思维方式。现代心理学理论认为：思维的发展是一种富情境化的过程，脱离了真实情境的“说教式”教学就很难实现学生思维能力的迁移。格式塔心理学（1912年格式塔心理学诞生，由德国心理学家魏特海默首次创立，其代表人物还有苛勒、考夫卡等人。）的研究成果就表明“在认识迁移过程中，学习情景中各要素之间的关系起着关键性的作用，这种作用既表现为学习内容之间存在有一定的关系，也表现为学生对这一关系的领悟与理解”。显然，为了促进计算思维的学习迁移，教学活动就不应只停留于知识的讲解和技能的操练上，同样还需要创设隐含计算方法的、与学生生活学习相类似的学习情景，引导学生在其中发现计算问题，应用计算方法解决问题，将计算思维迁移于真实的问题情景中，并逐步完善这种思维方式。例如，高中“人行横道红绿灯时间转换模型”项目活动就“描述了人行横道中红绿灯的现实情境，将计算方法的问题隐含于其中。学生通过实地观察，找出影响红绿灯时间变化的变量，分析变量之间的关系，设计相关的模型，通过信息技术工具实现这种模型，检验模型实施的效果，进行相应的完善和调整。”可见，在计算思维教学实施中，为了引导学生理解学科思维方式，就需要将教学内容落实于探究性的教学活动中，在真实情境中体验与实践，促进计算思维的有效迁移。
四、结语
综上所述，计算思维就是把一个看起来困难的问题重新阐述成一个我们知道怎样解的问题，同时它跟人们的生活工作密不可分。计算思维应当跟3R能力一样，成为一种基础的、普遍的、适用的基本能力。将计算思维这一基本理念引入中小学信息技术课程中的教育与传播格外重要，通过计算思维的教育，让每个中小学生都能够“像计算机科学家一样思考[10]”。因此，培养学生的计算思维，是中小学信息技术课
程的责任和义务。
【参考文献】
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ZHAO Da-jiang1，LI Bao-hua2(College of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)Abstract: Computational thinking is a concept in today's computer industry grave concern at home and abroad, but also primary and secondary education should be focused on IT research topic.The article first discues the concept and meaning of computational thinking, and then describes the current situation and the need for information technology courses thinking educational computing, and finally further summed students computational thinking in the curriculum of primary and secondary information technology methods and strategies, expect IT disciplines explore the thinking and methods.Key words: computational thinking;information literacy;disciplinary value;information technology course
第3篇：计算思维
计算思维
他代表一个普遍的应用态度和技能体系。不仅仅是计算机科学将想要学习和使用。
计算思维建立在计算过程的能力和限制上，被人或者机器执行。计算机的方法和模型给了我们鼓励去处理那些无法由任何个人独自完成的问题求解和系统的设计。计算思维面对机器智能的难题：人类比计算机做得好的是什么？计算机比人类做得好的是什么？最基本的问题是：什么是计算？今天我们只知道这种问题的一部分答案。
计算思维是每个人的基本技能，不仅仅是计算机科学家。去阅读、写作和计算，我们应增加计算思维对每个孩子的分析能力。正如印刷设备传播了3R，计算和计算机设备也传播了计算思维。
计算思维涉及解决问题，设计系统，并且了解人们的行为，通过对计算科学阐述基础的概念。计算机思维包括影响计算科学领域的命脉之类的范围。
当我们必须解决一个特定的问题时，可能会问：解决这个问题困难吗？最好的解决方案是什么？计算机科学根据坚实的理论基础来准确地回答这些问题。表述问题的难度就是工具的基本能力，必须考虑的包括机器的指令系统、资源约束和操作环境。
为了更加有效地解
第4篇：计算思维
皮皮手打
第一章
与三大科学方法相对的三大科学思维是：_____。ABC A 理论思维 B 实验思维 C 计算思维 D 抽象思维
将十进制数35转换成二进制数是_______。A A 100011 B 100111 C 111001 D 110001 计算思维最根本的内容，即其本质是______和自动化。D A 计算机技术 B 递归 C 并行处理 D 抽象
计算思维是人类求解问题的一条途径，但决非要使人类像______那样地思考。A A 计算机 B 科学家
ASCII中每个字符用________比特来表示，因此一共可以表示________个字符A A 7；128 B 7；255 C 2；128 D 8；128 以下哪些为计算思维的特征：______。ABCD A 概念化，不是程序化 B 根本的，不是刻板的技能 C 数学和工程思维的互补与融合 D 是思想，不是人造物
计算机存储器中，一个字节由__ __位二进制位组成
