摘? 要 對計算思維的定義及相關(guān)問題進(jìn)行探討。計算思維是信息技術(shù)領(lǐng)域一個新的關(guān)鍵詞，在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中把計算思維稱為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)四大核心要素之一。

關(guān)鍵詞 計算思維;程序設(shè)計思想;信息技術(shù);核心素養(yǎng);信息素養(yǎng)

中圖分類號：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）21-0091-03

1 前言

計算思維是信息技術(shù)領(lǐng)域一個新的關(guān)鍵詞。在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中對信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的定義為：“學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素組成。它們是高中學(xué)生在接受信息技術(shù)教育過程中逐步形成的信息技術(shù)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的綜合表現(xiàn)。四個核心要素互相支持，互相滲透，共同促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的提升?！盵1]可見，計算思維是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)四大核心要素之一。本文對計算思維的定義及相關(guān)問題進(jìn)行探討，試指出其中的存在問題，具體問題分析如下。

2 計算思維概念的科學(xué)性分析

計算思維的提出，最早可追溯到美國麻省理工學(xué)院（MIT）的西蒙·帕佩特（Seymour Papert）教授，后經(jīng)美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授的系統(tǒng)闡述和推廣，計算思維走上快速發(fā)展的軌道?，F(xiàn)在對計算思維概念的科學(xué)性進(jìn)行分析。

1）將Computational Thinking翻譯為計算思維恰當(dāng)嗎？2006年3月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機(jī)權(quán)威雜志，ACM會刊Communications of the ACM上給出計算思維（Computational Thinking，CT）的定義：計算思維是運用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動[2]。由此可見，中文的計算思維其實是英語Computational Thin-

king的翻譯，這樣的翻譯恰當(dāng)嗎？

先看看其中關(guān)鍵的詞匯Computational的中文翻譯。運用Casio電子詞典查Computational一詞，《牛津高階英漢雙解》（第8版）詞典顯示的詞義為“使用計算機(jī)的，與計算機(jī)有關(guān)的”?？梢?，在《牛津高階英漢雙解》（第8版）中，這個詞的詞義都與使用計算機(jī)有關(guān)，并沒有脫離計算機(jī)的“計算的”這樣的詞義。查《英漢大詞典》（第二版），結(jié)果為“計算的，計算機(jī)的”。綜合多種英語詞典可見，Computational是一個多義詞，共有“使用計算機(jī)的”“與計算機(jī)有關(guān)的”“計算的”“計算機(jī)的”等詞義，因此，與Computational各種詞義相匹配的Computational Thinking可以翻譯為計算機(jī)思維和計算思維等，究竟哪種翻譯的方法比較恰當(dāng)，就必須看看這個概念的定義所指向的具體內(nèi)容。從定義中可以看到，這是“運用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動”，因此，這種思維其實都是與計算機(jī)相關(guān)的，在充分考慮Computational

Thinking原概念內(nèi)涵的情況下，將其翻譯為計算思維似有不妥，而將其翻譯為計算機(jī)思維似乎更加準(zhǔn)確。

2）原中文計算思維的詞義與Computational Thinking原定義井水不犯河水，根本無法找到互通的契合點。先來看看“計算”的詞義：“計算，①[動]運用數(shù)學(xué)方法根據(jù)已知數(shù)把未知數(shù)求出來：～成本|～產(chǎn)量。②[動]打算;籌劃：咱們先～一下，看看這件事做后會產(chǎn)生什么后果。③[動]算計;暗中謀劃害人：遇事要多考慮考慮，免得被別人～?！盵3]因此，從詞義上講，計算思維就是運用數(shù)學(xué)方法根據(jù)已知數(shù)求解未知數(shù)的思維過程，隸屬于數(shù)學(xué)王國。

由此可見，原中文計算思維的詞義與Computational Thinking原定義毫不相干，但通過翻譯家的創(chuàng)意翻譯，為這兩個本來互不相干的概念架上一座聯(lián)通的橋梁，使計算思維插上了計算機(jī)騰飛的翅膀，遨游在信息技術(shù)廣闊的天地中。所以，將Computational Thinking翻譯為計算思維，有曲解原計算思維詞義的嫌疑。

3）計算思維的本質(zhì)上是什么？先來看看部分近期出版的計算思維方面的書籍。《計算思維：計算學(xué)科導(dǎo)論》（唐培和、徐奕奕著，電子工業(yè)出版社，2015年4月）、《計算思維的結(jié)構(gòu)》（董榮勝著，人民郵電出版社，2017年7月）等，從目錄可以看到，這些書籍本質(zhì)上都是介紹關(guān)于計算機(jī)算法方面的知識，類似于程序設(shè)計思想方法的書籍，如《程序設(shè)計基礎(chǔ)：思想與方法》（普通高等教育“十二五”應(yīng)用型本科規(guī)劃教材·計算機(jī)系列，馮俊編著，中國人民大學(xué)出版社，2014年8月）和《程序設(shè)計基礎(chǔ)》（第4版）（清華大學(xué)計算機(jī)系列教材，吳文虎、徐明星、鄔曉鈞著，清華大學(xué)出版社，2017年2月）等。因此，計算思維相關(guān)的課程本質(zhì)上就是程序設(shè)計思想方法或程序設(shè)計基礎(chǔ)類的課程，這是在國內(nèi)高等學(xué)校計算機(jī)專業(yè)早已開設(shè)的課程，所謂計算思維課程從其課程的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容來看，其實并未超越這一范疇。

由此可見，將Computational Thinking翻譯為計算思維其實并不恰當(dāng)，翻譯為計算機(jī)思維才更加準(zhǔn)確，這與程序設(shè)計思想的內(nèi)涵基本一致。

3 計算思維的定義分析

《標(biāo)準(zhǔn)》中對計算思維的定義為：“計算思維是指個體運用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備計算思維的學(xué)生，在信息活動中能夠采用計算機(jī)可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案;總結(jié)利用計算機(jī)問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中?！盵1]在這個定義中，“計算思維是指個體運用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動”是計算思維的核心內(nèi)涵。然而，筆者認(rèn)為，在普通高中學(xué)生中提出以上計算思維的概念，執(zhí)行起來有難度，主要存在三個問題。

1）學(xué)生對計算思維的理解可能出現(xiàn)偏差。如果從字面去理解，高中學(xué)生可能將計算思維簡單地等同于數(shù)學(xué)中的計算思維，這是容易產(chǎn)生的錯誤的理解方法。顯然，這種理解方法與現(xiàn)行計算思維的定義有較大偏差。

2）現(xiàn)行高中學(xué)生要從嚴(yán)格的定義上去理解計算思維有一定的難度。在計算思維的定義中，有個關(guān)鍵的概念“計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域”，這是一個專業(yè)性較強且內(nèi)涵較為豐富的概念。計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域（Areas of computer science）包括理論和應(yīng)用計算機(jī)科學(xué)二大領(lǐng)域，其中理論計算機(jī)科學(xué)的分支有計算理論，信息和編碼理論，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序語言理論，形式方法，并發(fā)、平行和分布系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫和信息恢復(fù)[4]。對于高中學(xué)生來說，以上計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域定義的各個方面，多數(shù)可能都是比較陌生的，要理解其中的內(nèi)涵恐怕難上加難。因此，高中學(xué)生要理解建立在這個定義之上的計算思維的定義會有一定的難度。

3）學(xué)生難以達(dá)到計算思維的要求。作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)四大核心要素之一的計算思維，這個定義切合學(xué)生實際嗎？學(xué)生能達(dá)到計算思維的要求嗎？在計算思維的定義中，“計算思維是指個體運用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動”，要達(dá)到這一定義的要求，前提條件是學(xué)生必須學(xué)習(xí)計算思維相關(guān)課程，具備計算思維相關(guān)的能力。而根據(jù)目前高中必修課程的內(nèi)容，筆者認(rèn)為，高中學(xué)生通過信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，都難以達(dá)到計算思維定義所要求的深度和廣度，也就難以達(dá)到這個要求。而對于大學(xué)計算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)了計算思維相關(guān)課程之后，提出要求學(xué)生具備計算思維能力，比較切合學(xué)生的實際。

4 《標(biāo)準(zhǔn)》的要求必須切合學(xué)生實際，概念必須準(zhǔn)確

既然課程標(biāo)準(zhǔn)是國家課程的基本綱領(lǐng)性文件，那么《標(biāo)準(zhǔn)》中的概念就必須準(zhǔn)確，所提出的要求必須切合學(xué)生實際，學(xué)生能理解并融會貫通，這樣的《標(biāo)準(zhǔn)》實施時才有現(xiàn)實意義。由以上分析可以看到，將Computational Thinking翻譯為計算思維似有不妥，然而這種翻譯流傳至今已有十多年時間，人們卻沒有對這一翻譯提出質(zhì)疑。顯然，《標(biāo)準(zhǔn)》制定者是通過參考文獻(xiàn)引用了這一概念的，因此，這一概念翻譯錯誤的責(zé)任不在《標(biāo)準(zhǔn)》的制定者。但作為《標(biāo)準(zhǔn)》的制定者，是這一領(lǐng)域的專家，有義務(wù)保證《標(biāo)準(zhǔn)》中所使用的每一個概念的科學(xué)性，所以在制定《標(biāo)準(zhǔn)》時必須對《標(biāo)準(zhǔn)》中所采用的每一個概念的名稱以及內(nèi)涵進(jìn)行深入分析，確保其準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

另一方面，計算思維的要求不切合學(xué)生的實際，因此在學(xué)科核心素養(yǎng)中融入計算思維作為其四大核心素養(yǎng)之一，有待商榷。

5 在《標(biāo)準(zhǔn)》中用程序設(shè)計思想代替現(xiàn)行的計算思維，更切合學(xué)生實際

根據(jù)以上分析，在信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中提出計算思維不切合高中學(xué)生的實際，筆者認(rèn)為用程序設(shè)計思想代替計算思維，學(xué)生更好理解，更切合實際。

通俗一點兒講，程序設(shè)計思想就是運用計算機(jī)語言編寫程序解決現(xiàn)實問題的思想方法。通常情況下，要做一項程序設(shè)計工作，必須經(jīng)過分析需求（對現(xiàn)實的問題進(jìn)行深入分析，弄清楚其中各種相關(guān)量之間的關(guān)系）→設(shè)計算法（通過對現(xiàn)實問題的分析，理清解決問題的思路，規(guī)劃好實現(xiàn)程序的主要步驟及算法）→編寫和調(diào)試程序（根據(jù)上一個步驟的分析，編寫程序完成以上程序設(shè)計工作）等三個步驟。對于高中學(xué)生來說，通過信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，具有程序設(shè)計思想，并從課程的學(xué)習(xí)中體驗到程序設(shè)計思想在解決現(xiàn)實問題時的重要作用，有助于提高計算機(jī)應(yīng)用能力，對提高綜合素質(zhì)以及今后人生的發(fā)展，都具有極為深刻的現(xiàn)實意義。因此，筆者建議用程序設(shè)計思想代替現(xiàn)行的計算思維，更切合學(xué)生實際。

6 結(jié)語

綜上所述，將Computational Thinking翻譯為計算思維并不恰當(dāng)，而翻譯為計算機(jī)思維，則與程序設(shè)計思想比較接近。因此，雖然計算思維有嶄新的外表，但其核心的內(nèi)容其實并不新穎，本質(zhì)上就是程序設(shè)計思想。對目前的高中學(xué)生來說，提出計算思維的理念不切合學(xué)生的實際，而使用程序設(shè)計思想代替現(xiàn)行的計算思維，更切合學(xué)生的實際。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]中國高等教育學(xué)會，馮俊.程序設(shè)計基礎(chǔ)：思想與方法[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2014.

[3]《當(dāng)代漢語詞典》編委會.當(dāng)代漢語詞典[M].北京：中華書局，2009.

[4]計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%A2%86%E5%9F%9F/12650606？fr=Aladdin.作者：江育奇，深圳市寶安區(qū)教育信息中心，高級教師，研究方向為教育信息技術(shù)（518101）。