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1、計算思維的解讀劉敏教學背景一．計算思維的概念及其在課程中的實施三．計算思維教學實施建議二．《指導意見》中算法的內(nèi)容標準及學業(yè)水平要求一．計算思維的概念及其在課程中的實施義務教育段信息技術(shù)課程目標圍繞學生發(fā)展核心素養(yǎng)展開，內(nèi)容包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四個方面。計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備計算思維的學生，在信息活動中能夠采用計算機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
2、合理的算法形成解決問題的方案；總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。一．計算思維的概念及其在課程中的實施計算思維實際上是一個思維的過程，是一種思考方式，也是一種解決問題的方式。計算思維能夠?qū)⒁粋€問題清晰、抽象地描述出來，并將問題的解決方案表示為一個信息處理的流程。計算思維包含了數(shù)學性思維和工程性思維。如果某人要做一頓飯，既要煮飯又要炒青菜炒肉，但又不能做好了菜,飯還沒煮熟，要怎么做？這三項任務都需要花費資源和時間。在做飯這件事上，人就相當于一個操作系統(tǒng)。我們在計算機科學中所學習的，正是如何調(diào)
3、配有限的資源，完成所有任務。實際上說白了就是如何去設定幾個并行的流程的問題。一．計算思維的概念及其在課程中的實施關(guān)鍵字抽象、分解、形式化模型化、自動化面向復雜問題一．計算思維的概念及其在課程中的實施一．計算思維的概念及其在課程中的實施占德臣、聶蘭順和徐曉飛等學者一．計算思維的概念及其在課程中的實施課程內(nèi)容計算思維核心要素0、1編碼系統(tǒng)糾錯算法抽象分解信息編碼√計算機系統(tǒng)√演示文稿的動畫時序√√Excel、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)建模√√√√√創(chuàng)意編程√√√√√√信息編碼包括編碼及其特點、常見的文字和圖像編碼、編碼和解碼的基本過程、常見的
4、編碼和解碼的方法、編碼給社會帶來的影響等。計算機系統(tǒng)從計算思維角度來看，最核心的思維是程序如何被存儲、如何被CPU（控制器和運算器）執(zhí)行。部分課程內(nèi)容與計算思維核心要素對應表一．計算思維的概念及其在課程中的實施課程內(nèi)容計算思維核心要素0、1編碼系統(tǒng)糾錯算法抽象分解信息編碼√計算機系統(tǒng)√演示文稿的動畫時序√√Excel、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)建?！獭獭獭獭虅?chuàng)意編程√√√√√√在Excel、數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)建模中，計算思維的落實主要體現(xiàn)在“抽象和自動化”、“對象和屬性”、“數(shù)據(jù)類型與運算符”等方面。其中函數(shù)特別能夠體現(xiàn)計算機如何“自動”地完成
5、任務，體現(xiàn)了自動化的過程。創(chuàng)意編程則在計算思維的六個核心要素方面都有體現(xiàn)。二．《指導意見》中計算思維的內(nèi)容標準三個階段的“課程內(nèi)容標準”階段課程內(nèi)容標準第一階段（3－4年級）（1）在日常生活中，能從信息技術(shù)視角去發(fā)現(xiàn)問題。（2）結(jié)合生活中的具體問題，初步體驗算法思想及其意義。（3）遇到較大問題時，能嘗試分解成若干個小問題，并分步分析與解決。（4）初識分類處理信息的意義與價值。（5）能用生活語言描述問題解決的步驟或流程。（6）初識數(shù)字化原理，知道數(shù)字可以表示信息。（7）初識計算機工作特點。第二階段（5-6年級）（1）能分析問
6、題需求，并能用計算思維界定簡單問題。（2）能了解算法在解決問題中的意義與價值，初步感知用規(guī)劃思維來設計、解決問題。（3）掌握用自然語言或思維導圖描述算法的方法。（4）初步理解數(shù)據(jù)處理軟件中抽象與自動化等模型的構(gòu)建。（5）初步認識程序的三種基本結(jié)構(gòu)：順序、選擇與循環(huán)。（6）選擇一種簡單的編程工具，掌握其基本的語法規(guī)則，能讀懂該工具編寫的簡單程序，學會調(diào)試簡單程序。（7）初步理解數(shù)字化原理，能完成簡單的二進制與十進制轉(zhuǎn)換。（8）初步理解以計算機為核心的數(shù)字設備的基本工作原理。（9）初步明確人類與機器的關(guān)系，能識別計算機系統(tǒng)的簡
7、單智能行為。第三階段（7-8年級）（1）能主動分析問題需求，能用計算思維界定問題。（2）能用流程圖描述算法，能掌握常見算法，并能應用該算法解決生活與學習中的問題。（3）能理解對象與屬性、數(shù)據(jù)類型與運算符等概念。（4）能掌握程序的三種基本結(jié)構(gòu)：順序、選擇與循環(huán)。（5）能使用編程語言，設計和開發(fā)模塊化程序，解決生活問題。（6）能理解數(shù)字化原理，能分析二進制再現(xiàn)文本、圖片、聲音、視頻等的過程與形式。（7）能從二進制、邏輯等方面認識數(shù)學與計算機科學的區(qū)別與聯(lián)系。（8）認識包括局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的計算機網(wǎng)絡的工作原理。（9）能主動認
8、識人類智能與機器智能的區(qū)別與聯(lián)系。二．《指導意見》中算法的內(nèi)容標準及學業(yè)水平要求三個階段的“學業(yè)等級水平”項目等級水平描述計算思維（1）能說出生活中適合用計算機解決的問題，至少舉出三例。（2）能結(jié)合具體問題，闡述其中包含的算法思想，并能說出至少二條以上的意義。（3）在具體實例中，能將較大的問題分解成若干
