計(jì)算思維是周以真教授在2006年3月提出的击喂。
周以真教授是美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家,是卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的教授碰辅。她的主要研究領(lǐng)域是形式方法懂昂、可信計(jì)算、分布式系統(tǒng)没宾、編程語(yǔ)言等凌彬。1993年她與圖靈獎(jiǎng)得主芭芭拉·利斯科夫合作,提出了著名的Liskov代換原則循衰,是面向?qū)ο蠡驹瓌t之一铲敛。1983—1985年,她在南加州大學(xué)任助理教授会钝。1985年起伐蒋,任教于卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)。2004—2007年間顽素,曾擔(dān)任該校計(jì)算機(jī)系主任咽弦。
2006年3月,在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出并定義計(jì)算思維(Computational Thinking)胁出。周教授給出的定義為:計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)段审、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)全蝶。由這個(gè)總概念就可以看出,計(jì)算思維雖然是在計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,但是并不局限于計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)業(yè)領(lǐng)域抑淫,或者可以說(shuō)計(jì)算思維是一種思想绷落,將這種思維思想應(yīng)用到其他的領(lǐng)域,在遇到問(wèn)題時(shí)始苇,利用這種問(wèn)題解決的方法進(jìn)行問(wèn)題處理砌烁。
周教授為了讓人們更易于理解,將計(jì)算思維進(jìn)一步地定義為:
1. 通過(guò)約簡(jiǎn)催式、嵌入函喉、轉(zhuǎn)化和仿真等方法,把一個(gè)看來(lái)困難的問(wèn)題重新闡釋成一個(gè)我們知道問(wèn)題怎樣解決的方法荣月;
2. 是一種遞歸思維管呵,是一種并行處理,是一種把代碼譯成數(shù)據(jù)又能把數(shù)據(jù)譯成代碼哺窄,是一種多維分析推廣的類型檢查方法捐下;
3. 是一種采用抽象和分解來(lái)控制龐雜的任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,是基于關(guān)注分離的方法萌业;
4. 是一種選擇合適的方式去陳述一個(gè)問(wèn)題坷襟,或?qū)σ粋€(gè)問(wèn)題的相關(guān)方面建模使其易于處理的思維方法;
5. 是按照預(yù)防生年、保護(hù)及通過(guò)冗余婴程、容錯(cuò)、糾錯(cuò)的方式晶框,并從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)的一種思維方法排抬;
6. 是利用啟發(fā)式推理尋求解答,也即在不確定情況下的規(guī)劃授段、學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維方法蹲蒲;
7. 是利用海量數(shù)據(jù)來(lái)加快計(jì)算,在時(shí)間和空間之間侵贵,在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折衷的思維方法届搁。
計(jì)算思維汲取了問(wèn)題解決所采用的一般數(shù)學(xué)思維方法,現(xiàn)實(shí)世界中巨大復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)估的一般工程思維方法窍育,以及復(fù)雜性卡睦、智能、心理漱抓、人類行為的理解等的一般科學(xué)思維方法表锻。
基于周教授的專業(yè)研究背景,計(jì)算思維提出以后被眾人所認(rèn)可乞娄,現(xiàn)在也已經(jīng)定位為中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一瞬逊。
在計(jì)算思維方面显歧,很多人有個(gè)誤區(qū):許多人將計(jì)算機(jī)科學(xué)等同于計(jì)算機(jī)編程。拿現(xiàn)在真實(shí)社會(huì)實(shí)踐來(lái)說(shuō)确镊,有些家長(zhǎng)為孩子選修計(jì)算機(jī)專業(yè)士骤,只是看到了計(jì)算機(jī)的良好前景,或者目前比較熱門的專業(yè)蕾域,思想很局限拷肌,并不知道學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)思想的真正所在。
我們需要向尚未進(jìn)入大學(xué)之前的聽(tīng)眾旨巷,包括老師巨缘、父母和學(xué)生,傳送一個(gè)信息:
一個(gè)人可以選修計(jì)算機(jī)專業(yè)契沫,學(xué)習(xí)其中知識(shí)與思想带猴,但是與此同時(shí)也可以選修其他專業(yè),兩者并不沖突懈万,反而會(huì)是互幫互助的關(guān)系拴清。計(jì)算思維的解決問(wèn)題方法應(yīng)該是要應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域的,致力于讓計(jì)算思維成為每個(gè)人的常識(shí)会通,深度學(xué)習(xí)并且終身學(xué)習(xí)口予。