特邀嘉宾

张进宝

北京师范大学栽种学部副西宾，栽种工夫专科、科学与工夫栽种专科硕士生导师

魏宁

北京市东城区栽种科学研究院研修员

《中国信息工夫栽种》杂志特约撰稿东说念主/专栏作家

打算想维栽种的成见之辨

魏宁：张西宾您好，频年来，打算想维已经慢慢被国表里栽种界同仁经受与认同，成为面向将来的学生必备教悔之一。与此同期咱们也看到，在《普通高中信息工夫课程要领（2017年版2020年改造）》和《义务栽种信息科技课程要领（2022年版）》中，打算想维王人被列为学科中枢教悔之一。培养学生的打算想维已经成为现时信息科技栽种的热门问题，打算想维栽种大势所趋。

开展打算想维栽种，伊始要露出打算想维这个成见的内容和内涵。咫尺咱们所熟知的打算想维成见，源自2006年时任好意思国卡内基·梅隆大学打算机科学系主任周以真发表的著述，世俗地说打算想维等于“像打算机科学家相同想考”。

自后周以真本东说念主又对打算想维的成见进行屡次完善，咫尺援用率最高的界说是她在2010年改造的表述：打算想维是在表述问题过甚措置决议时所触及的想维过程，确保措置决议的表征相貌可被信息处理代理有用奉行。

我国颁布的义务栽种及高中课程要领，对打算想维的界定是“个体期骗打算机科学领域的想想方法，在造成问题措置决议的过程中产生的一系列想维行径”，其中包括了抽象、解析、建模、算法遐想等。

不错看出，周以真率先对打算想维的界定更多的是从打算机科学的角度启航，索要和总结出的打算机科学家的想维过程。而在打算想维被引入栽种领域后，对其的知道势必要更具普适性。

对打算想维的成见的准确把合手是开展打算想维栽种的必要前提，您是如何知道打算想维这一成见的演变的？

张进宝：很惬心有机会借杂志这个平台，与纷乱中小学信息科技（工夫）教师一同探讨打算想维栽种这个话题，打算想维栽种是当下基础栽种的热门话题，看成别称研究者，我也彰着感受到了这种氛围，并深感背负要害。

知道打算想维的界说是有用开展打算想维栽种、培养学生打算想维的基础。但东说念主们对这一成见还羁系系统的梳理、分析，学界对这一成见的要津要素也未能达成共鸣，这王人会影响到打算想维栽种的实践。因此，咱们如故有必要对打算想维这一成见再作念一番解析。

其实，咱们不错从不同视角知道打算想维这一成见，先说第一个视角—打算学科视角。打算想维率先的界定等于从打算学科视角启航的，如咱们熟知的周以真西宾在2006年的界定，认为打算想维是打算机科学家期骗的想维款式，包括问题求解、系统遐想和知道东说念主类步履等，以及您上头提到的她在2010年给出的经典界说。

不出丑出，从打算学科角度启航界定打算想维，包含了诸如抽象、自动化、表征、模子、建模等或者念，更多地属于打算学科的关系范围，但却不可澈底涵盖东说念主们的日常生计教训。这类从打算机科学角度总结和造成的打算想维中枢要素，难以波折为栽种界的实践行动。

在2006年周以真西宾发布打算想维的成见后，精深学者认为，打算想维应该具有泛泛的适用性，也等于每个东说念主王人能具备打算想维并从中受益。

这就带来了第二个视角—普适化视角，在栽种领域中，当咱们从东说念主东说念主王人需要的基本技能或者学生的一项要津智商启航来界定打算想维的时候，践诺上已经从普适化的视角对打算想维进行了解读。

自然，两种视角对打算想维的不同知道，也会导致一些争议。止境是，打算想维越来越被看作每个学生王人应掌合手的智商，以及工夫普及带来的打算想维栽种低龄化、全员参与的特征，也被一些学者所质疑。

如有学者认为，打算想维有助于每个东说念主，并不相宜事实；而精深学科（如数学、历史、化学等）在尚未声称打算想维是我方学科具备的突出想维款式时，愈加难以认同“东说念主东说念主王人应具备打算想维”这一标语；跟着打算想维栽种的开展，对于将越来越多的内容“塞入”打算想维中，也被质疑是在背离打算想维的初志。上述质疑无疑值得每一个从事打算想维栽种的东说念主想考。

打算想维栽种的理念之想

魏宁：刚才咱们聊了打算想维成见的演变，我想，打算想维毕竟是一个全新的成见，咱们现在也依然处于它的发展初期，对成见自己的盘考还将延续下去，但这似乎并不影响打算想维栽种实践的开展。

频年来，伴跟着打算想维被列为中小学信息科技（工夫）课程的学科中枢教悔，对学生打算想维的培养受到了泛泛疼爱。在信息科技（工夫）课程，以及学校的其他关系课程、行径中，打算想维栽种日渐普及。

在现时中小学打算想维栽种死灰复燃、隆盛发展的大布景下，一线栽种服务者还存在着多少困惑和迷濛，打算想维栽种在基本理念、内容、方法上也还有待开采更泛泛的共鸣，您如何看待打算想维栽种开展过程中的这些现实问题呢？

张进宝：频年来，咱们王人能彰着嗅觉到中小学打算想维栽种的热度，商量巨匠和纷乱一线栽种服务者对打算想维栽种的想考和探索值得确定，也卓有见效。止境是跟着信息科技（工夫）课程要领对打算想维培养的强调，并将其列为学科中枢教悔，更是鼓动了打算想维栽种的肆意开展。

然则，看成一个新兴事物，中小学打算想维栽种仍处在发缓期，在高涨之中也濒临着不小的挑战。

伊始，打算想维栽种有赖于考究的课程与教学体系的构建。表面上，这个体系包含了对各学段学生打算想维发展水平与智商绩效、教学内容与教学行径、设备与工夫、教学资源与教学器具、教学评价要领、教学复旧服务体系等的系统界说，何况要以丰富的研究恶果为依托。客不雅地说，不仅仅在国内，等于发达国度要完成这一体系的构建也颇有难度。在现实中，课程与教学体系的缺失，进一步放大了教学时刻有限、师资条目不及等贫苦。

其次，打算想维栽种的开展有待于对多少要津理念的厘清和造成共鸣。咫尺，还有不少一线教师对触及打算想维栽种的一些要津理念尚不长远且相识偏差较大，这也需要时刻来鼓动开采基本共鸣，如打算想维栽种与问题措置智商之间的关系、打算想维栽种与编程栽种之间的关系等，王人需要进一步厘清。

魏宁：您如何知道打算想维栽种的基本理念？

张进宝：咱们刚才提到了周以真漠视的打算想维成见，这一成见仍是漠视，就得到了打算机科学栽种服务者的精深反应，但在打算机科学界除外，却莫得得到太多的关注。打算机科学界认同的“打算想维”，内容上是一种专科想维，而非通用想维。但跟着科技的发展过甚对东说念主类产生生计的巨大影响，东说念主们越来越多地期待能够更好地知道打算在扫数这个词社会中的作用。

宇宙列国的栽种不断者慢慢相识到，应该汲取实时和活泼的战略，促进打算想维栽种的普及，何况越早越好。在此布景下，东说念主们更期待在基础栽种中开展打算想维栽种，而不是传统意旨上的打算机科学栽种。

打算想维栽种有两种典型的理念。第一种，是将打算想维栽种看作“西宾想维”的栽种。早在半个世纪以前，闻名的打算机科学家西蒙·派珀特就漠视儿童通过编程限度打算机不错产生应用学问的嗅觉，并自信地把我方遐想成智能代理东说念主。此后，他更是通过我方发明的LOGO言语试图匡助儿童窜改想考款式，构造特地旨的产物，从而建构我方的学问。“西宾想维”视角下的打算想维栽种关注的焦点是“学习的要点是否为带领想维的发展”。

今天，跟着工夫的不时高出，“西宾想维”理念下的打算想维栽种也有了愈加万般化的遴荐。但它的一些基本相识仍然不变，如认为打算想维的过程是“像打算机科学家相同想考，措置现实宇宙的问题，能够系统识别现实生计中的问题，并将其表述为打算措置决议”，打算想维的要津点至少包括抽象（策略与方法）、算法（想维）等。

第二种，是将打算想维栽种看作“增强信息社会公民智商”的栽种。正如Peyton-Jones在2014年所说的，“为什么咱们要求每个孩子从小学驱动学习科学？这是因为科学教训了咱们一些对于周围宇宙的学问，淌若咱们对周围宇宙的运作款式一无所知，咱们等于被掳掠了权力的公民”。而打算想维栽种等于一种了解周围宇宙学问的栽种，它的主要宗旨应包括：应用打算想维措置现实宇宙的问题；让学生成为“有背亏心的浮滥者”，能够参与围绕工夫伸开的伦理说念德盘考等。

咱们不妨横向对比一下这两种打算想维栽种理念的异同。“西宾想维”理念下的打算想维栽种体现了一类打算机软件触及的心智习尚与准则，更强调通过泛泛的编程实践来培养打算想维，关注遐想与制作软件的技巧，如解析、抽象等。而“增强信息公民智商”理念下的打算想维栽种针对相貌化的问题，使其措置决议不错被默示为可打算的设施，更强调打算想维是一个成见框架，有助于编程，关注的是一整套问题措置的成见，如表征、分治、考据、逻辑推理等。

进一步分析这两种理念，咱们不错看到，当周以真漠视打算想维成见时，Facebook和Twitter才刚刚推出，而智高东说念主机的出现则要比及一年后，那时东说念主们还将打算想维栽种的宗旨定位在“为打算机科学与工夫领域运输更多东说念主才”上，这种专科性的宗旨定位有着显豁的期间特征。

但跟着时刻的推移，情况发生了很大的变化。打算想维栽种依然保持着专科想维的性情，施展着专科想维的作用，但与此同期，越来越多的学生需要领有打算想维，通过一种想维款式的力量，加深咱们对周围宇宙、对社会、对日常生计的知道。

魏宁：刚才张西宾您为咱们先容了两种知道打算想维栽种的不同理念，在我看来，“西宾想维”理念更像一种专科化的视角，而“增强信息公民智商”理念则愈加寰球化。

自然，跟着期间的发展，止境是工夫的突飞大进，我想，在现实的栽种实践中，并不是浅显的“两分”的，不同的理念时时会交汇在沿途，并不时发展和打破。

张进宝：打算想维栽种发展到今天，对于上述两种典型的栽种理念而言，其实已经完了了某种意旨上的突出。

打算的浮滥者，而是培养打算的创造者，相应地，教学宗旨正在由“器具论”转向“创造论”。

打算想维栽种的路线也不再唯有编程学习，而是针对详细性的问题措置智商的培养，相应地，教学要点从语法学习与期骗，转向了算法的知道与构造。

打算想维栽种的评价从对作品的追求，转而更垂青决议构造，因为作品不是打算想维栽种的最终形态，对有逻辑性的决议的探索才是第一位的。

打算想维栽种的涵盖领域已经突出了传统的打算机科学范围，参预到了全部学科，正在拓展到数学、科学、工程、言语、艺术等学科领域。

打算想维栽种的形态已经突出了实质栽种，参预相貌栽种，这意味着打算想维栽种正从学问本位，转向学生想维本位。

魏宁：从突出的视角启航，您如何知道打算想维这一智商的要津点？

张进宝：站在今天，以我我方的知道，淌若咱们把打算想维看作一种学生的智商，那么，这种智商一定是分析性想维、系统性想维和遐想想维的详细。它推崇出的是一种以问题为导向、以数据为基础、以逻辑为教唆的多种想维详细期骗的过程。

打算想维一定要基于确切的问题宇宙，同期，问题措置的过程不仅要依靠学问，还有赖于上头提到的多种想维的详细。

对于打算想维的培养，在宏不雅上，新2赌球客服需要在对学科关系科学想维与方法进一步逻辑化的过程中，浸透打算模子、打算过程想想；在微不雅上，需要养成考究的想维习尚—对象、教唆、法例、经由、模块、系统等。

打算想维栽种的实践之问

魏宁：实践中的打算想维栽种呈现出丰富的样态，非论教学内容如故款式王人是万般化的。伊始，从想维培养的角度来看，打算想维既然是一种想维，就应预防想想方法的培养，在这个过程中，万般信息工夫充任了助力想维造成的器具。其次，对于想维培养来说，信息工夫器具，止境是先进的工夫器具也并非不可或缺。

张进宝：是这么的。非论是“插电”的款式，或者“不插电”的款式，王人不错学习并掌合手打算机科学的中枢成见与方法，培养抽象与逻辑想考、系统化想考等打算想维的中枢品性。

举例，出身于欧洲的海外打算想维挑战赛（Bebras），就将抽象的信息科学题目具体化，以日常生计中遭遇的情境看成布景，呈现家庭生计、团体互助、服务领域的具体任务，使那些莫得受过打算机栽种的学生也能利用已有学问，通过逻辑、归纳、推理、运算的期骗解答题目，在神不知，鬼不觉中发展我方的打算想维。这很雷同解谜推理的款式，更能引发学生的酷好，减少学生对打算机科学的懦弱感。

另外，淌若咱们了解几十年来编程言语的演变，就会发现，早期没趣难学的编程言语，正在慢慢被图形化、低门槛的编程言语替代。相对于早期的编程言语，现在的许多针对低年龄学生的编程言语，已经特地接近自然言语了。这体现了打算想维栽种淡化工夫难度、聚焦想维发展的大趋势。

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魏宁：从愈加广义的角度来看，打算想维的培养并不是信息科技（工夫）学科所突出的，它应是各学科合力完成的。在各学科教学中，咱们如何融入打算想维栽种呢？

张进宝：打算想维栽种并不仅仅通过信息科技（工夫）学科来完了的，各学科王人肩负着这一责任。在每个学科的教学中，当咱们从学问传授的过程转向问题措置的过程时，践诺上等于在向学生浸透打算想维。

这内部，问题的情境不错是日常生计类的情境，也不错是学科应用类的情境，还不错是科学探索类的情境。问题的任务类型不错是分析与建模类、构造措置决议类或者探索性实践类。

在具体学科中开展打算想维栽种，还要隆重学科方法的相貌化与打算化。在科学类学科中，预防实验仿真，探索多因素下的动态变化；在社会科学学科中，预防捏造社会性实验。总的来说，需要体现一般的问题措置要素：抽象、解析、建模、模式识别、自动化、模块化、例外处理、排错、通用化等。

魏宁：自打算想维栽种开展以来，编程永恒饰演着紧迫的变装。您如何看待编程对打算想维栽种的价值与作用？

张进宝：在实践中，提到打算想维栽种，老是离不开编程。止境是，在往时十多年中，基于块的编程言语（如APP Inventor等）的出现，为学生创造了使用图形拖放界面原创应用要领的机会，这些界面对于那些确切莫得编程布景的东说念主来说也很容易操作。即使在小学阶段，学生也有机融会过打算来查验创造力和个东说念主抒发智商，编程在打算想维栽种中所处的中心肠位恰是丰足们热衷于盘考的。

在巨匠们看来，编程对于打算想维具有紧迫意旨。研究标明，编程作品完了了想维外化，提供了巡视、测试、反想与总结想维的机会。

从面向将来功绩的角度看，编程已经成为一种必要的打算与工夫教悔，专注于编程学习，将有助于学生将来的服务，对于定位我方、塑造将来具有紧迫意旨。

从进步智商、教悔的角度看，编程行径给学生带来了创造力、自我抒发、自我建树、身份认同等，同期让学生感受到建树感、安谧性等。

扫数这些，对打算想维的培养王人具有紧迫意旨。

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魏宁：在教学实践中，自然丰足们精深认为编程有助于学生打算想维的培养，但对编程与打算想维之间的内在关联似乎并莫得过多的想考。一般来说，东说念主们老是认为编程与打算想维存在着自然的商量，但编程究竟是如何影响打算想维的呢？

张进宝：我对这个问题的知道或者有以下几点：

编程学习不错培养逻辑想维和措置问题的智商，如早期进行的LOGO言语学习。编程学习还给学生带来了“复杂的、轮回的、牵丝攀藤的、多元的、社会的、孕育型的”想维款式，主要依赖于遐想力和创造力，从而发展打算想维。

编程学习有助于对过程的知道，任何对领途经程有需求的东说念主，王人需要知道编程。善于编程的学生时时数学学习也较好，因为编程为知道数学想想提供了一种不同的、动态的标志，而这些王人是打算想维的基础。

编程不错提供一种抒发想法、与他东说念主相通、探索想法的新款式，它不错成为一种日常技能，从而影响东说念主们的想考和相通款式，通过编程，培养的是一种全新的教悔。在教悔这个层面上，它与打算想维是重叠的。

编程能够让东说念主们就工夫对生计的影响不停地进行追问，因为算法并非自然客不雅，要领员的偏见可能会影响他们的判断，了解到这些，将丰富对打算想维的知道。

此外，编程不错为学生提供抒发酷好、查验能动性的机会，不错让学生将编程与感酷好的事物商量起来，共享我方的作品何况关注他东说念主的作品，扫数这些，王人有助于打算想维的培养。

魏宁：刚才咱们提到了编程对打算想维栽种的紧迫性和它的意旨，对于编程，咱们是否也有应该反想和进一步探索的地点？

张进宝：编程被纷乱教师所认同，它对打算想维栽种的意旨不言而谕。但与此同期，我认为，对于编程，咱们必须永恒持有感性的格调。大体上，咱们不错从几个角度对编程伸开反想。

从社会视角来看，咱们有背负要为学生议论，如何为未下宇宙作念好准备。然则，咱们能否依据现在还不存在的工夫遐想学习体验？淌若将来编程变得不紧迫了，若何办？

同期，咱们的栽种也有背负让学生作念好准备，为窜改今天的宇宙作念出孝顺。举例，让学生幸免重蹈咫尺万般工夫应用中出现万般问题的覆辙，完了万般性、公道与包容，止境是在关乎科技伦理的问题上，为此，咱们作念好准备了吗？

从学校视角来看，编程所培养起来的智商，是否不错挪动到其他学科？由于羁系严格意旨上的凭据，咫尺对这一问题的回应尚未获得共鸣。此外，对于整合模式的探索，更多如故因为信息工夫课时不及所导致的，而学科整合对任何教师来说王人是一项具有挑战性的任务。

站在现实角度，由于课时的放纵、教师的专科准备、评价宗旨的虚浮等王人会影响到编程教学的开展，编程教学的良性发展依然需要咱们的不时勤劳。

魏宁：频年来，东说念主们已经越来越感受到了东说念主工智能带来的冲击，窜改了东说念主们的生计、服务，也窜改了栽种。咱们无疑正在参预东说念主工智能期间，这么一个期间的栽种具有显豁的智能栽种特征，在东说念主工智能期间乃至智能栽种的大布景下，咱们是否应该再行注视打算想维栽种？

张进宝：在东说念主工智能期间，狭义地讲，咱们要肆意开展东说念主工智能栽种，传授东说念主工智能工夫，进步学生的东说念主工智能教悔。但从更广义的视角来讲，咱们更需要的是，进步每个学生个体的智能，它的内容是进步东说念主措置问题的想维品性与实践智商，终极宗旨是发展东说念主的智谋，以更好地支吾东说念主工智能期间的到来。这么的智能栽种死守了以东说念主为本的核激情念，体现出了栽种的东说念主文关爱。

淌若咱们认同这一理念，认同东说念主工智能期间的栽种指向的是东说念主的智谋发展，那么，打算想维对于东说念主工智能期间的栽种就具有紧迫的意旨。

伊始，高质料、高遵循的想维智商培养是智能栽种的中枢灵魂。因为想维是智能的中枢因素，东说念主工智能期间的栽种除了积极期骗数字工夫复旧个体的智能发展外，还要带领学生特地志地知道蕴涵于打算机科学中闪光的想维方法，如打算想维，从而完了一般想维栽种与智能栽种的有用邻接。

我对东说念主工智能期间的栽种给出了一个界定，即“培养学习者系统掌合手和期骗万般想维与工夫器具，通过东说念主东说念主或东说念主机互助模式，完了对外部宇宙（实体的或虚构的）与问题情境的相貌化表征，在相宜价值不雅与伦理说念德的前提下，完了智能信息处理、构造智能措置决议和开发系统，是个体智能发展与智能工夫实践相融会的跨学科开展的翻新栽种过程”。

在这么一个界定下，再行注视打算想维栽种，咱们就会发现，咫尺东说念主们越来越多地依赖以东说念主工智能工夫为代表的新一代信息工夫器具看成分析和措置问题的主要技巧，在此过程中，最紧迫的不是如何措置问题的具体工夫或技巧，而是把问题波折为能够用东说念主工智能措置的相貌，尔后才是有用期骗万般工夫构造措置决议。

这一教悔恰是打算想维所强调的内容，因此，在东说念主工智能期间，学会使用打算想维的基本方法来措置问题，远比学会某项措置具体问题的技能更为紧迫。

自然，广义的智能栽种不仅包括打算想维栽种，还应整合遐想想维、工程想维、数学想维等其他领域的想维。

魏宁：临了，对于打算想维，您还有什么想要抒发的？

张进宝：非论是“为学生创设打算想维学习体验”“评估打算想维教学方法适切性”“歌唱学生的高出与推崇”，如故“复旧学生的想维过程”，我王人但愿，以上的想考能够有助于完了“意图”与“行动”的一致。也祝福在纷乱教师的不懈勤劳下，我国的打算想维栽种迎来愈加好意思好的翌日。

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张进宝，魏宁.打算想维栽种的多元知道[J].中国信息工夫栽种，2023（13）：4-10.

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