前言

计算思维作为智能时代人们认识世界、改造世界的重要方法论，对于中小学阶段的学生而言，既是一种观察和理解周边世界的新视角，也是一种利用计算的过程和方法来理解和解决问题的新能力，更是他们应对未来竞争与挑战的必备技能。世界各国都在加快步伐开设中小学阶段的计算思维相关课程，来帮助学生更好地适应未来。

计算思维是世界公认的普适思维方式。正因为它是一种思维方式，所以它非常容易被误解。有人从字面上理解，认为计算思维就是关于数学的思维，或者是计算机的思维；有人片面地理解，以为学习编程、懂得计算机技术就拥有了计算思维；有人误把算法、机器人理解为计算思维。对于信息技术教师而言，搞清楚计算思维到底是什么非常关键。

在我国，计算思维被列为高中信息技术课程，同时被最近出台的义务教育信息科技课程列为四大核心素养之一，非常受重视。可是在基础教育的具体实施中，计算思维的培养困难重重。一来是因为国内面向基础教育的计算思维研究还不够成熟，二来由于计算思维过于抽象。虽然高中信息技术新课标落地实施已经超过五年了，但是很多老师对计算思维仍然好似熟悉的陌生人，很难捕捉其核心，更别谈有效地发展学生的计算思维了。

本书以计算思维落地实施中遇到的六大问题为逻辑主线来组织内容：中小学的计算思维是什么；计算思维培养的框架是怎样的；计算思维培养该采取怎样的教学策略；如何对中小学生的计算思维进行评估，实现教学评一致性；要发展学生的计算思维，学生和教师自身该如何提升计算思维能力；计算思维不能局限在信息技术学科范畴，如何通过跨学科的课程和活动来发展计算思维。具体对应的每章内容如下：第一章介绍计算思维的起源、计算思维的内涵和计算思维的教育，来增加对计算思维的认识；第二章介绍计算思维的本质、计算思维培养框架和计算思维培养的核心要素，来形成对计算思维培养的全局观；第三章介绍中小学计算思维教学的六种常见策略，分别是体验式教学、游戏化教学、基于问题解决的教学、基于不插电式教学、基于人工智能的教学以及项目式教学，来提升中小学计算思维教育的丰富性；第四章介绍计算思维常用的评估方法以及如何实现计算思维的教学评一致性；第五章介绍青少年如何提升计算思维能力以及教师如何从专业发展和学科发展的双重视角更好地深度认知计算思维，以期知晓该如何努力才能实现计算思维能力的自我提升；第六章介绍跨学科教学对发展计算思维的作用，以及发展计算思维的跨学科主题设计、跨学科教学活动设计、跨学科教学实施建议，从而提升教师设计与实施跨学科主题教学的能力，最终发展学生的计算思维。

随着智能时代的到来，具备计算思维、利用计算的过程和方法来理解与解决复杂问题，已成为当今社会人人必须具备的素养。编写本书是为了帮助一线教师揭开计算思维的面纱，清晰地认识计算思维的内涵，掌握计算思维能力的发展规律，将计算思维的培养真正渗透到我们的课堂教学之中。由于水平有限，书中内容难免存在疏漏，欢迎广大读者批评指正。

魏小山

2023年3月16日