Beräkningstänkande

Beräkningstänkande är de tankeprocesser som är involverade i att ställa problem och presentera sina lösningar i en form som effektivt kan implementeras av en människa eller en dator.

Ett annat kännetecken för beräkningstänkande är en iterativ process baserad på tre steg (avbildad i AAA-diagrammet för beräkningstänkande till höger):

  1. Abstraktion : formuleringen av problemet;
  2. Automation : lösningspresentation;
  3. Analys : utförande och utvärdering av lösningen.

Beräkningstänkandets historia går åtminstone tillbaka till 1950-talet, men de flesta av idéerna är mycket äldre. [1] Termen beräkningstänkande användes först av Seymour Papert 1980 [2] och igen 1996. [3] Beräkningstänkande kan användas för att algoritmiskt lösa komplexa storskaliga problem och används ofta för att realisera betydande effektivitetsförbättringar. [fyra]

Allmän introduktion

De egenskaper som definierar beräkningstänkande är nedbrytning, mönsterbildning/representation av data, generalisering/abstraktion och algoritmer. Den allmänna lösningen erhålls genom att dekomponera problemet, definiera variabler associerade med representationen av data som används och skapa algoritmer. En generell lösning är en abstraktion eller generalisering som kan användas för att lösa många invarianter av det ursprungliga problemet. Den utbredda användningen av termen beräkningstänkande började med arbetet med samma namn av Jeannette Wing , professor vid Cornell University (USA . Artikeln antyder att beräkningstänkande är en grundläggande färdighet för alla, inte bara specialister, och argumenterar för vikten av att integrera beräkningsidéer i andra discipliner. [5]

Beräkningstänkande i utbildning

Jeannette Wing föreställde sig att beräkningstänkande skulle bli en integrerad del av varje barns utbildning. [5] För närvarande definieras beräkningstänkande brett som en uppsättning kognitiva färdigheter och problemlösning som inkluderar (men inte är begränsade till) följande egenskaper: [6] [7]

För närvarande sker integreringen av beräkningstänkande i läroplanen för K-12 i två former: i datavetenskapsklasser direkt eller genom användning och utvärdering av beräkningsmetoder i andra ämnen. Lärare inom vetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM) riktar in sig på klasser för att använda beräkningstänkande, vilket låter eleverna öva på problemlösningsförmåga.

Kritik

Begreppet beräkningstänkande har kritiserats för att vara för vagt, eftersom det sällan är tydligt hur det skiljer sig från andra former av tänkande. [1] [8] Vissa datavetare oroar sig för att främja beräkningstänkande som en ersättning för en bredare datavetenskaplig utbildning, eftersom beräkningstänkande bara är en liten del av detta område. [9] Andra är oroade över att fokus på beräkningstänkande uppmuntrar datavetare att begränsa diskussionen om de problem de löser, och därigenom undvika diskussioner om de sociala, etiska och miljömässiga konsekvenserna av den teknik de skapar. [10] [1]

Länkar

  1. ↑ 1 2 3 Tedre, Matti; Denning, Peter J. The Long Quest for Computational Thinking // Proceedings of the 16th Koli Calling Conference on Computing Education Research  . — 2016.
  2. ↑ Papert, Seymour. Mindstorms: Barn, datorer och kraftfulla idéer. Basic Books, Inc., 1980.
  3. ↑ Papert, Seymour En utforskning i matematikutbildningarnas rum  (engelska)  // International Journal of Computers for Mathematical Learning : journal. - 1996. - Vol. 1 . - doi : 10.1007/BF00191473 .
  4. ↑ Beräkningstänkande:
  5. ↑ 1 2 Wing, Jeanette M. Computational thinking  // Communications of the ACM . - 2006. - T. 49 , nr 3 . - S. 33 . - doi : 10.1145/1118178.1118215 .
  6. ↑ Grover, Shuchi; Ärt, Roy. Computational Thinking in K–12 A Review of the State of the  Field  // Utbildningsforskare : journal. - 2013. - Vol. 42 . - doi : 10.3102/0013189x12463051 .
  7. ↑ Stephenson, Chris; Valerie Barr. Definiera beräkningstänkande för K-12 // CSTA Voice. - 2011. - Maj ( vol. 7 , nr 2 ). - S. 3-4 . — ISSN 1555-2128 . . - "CT är en problemlösningsprocess...".
  8. ↑ Jones, Elizabeth Problemet med beräkningstänkande . ACM. Hämtad 30 november 2016. Arkiverad från originalet 21 april 2017.
  9. ↑ Denning, Peter J. Beyond computational thinking  // Communications of the ACM  :  journal. - 2009. - 1 juni ( vol. 52 , nr 6 ). — S. 28 . - doi : 10.1145/1516046.1516054 .
  10. ↑ Easterbrook, Steve. From Computational Thinking to Systems Thinking: A conceptual toolkit for sustainability computing  //  Proceedings of the 2nd international conference ICT for Sustainability: journal. - 2014. - doi : 10.2991/ict4s-14.2014.28 .