鐘誠　楊珍

摘 要 隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，如何加強(qiáng)信息素養(yǎng)的培養(yǎng)則是當(dāng)今院校所面臨的巨大問題，傳統(tǒng)的教育方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的需要。計算思維概念的提出為傳統(tǒng)信息素養(yǎng)教育打開了新局面。本文在詳細(xì)理解信息素養(yǎng)和計算思維的基礎(chǔ)上，指出了計算思維對信息素養(yǎng)能力培養(yǎng)的作用。

關(guān)鍵詞 信息素養(yǎng) 計算思維 思維訓(xùn)練

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）03-0074-02

一、信息素養(yǎng)

信息素養(yǎng)（Information Literacy， IL）的概念自1974年提出以來，經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，其應(yīng)用較廣的定義是美國圖書館協(xié)會在1989年提出的“信息素養(yǎng)是人們能夠充分認(rèn)識到何時需要信息，并有能力去獲取、評價和有效利用所需要信息的能力?！毙畔⑺仞B(yǎng)水平的高低，決定著學(xué)生使用知識的終身學(xué)習(xí)能力以及生產(chǎn)新知識的創(chuàng)新能力的高低。各國紛紛將信息素養(yǎng)從戰(zhàn)略高度納入到教育體系，人們開始關(guān)注提升公眾信息素養(yǎng)的方式和途徑。

國內(nèi)外對信息素養(yǎng)教育都進(jìn)行了大量的理論和實踐研究。通過圖書館開設(shè)文獻(xiàn)檢索課程培訓(xùn)學(xué)生分析、獲取信息的知識和技能，開辦相關(guān)領(lǐng)域的專題講座強(qiáng)化信息意識，信息素養(yǎng)教師采用全程跟蹤或部分介入的方式將信息素養(yǎng)教育的內(nèi)容嵌入到專業(yè)課程的教學(xué)當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技能，解決專項問題的能力。多年來的嘗試取得了一定的效果，但也暴露了許多問題。

現(xiàn)有的信息素養(yǎng)教育多是重技術(shù)培訓(xùn)，輕思維訓(xùn)練。過多的強(qiáng)調(diào)一種或幾種信息技能的學(xué)習(xí)，而忽略了計算機(jī)科學(xué)的思維方式的訓(xùn)練。學(xué)生只會沿用現(xiàn)成的技術(shù)手段去解決已存在的問題，而對于不曾見過的未知情況卻一籌莫展，缺乏科技創(chuàng)新的能力。一勞永逸的學(xué)習(xí)是不存在的，在校期間不可能將所有要用到的知識都學(xué)會，單純的知識講解對學(xué)生終生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)毫無用處。我們需要一種能從宏觀角度上、從本質(zhì)上改變這一現(xiàn)象的方法。而這時，計算思維概念的提出，為信息素養(yǎng)教育打開了新的局面。

二、計算思維

計算思維是以抽象和自動化為特征的思維方式，它有助于人們提取問題中的關(guān)鍵信息以及這些信息的變換，并將它們形式化的表達(dá)出來，使之成為能夠利用計算機(jī)處理的形式。美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真（Jeannette M. Wing）教授提出并給出了計算思維的定義。她認(rèn)為計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基本概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)以及理解人類行為等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。為了更好地理解計算思維的涵義，周教授給出了更加詳細(xì)的描述。

計算思維就是通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個看起來困難的問題重新闡釋成一個我們知道怎樣解決的問題。計算思維是一種遞歸思維，它并行處理，把代碼譯成數(shù)據(jù)，又把數(shù)據(jù)譯成代碼。計算思維采用了抽象和分解來迎接龐雜的任務(wù)或者設(shè)計巨大復(fù)雜的系統(tǒng)。它是關(guān)注的分離。計算思維是按照預(yù)防、保護(hù)及通過冗余、容錯、糾錯的方式從最壞情形恢復(fù)的一種思維。它稱堵塞為“死鎖”，稱約定為“界面”。計算思維利用啟發(fā)式推理來尋求解答，即不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度。它就是搜索、搜索、再搜索，結(jié)果是一系列的網(wǎng)頁、一個贏得游戲的策略或者一個反例。計算思維利用海量數(shù)據(jù)來加快計算，在時間和空間之間，在處理能力和存儲容量之間進(jìn)行權(quán)衡。

計算思維為科學(xué)研究的不斷深入打開了創(chuàng)新之門，計算方法和模型使我們能夠從新的視角去分解問題，尋找策略，解決在計算時代之前不敢嘗試的問題。John Pople將計算機(jī)應(yīng)用于化學(xué)研究，從而使理論和實驗?zāi)芄餐剿鞣肿芋w系的各種性質(zhì)，并因此獲得了諾貝爾獎。華羅庚和王元將數(shù)論思想與計算機(jī)模擬相結(jié)合，解決了用純數(shù)學(xué)的邏輯推導(dǎo)方法無法解決的高維數(shù)值積分問題。吳文俊將數(shù)學(xué)機(jī)械化思想與計算機(jī)方法相結(jié)合，取得了包括“吳示性類”“吳示嵌類”在內(nèi)的一系列國際領(lǐng)先成果，并已應(yīng)用于國際上當(dāng)前流行的符號計算軟件方面。計算思維對建筑、醫(yī)學(xué)、哲學(xué)、物理等各個領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這些成果無不表明，無論從事何種領(lǐng)域的工作和研究，計算思維都應(yīng)是每個人必須具備的基本技能。

如何在教學(xué)中培養(yǎng)計算思維能力也引起了廣泛的關(guān)注。ACM在對CS2001進(jìn)行中期審查的報告中，將周以真教授的“計算機(jī)思維”與“計算機(jī)導(dǎo)論”課程綁定在一起，并明確要求該課程講授計算機(jī)思維的本質(zhì)。

在國內(nèi)，許多學(xué)者也展開了對計算思維能力培養(yǎng)的理論與實踐研究。牟琴、譚良結(jié)合探究教學(xué)模式的特點(diǎn)構(gòu)建基于計算思維的探究教學(xué)模型；李芳、李一媛、楊兵具體闡述了計算思維在數(shù)字圖像處理課程中的應(yīng)用；常亮、徐周波、古天龍、董榮勝等對計算思維在離散數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中的應(yīng)用做了相關(guān)的探討。

三、計算思維對培養(yǎng)信息素養(yǎng)能力的作用

計算思維是從學(xué)科思維的角度，強(qiáng)調(diào)對思維方式的訓(xùn)練，在面對問題時，能像計算機(jī)科學(xué)家一樣去思維，抽象出問題的本質(zhì)，使問題變得計算機(jī)可解，也就是可以自動化的執(zhí)行。而信息素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是獲取、吸收信息的信息意識，運(yùn)用信息知識、技術(shù)、工具解決問題的能力，最終目的仍然是利用計算機(jī)實現(xiàn)問題求解、過程模擬或系統(tǒng)設(shè)計等。二者在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。

計算思維的培養(yǎng)必須構(gòu)建在計算能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，沒有能力基礎(chǔ)而空談思維培養(yǎng)，就如同鏡花水月，空中樓閣，自古其本亂而末治者，未之有也。當(dāng)然只談能力而不論思維，只能是對知識的批量復(fù)制，對知識的主動學(xué)習(xí)和重新構(gòu)建毫無用處。在平時的課程授課當(dāng)中，或多或少都會涉及到計算思維相關(guān)的一些概念和方法，例如，講解算法時所提到的遞歸、分解、嵌入等；講解操作系統(tǒng)時所提到的調(diào)度、優(yōu)化等。但并沒有將計算思維單獨(dú)摘取出來加以強(qiáng)調(diào)，并進(jìn)一步去清晰明確的重點(diǎn)培養(yǎng)。

思維方式是不受學(xué)科限制的，任何學(xué)科都可以使用計算思維的系列方法去指導(dǎo)問題的解決。以計算機(jī)學(xué)科為中心的多學(xué)科的交叉和融合是發(fā)展的趨勢。信息素養(yǎng)教育同樣不是僅僅只對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的要求，是各專業(yè)學(xué)生都應(yīng)該具備的能力。將信息素養(yǎng)的內(nèi)容嵌入到專業(yè)課程的講授當(dāng)中是行之有效的方式方法，與計算思維所強(qiáng)調(diào)的學(xué)科交叉都是跨學(xué)科的表現(xiàn)。

將計算思維引入到教學(xué)當(dāng)中，在能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)之上對思維進(jìn)行培養(yǎng)，是信息素養(yǎng)教育的新機(jī)遇。正確的思維方式的建立對學(xué)生的信息素養(yǎng)能力的培養(yǎng)有事半功倍的作用。計算思維與信息素養(yǎng)是一種依次遞進(jìn)互為依托的關(guān)系。計算思維的深入可以使我們從學(xué)科思維的角度重新審視信息素養(yǎng)教育的內(nèi)容和教育方式。

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（責(zé)任編輯 曾 卉）