当今世界已然是科技驱动的社会。谁拥有核心科技硬实力，谁就能掌握主动。从国家到个人，均无例外。
以往教学的重点常常集中于如何让学生了解、记忆现有的体系知识。而世界信息体系已经发生了巨大的变化，我们的教学不可一成不变，也应该随之变化。
不能再只是让孩子们了解和记忆已有的这些信息，而应该教会他们分析、处理这些信息，并把它们融会贯通地用起来。
如今的孩子们不应该再过多地死记硬背已有的知识，而应更多的去思考，去分析，去创造。孩子们要避免形成思维定势，要多锻炼将所学知识应用到解决现实世界问题的能力。
通过培养计算思维，小朋友们可以掌握如何分析新信息和处理新问题，会带来解决问题能力的提升。
1.什么是计算思维
小朋友们可能会问：什么是计算思维？是用来做计算题的思维吗？
为了回答小朋友的问题，我先问小朋友们一个问题：如何把大象装进冰箱里？（这是一个脑筋急转弯题目哦）
可能有的小朋友已经知道答案了，对了，答案就是三步：
第一步：打开冰箱门
第二步：把大象装进去
第三步：把冰箱门关上
这其实就是一个典型的计算思维的题目。
计算思维简单来说，就是把一个困难的问题分解成几个简单的小问题，然后再有序地解决这些问题。
其实，我们每天都在用计算思维解决我们生活中遇到的问题。
计算思维分为4个组成部分：
1）解构
即把问题进行拆分，把一个复杂的大任务拆分成多个简单的小任务，小任务都完成了，大任务也就完成了。
比如把大象装进冰箱，是一个大任务，拆分成3个步骤，然后每个步骤按顺序完成，大任务就完成了。这个就叫做解构。
遇到任何难题，学会分析问题，拆分问题，简化问题，是最基础最重要的思维方法。这样，还能够建立解决问题的信心，勇敢地迈出解决问题的第一步，把难题当成一个闯关游戏，一步一步地闯过去。走完第一步，第二步可能就没有那么难了。
比如写作文，给你一个作文题的时候，可能会很懵，不知道该如何下笔。但如果你学会分析题目，拆分题目，然后按顺序完成每一个小标题，可能就没那么难了。比如作文的题目是：上课睡觉对不对？
你可能就会写：上课睡觉当然不对，然后就写不下去了。可是如果你学会分析问题，拆分问题，就可以拆分成：时间，地点和事件三部分。1.睡觉的时间不对2.睡觉的地点不对3.上课做的事情不对。还可以继续拆分，上课睡觉有哪些坏处。1.错过了课程内容2.对老师很不礼貌3.对自己身体不好。如果还想写，还可以继续拆分，为什么上课想睡觉？1.晚上睡得太晚。2.上课内容很无聊。3.老师的声音很催眠。等等。
分析完题目之后，就可以按顺序把想写的东西都写上，文章就完成了，不仅内容丰富，而且非常有逻辑，有章法。
2）模式识别
用观察和归纳的方法，识别出拆分出来的问题是哪一类的问题。
请小朋友们看一下下面的图片，请找出哪些是食肉动物，哪些是食草动物。
根据动物吃肉还是吃草的特点，将动物进行分类，就是一种模式识别。
这样的辨别，即使是小朋友也能毫不费力地作出判断。为什么？因为我们人类很擅长对模式进行识别，这是人与生俱来的基本技能。
我们在观察事物或现象时，常常会发现它们与其他事物或现象的不同之处，并根据特定目的把相似但又不完全相同的事物或现象进行分类，总结出特定的模式。
把问题进行归类，也是为了简化问题。比如，把动物分成食肉动物和食草动物，就把图中的6种动物变成了2类，可以用于问题的抽象化。
3）抽象化
隐去问题的细节，找到问题的本质属性。
比如，虽然用的是不同的地图，有的是城市地图，有的是森林地图，但是从起点到终点的本质属性是一样的，可以抽象成同一类的问题，可以用相同的方法去解决。
抽象化的目的，就是为了用相似的方法去解决相似的问题。
很多问题表面上看起来是不一样的，但可能本质上却是非常相似的。
比如：商场的自动门可以感应到人以后会自动打开，公厕里的水龙头，手伸过去会自动出水。这两个现象很不一样，原理却是相似的，都是用了红外传感器，有红外感应的时候，就会驱动门打开，或者让水龙头出水。隐去了细节之后，我们可以将这些现象抽象成同一类问题。
4）算法设计
针对相似的问题，提供解决的办法。
经过上面三个步骤之后，最终还是为了解决问题。解决问题，就是要用一系列行动，来完成任务。
比如抽象化地图任务之后，要找出起点到终点的路线，找到正确的指令，按顺序执行，就是一种算法设计。
比如，我们隐去了不同地图的细节后，规划了机器人的行走路线，比如“前进2步”，然后“左转”，然后“前进3步”，将这个以流程图或者直接指令拼搭的方式呈现出来，就是我们的算法，也就是解决方案。
2.计算思维有什么用
了解了什么是计算思维，小朋友们肯定又要问了，计算思维有什么用呢？为什么我们要从小培养计算思维呢？
1）生活中的计算思维
在生活中，我们经常会用到计算思维。
运用计算思维，可以帮助我们有序高效地解决问题。
比如，妈妈的生日快到了，我们该如何给妈妈准备生日礼物呢？
第一步，我们把这个大任务进行拆分成几个小任务：
任务1，确定送什么礼物妈妈会喜欢。任务2，如何准备这个礼物，是让爸爸去买还是自己来做？任务3，如何送出礼物给妈妈一个惊喜。
这就是大任务拆分成小任务。
第二步，模式识别。比如解决给妈妈送什么礼物的问题，首先要判断的是：妈妈喜欢的东西一般是什么类型的，比如是衣服呢，还是小饰品呢，还是吃的东西呢。妈妈是喜欢买来的东西呢，还是喜欢自己做的东西呢。有了分类之后，就更容易找到答案了。
第三步，抽象化，除去细节，比如送生日礼物和送别的礼物，都是有相似性的，可以总结归纳为“送礼物”任务。回想一下以前是如何完成任务的，或者询问同学是如何完成任务的。如果有现成的操作流程，可以再用一次。
第四步，算法设计，找到每一个小任务的解决方案，然后按时间顺序依次完成。每完成一个小任务，在心里默默地打上一个“勾”。
其实在生活中，每当我们遇到比较复杂的问题的时候，我们都会需要这样的思维方式来帮助我们，熟练运用计算思维，可以让我们更高效更从容不迫地去解决每一个新面临的问题。所谓，授之以鱼不如授之以渔。家长亲自帮助孩子解决问题，还不如家长教会孩子解决问题的方法。
2）学习中的计算思维
学习中，我们也会经常遇到新问题，复杂的问题，难题。
因为学习，就是在不断地学习新的知识，并用新的知识去解决新的问题的过程。
比如，做应用题，很多孩子理解不了题意，即使已经学过了公式，但也不知道用哪个公式去解决当前的问题。
波利亚的名著《怎样解题》，就是在帮助孩子理清解题的思路。其实，这里面也是应用了计算思维。
第一步，就是拆解题目，将题目拆解为：任务1，找到所有的已知项。任务2，找到所有的未知项。任务3，找到已知项和未知项之间的关系。
第二步，就是模式识别。在找已知项和未执行之间的关系时，要通过模式识别，来判断是什么类型的问题。其实每个学习阶段的问题类型并不多，很容易进行匹配。
第三步，就是抽象化。不要被表面的假象所迷惑，到底是游泳池放水，还是看书的进度，还是船在水里开，这些都是表象。可能就是追及问题，或者相遇问题，抽象化之后，相似的问题，就可以用相同的方法进行解题。
第四步，算法设计。不同类型的问题，可以根据对应的公式列出等式，等式完成后，就可以把已知和未知带入，剩下的就是简单的计算了。
科学的学习，就更需要计算思维了。
比如：如何设计科学实验，科学实验，首先明确的，就是哪些条件是可变的，哪些条件是不可变的。科学实验，是要保证每次实验，只有一个条件不同，其他条件必须相同。
所以，第一步，就是拆分任务，把设计科学实验的任务拆分成：任务1：确定实验目标，任务2：确定可变条件，任务3：确定不可变条件，任务4：设计实验步骤。
第二步，模式识别，实验目标往往跟知识点相关，每个学习阶段的知识点都是确定的，只需要根据模式识别，将知识点与实验目标想匹配。
第三步，抽象化。知识点确定后，忽略具体的实验细节，要抓住实验目标的本质（知识点），确定可变条件和不可变条件。
第四步，算法设计。根据目标和条件，确定实验步骤。
培养计算思维，可以帮助孩子有序高效地学习。在培养学习兴趣的同时，还要培养正确的学习方法，做到事半功倍。没有必要盲目刷题，一个知识点，做几道典型的题目即可，最重要的，就是解题过程中的思维训练，熟练运用问题拆分、模式识别、抽象化和算法设计的计算思维。
3.如何培养计算思维
学龄前3-6岁的孩子主要以培养形象思维为主。所以，要用形象思维的方式进行学习，来培养计算思维。
1）如何培养解构思维
解构，就是把大任务拆分成小任务。
在实物编程课上，小朋友们通过完成编程任务，把大问题拆分成小问题。
比如运送垃圾：
机器小车要把不同种类的垃圾运到不同颜色的垃圾桶里。
可是有这么多垃圾桶，怎么才能完成任务呢？
哦，可以把一个大任务拆分成4个小任务来完成：
所有的小任务完成了，大任务也就完成了。这就是解构思维。
2）模式识别
实物编程的课程中，通过一些有趣的互动游戏，让小朋友们对于颜色、形状、图片、动作，找规律，找相同，找可重复执行的指令，进行各种模式识别的锻炼。比如：
a.找规律
课程里的互动游戏，让小朋友根据规律，填上正确的颜色。
b.找形状
课程里的互动游戏，让小朋友找找有多少个正方形，多少个长方形。
c.找相同
完成走正方形的任务时，要通过模式识别，找出哪些步骤是相同的。
相同的步骤，可以放在“重复”指令里，多次执行。
模式识别，也培养了一种秩序感，顺序执行，前后关系，因果关系和逻辑关系，在完成编程任务的过程中，这种秩序感被不断地培养和锻炼，慢慢地在生活中也会体现出来。
3）抽象化
抽象思维，就是要忽略细节，找到事物的本质属性。
孩子的学习都是从形象到抽象，需要一个漫长的过程，从形象思维入手，慢慢地培养抽象思维。
比如红色是一个概念，孩子慢慢地才能理解：草莓是红色的，苹果也是红色的，红旗是红色的，血也是红色的。红色这个概念，就是一个抽象。
从小通过形象思维的学习过程，来逐渐培养抽象化思维，会比孩子从幼儿园进入小学后，立刻就开始完全纯抽象的数学学习，更能让孩子接受。
a.不同的地图，相同的指令
实物编程课程中，会使用很多不同的地图，但编程任务可能是相同的。让孩子理解，地图不同，但路线相同，指令也是相同的。地图的内容本身不会影响指令，这是一种抽象。
b.不同的机器人，相同的指令
不同的机器人，也可以使用相同的指令，逻辑是相同的，表现是不同的。这也是一种抽象。“前进”，可以让小车前进，也可以让“悟空”前进，也可以让无人机前进。逻辑是抽象的，是一致的。
c.逻辑游戏
课程中有趣的逻辑游戏，让孩子们在快乐中锻炼抽象化思维。
比如：
如何下井字棋
通过抱团游戏，认识数字
请5个小朋友上来，老师说一个数字，小朋友们要根据这个数字来组队，手拉手组成一组。多出来的那个小朋友就被淘汰了，要回到座位。
比如老师说2，就是2个小朋友手拉手组成一组。如果老师说3，就是3个小朋友手拉手组成一组。
传感器学习
通过各种传感器的学习，将声、光、颜色、障碍物与数字相匹配，练习抽象化思维。
规划执行的顺序，辨认出其中的模式，评估解决方案，最终解决问题，实际上就是给自己武装了解决问题的技能，这些技能可以帮他们学习数学，科学和其它学科，甚至于解决日常生活问题。
4）算法设计
用指令卡片完成程序，就是算法设计的过程。
学习编程的过程中，会涉及很多的数学知识，比如等式、不等式，常量、变量，以及科学知识，比如红外感应，亮度测量，声音测量，颜色识别，反射光，倾斜角等等。
学习编程的过程，让孩子开始观察身边的颜色、形状、光线和声音，了解反射光的原理，颜色的形成，如何感知倾斜等等。
学习指令，学习算法，离不开数学和科学的知识，也加强了孩子对于数学和科学的热爱。
学习知识，更重要的，就是知识的运用，能将知识运用于解决实际的问题，才是真正地学会学懂。
大一些的孩子（小学），还可以接触流程图：
运用流程图，可以理清思路，帮助孩子解决更加复杂的问题。尤其是学习了自定义函数后，流程图就是不可或缺的辅助工具了。
4.总结
有了网络，有了搜索引擎以后，知识的积累已经变得越来越不重要。但是知识的分析、运用，能力的提升，思维的锻炼，却变得越来越重要。
规划执行的顺序，辨认出其中的模式，评估解决方案，最终解决问题，实际上就是给自己武装了解决问题的技能，这些技能可以帮孩子学习数学，科学和其它学科，甚至于解决日常生活问题。
计算思维，是可以受用终身的。