Как развивают вычислительное мышление у школьников и почему это важно

В западной литературе существует термин "computational thinking", который, звучит как "вычислительное мышление". Вообще, слово "computational", помимо своего математического значения, также широко используется в контексте "computing" – общего термина, объединяющего компьютерные науки, информационные технологии, информационные системы, а также компьютерную и программную инженерию.

Этот относительно молодой термин был предложен профессором Жаннеттой Винг, ученицей Сеймура Пайперта, в 2006 году. Она определила вычислительное мышление как способ решения проблем человеком, а не попытку сделать человеческое мышление подобным компьютерному:

“Компьютеры сами по себе скучны и лишены воображения, а люди обладают интеллектом и творческим мышлением. Мы используем вычислительные устройства, чтобы сделать их эффективными, применяя наш ум для решения проблем, недоступных до эры компьютеров, и создания систем, ограниченных только нашим воображением.”
Жаннетта Винг

Вычислительное мышление развивается вместе с информационно-коммуникационной компетентностью, то есть человек, обладающий вычислительным мышлением, должен быть способен решать задачи с помощью информационно-коммуникационных технологий и мыслить в терминах, присущих этой области. Однако, сам по себе навык самостоятелен, потому что является личностным результатом образования.

Вычислительное мышление — это умение решать проблемы, итерационный процесс, которому характерны следующие шаги:

Абстракция — умение формулировать проблему
Автоматизация — умение сформулировать решение
Анализ — решение проблемы и его оценка.

Три этапа процесса, описывающие вычислительное мышление

Теоретически, вычислительное мышление — это основная цель курса информатики в школе.

В российскую современную начальную школу информатика не включена как обязательный предмет. На Западе наоборот — все больше школ включают информатику в программу обучения младших школьников, в том числе в качестве внеклассной деятельности. Почему?

Наблюдается связь между информатикой и другими школьными предметами.
Грамотность — составное понятие и включает в себя читательский, математический и вычислительный компоненты.

Компоненты вычислительного мышления, такие как распознавание образов, применимы в самых неожиданных предметных областях — например, обществознание, история, география или иностранные языки.

Например, на уроках истории или географии школьники могут использовать ГИС-технологии для анализа тех или иных исторических событий, объектов реального мира. ГИС — цифровая система хранения, редактирования, создания и анализа информации, имеющая пространственные координаты. Визуализация данных таким образом дает школьникам более глубокое понимание вещей.

Как выглядит задание на развитие вычислительного мышления:

“Вот вам информация, сократите ее до основной мысли, найдите закономерности и определите тему. “

Пример элементарного задания на развитие вычислительного мышления на уроках обществознания:

Учитель записывает на доске определенное количество регионов России, группирует их по определенному признаку (география, дата присоединения, закон и др.). Один из регионов — случайный, не имеет ничего общего с другими. После этого класс начинает выявлять закономерности — переходит к абстракции, разбираются в тонкостях, ищут общие черты и тенденции.

На заключительном этапе ученики находят общий тренд и отклонение от тренда, т.е. разбивают информацию на части. Где есть взаимосвязь? Какая причинно-следственная связь?

Участвовать в таком роде декомпозиции для школьников гораздо интереснее, чем слушать учителя о его опыте декомпозиции.

Приводите детей на уроки по программированию в школу Code it! У нас есть широкий выбор программ и инструментов для освоения программирования и развития вычислительного мышления. Через на первый взгляд однотипные и формализованные задания наши ученики демонстрируют совершенно индивидуальный результат.

Попробовать целую неделю бесплатно: