第一章 中小学计算思维教育的诞生 1
第一节 从计算机教育到计算思维教育 1
一、中小学计算机教育的反思 2
二、中小学计算思维教育的提出与发展 13
三、计算思维教育的意义 18
第二节 计算思维教育涉及的问题 23
一、计算思维能不能教 23
二、计算思维如何教 28
三、计算思维谁来教 28
第三节 其他学科中的思维教育 31
一、数学学科思维教育 32
二、物理学科思维教育 34
三、学科思维教育实践的启示 36
第二章 计算思维的概念认识 41
第一节 计算思维的教育教学 41
一、程序设计中的计算思维教育 42
二、数据处理工具应用中的计算思维教育 46
三、计算思维教育实践的思考 48
第二节 计算思维的外显特征 51
一、计算思维是一种计算机学科思维 51
二、计算思维是解决问题的思维方式 53
三、计算思维是一种技术性思维 54
四、计算思维是人机共通的思维 55
第三节 计算思维的学科背景 57
一、计算机学科的建立 58
二、计算概念的认识 59
三、计算理论的发展与计算思维的关系分析 62
四、计算过程分析与计算思维的教学落实 65
第四节 计算思维的多角度认识 70
一、反省思维、科学思维与计算思维 71
二、计算机学科视角的计算思维 77
三、专业计算思维和大众计算思维 80
四、计算思维经历的方法路径 82
五、计算思维的品质描述 84
第三章 计算思维教育的内容 86
第一节 知识、方法与思维 86
第二节 计算思维的学科知识 90
一、计算学科的核心内容 90
二、计算机学科的基础知识 93
三、适合中小学计算思维教育的学科知识 97
第三节 计算思维的学科方法 100
一、思维与方法 101
二、计算思维方法的特征 103
三、计算思维方法教育的核心要素 104
第四节 常见的计算思维方法教学 106
一、枚举法 107
二、分治法 108
三、回溯法 110
四、贪心法 111
五、递归法 112
六、递推法 114
第五节 计算思维教育的核心 115
一、抽象 116
二、形式化表达 121
三、构造 125
四、自动化 129
第四章 中小学开展计算思维教育的探索 132
第一节 中小学生的计算思维 132
第二节 基于问题的计算思维教学方法 137
一、问题驱动的讲授 138
二、思维展开的探究 143
三、思想构造的实验 157
第三节 基于程序设计的计算思维教学 163
一、程序设计在计算思维教育中的作用 164
二、程序设计的教学环境 168
三、程序设计的教学方法 173
四、程序设计的教学实践 178
第四节 基于计算思维教育的课程开发 185
第五章 计算思维教育的前景与挑战 195
第一节 人工智能的兴起对计算思维认识的影响 195
第二节 计算思维教育的评价 199
第三节 实施计算思维教育对教师素养的挑战 202
参考文献 207