计算思维与大学计算机基础教育
计算思维与大学计算机基础教育
计算思维与大学计算机基础教育作者：张宇来源：《无线互联科技》2015年第01期摘要：2006年3月，美国卡内基·梅隆大学的周以真教授以比较系统清晰、系统地对计算思维做了阐明。
2010年10月，中国科学技术大学的陈国良院士在“第六届大学计算机课程报告论坛”上，也极力倡议将计算思维引入大学计算机基础教学中。
自此，计算思维这一理念思想开始被国内计算机基础教育所广泛关注和研究。
但是在具体的研究过程和执行过程中却遇到了一些难以解决的问题。
本文主要从计算思维的基本内容和在大学计算机基础教育中培养学生计算思维的必要性、方法及在培养过程中存在哪些问题这四方面进行了深入的研究和阐述。
关键词：计算思维；大学计算机；基础教育信息时代的快速发展使得计算机成为了人们日常生活中不可或缺的工具，因此，计算机基础教育课程也成为了大学必修课程教育的一部分，让大学生了解计算机的基础知识和计算机思维。
然而，大部分院校的计算机基础教育的教学效果却没有想象中那么理想，程序设计、数据构造等课程让大学生“饱受折磨”。
大部分大学生表示，计算机课程是大学教育课程的难点，学起来枯燥复杂。
在当前形势下，出现这种问题的原因实则是学校忽视了计算机基础教学的本质，却过多强调了计算机应用的基本技能。
可见，在大学计算机基础教育中，如何激发大学生计算机基础课的学习兴趣及培养其计算机思维是首要问题。
1 计算思维的基本内容计算思维的概念在2006年由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系周以珍教授提出。
计算机思维是形式化问题的表现形式又能有效被信息处理代理执行。
迄今为止，其基本内容大致可以分为以下几个方面：1.1 计算思维意识计算思维属于科学思维范畴，是每个人都应该具备的基础技能。
计算思维的案例贯穿于大学计算机基础教学的整个教学内容，并在生活中，我们也会经常运用它来解决一些实际性的问题，由此被其他领域广泛应用。
1.2 计算思维方法在大学计算机基础课程教育中，程序设计、数据构造等课程里，每一个概念都涉及到计算思维方法。
计算机思维与大学计算机基础教育探究
计算机思维与大学计算机基础教育探究计算机思维是指人们通过计算机科学的认知模式、方法论和技术工具来解决实际问题的一种思维模式。
在现代社会，计算机已经成为了人们必不可少的工具，计算机思维已经成为了当下人们必须拥有的一种思维方式。
计算机思维与大学计算机基础教育紧密相关。
在大学计算机基础教育中，我们不仅需要学习计算机的基础知识和技术，还需要学习计算机思维。
通过计算机基础教育，学生们可以掌握计算机的基本原理、操作技能和编程能力，同时也能够培养计算机思维的能力。
计算机基础教育的教学内容包括：计算机硬件、操作系统、程序设计、计算机网络等方面的知识。
在这些基础知识的学习中，学生们可以对计算机有一个全面的认识，并学会使用计算机来解决问题。
此外，计算机基础教育还包括了大量的实践操作和编程练习，这对于培养计算机思维有着重要的意义。
在计算机基础教育中，我们应该注重培养学生的计算机思维。
这需要我们采取一些有效的教学方法和策略。
例如，我们可以采用案例教学法，通过实际的案例来启发学生的计算机思维；同时，我们也可以采用互动教学，通过与学生的互动，让学生更易于理解和掌握知识。
除了在大学课堂中进行计算机基础教育之外，我们还可以通过一些其他的方式来培养学生的计算机思维。
例如，我们可以开展一些计算机科技的竞赛和活动，让学生们能够在实际操作中更好地掌握计算机思维。
同时，我们也可以通过推广一些相关应用软件和工具，让学生们更加便捷地实现计算机思维。
总之，计算机思维与大学计算机基础教育的关系密切，培养学生的计算机思维是大学计算机基础教育的重要目标。
我们应该采取有效的教学方法和策略，让学生们更加全面、深入地理解和掌握计算机思维，从而更好地应对未来的挑战。
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究计算思维是指一种用于解决问题或实现目标的思维方式，它包括问题分解、抽象、模式识别、算法思维、递归等多种思维技能。
近年来，计算思维在教育、管理、工程等领域被广泛应用。
对于计算机教育而言，计算思维的引入可以使学生更好地理解计算机的基本概念和操作，提高编程能力和解决问题的能力。
因此，大学计算机基础教学中引入计算思维成为了一个热门话题。
本文旨在探讨计算思维为导向的大学计算机基础教学模式和方法，并探讨其在实际教学中的应用。
首先，我们需要明确大学计算机基础教学的目标是什么。
大学计算机基础教学应当使学生具备如下能力：理解计算机的基本概念、学习编程语言的基本语法、掌握数据结构、算法和计算机组成原理、培养解决问题的能力并实践应用等。
在这种背景下，计算思维即能有助于学生的编程能力以及解决问题的能力的提高，同时，也有助于学生对计算机的整体认识和理解。
针对这一目标，我们可以采用计算思维为导向的大学计算机基础教学模式。
具体来说，该模式应该包含以下几个方面：1. 问题驱动学习：学生在学习计算机基础的过程中应该经常遇到问题，并通过解决问题的方式来深入理解计算机的各个方面。
这样的学习模式被称为“问题驱动学习”。
2. 抽象能力的培养：计算思维强调抽象能力的培养，学生应该使用抽象概念来描述问题，如利用数据结构的方式来描述化学反应等。
这样的方式能够帮助学生更好地理解问题，并初步培养学生的抽象思维能力。
3. 算法的应用：计算思维还强调算法的应用，学生需要使用算法来解决问题。
在计算思维为导向的教学模式中，我们需要强调如何设计高效的算法，如何对算法进行分析和评估，以及如何将算法应用到实际问题中。
4. 语言学习的同时学习计算思维：编程语言是计算机基础教学中不可或缺的部分，但是我们不仅仅要教授语言的基本语法，而是要同时教授计算思维的各个方面，如抽象能力、算法思维等。
这样，学生既能学会编程语言的基本语法，也能在学习语言时顺便培养计算思维。
计算机思维与大学计算机基础教育探究
DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201906028计算机思维与大学计算机基础教育探究葛瑞泉杭州电子科技大学计算机学院浙江杭州310018摘要：社会发展和进步的今天，计算机相关知识的教育和教学已经成为在校大学生所必须接触的知识点，对现代大学生进行计算机能力的培养具有重要的意义。
在社会经济文化以及科学信息水平不断提高的背景下，大学计算机基础教育被提出了更高水平的要求，它是计算思维发展的重要基础，也是社会发展的重要推动力。
基于此，本文重点对计算思维下大学计算机基础教育进行研究，并探究怎样才能运用全新的计算思维，提升大学计算机教育的教学质量。
关键词：计算机;基础教育对策;计算思维计算思维，作为一种科学的思维方式，能够帮助人们认识到计算思维对人类发展的重要性。
现在国内外的很多学校都在开发计算机基础教育，在计算机教育的过程中促进学生形成计算思维，以培养孩子在计算思维方面的能力。
但是，就我国目前高校的教育情况来看，学生仅仅是将电脑作为一个工具来使用，缺少计算思维。
一、大学计算机基础教育现状随着社会经济文化以及科学技术的发展和进步，我国的互联网技术和计算机的影响也在不断地加大，虽然我们的高校在对学生进行计算机基础教育工作的实施上取得了一定的成效，但是，与发达国家相比，我国的计算机技术水平和互联网技术水平，还存在着一些不足。
高校在校生和教师对计算机基础教育和学习的重视度还不够高，计算机实践环境还不够好，相关的授课教师在知识能力的掌握方面经验尚且不足，我国的大学计算机基础教育还存在着很多的不足，这些弊端阻碍了大学计算机基础教育活动的有序开展。
二、什么是计算思维我们广泛认同的计算思维概念指的是：计算思维是一项思维活动，它是运用计算机科学基础的概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的一种活动。
它的本质是抽象和自动化。
就像人具备各种能力一样，计算思维需要具备思维能力，计算思维可以通过转化嵌入等方式将一个比较困难的问题转化为如何对其进行解答的一种思维模式。
大学计算机基础-01-计算机与计算思维
大学计算机基础-01-计算机与计算思维在当今的数字化时代，计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐，我们几乎每天都会与计算机打交道。
而要真正理解计算机的运行原理和应用，就必须掌握计算思维。
接下来，让我们一起走进计算机与计算思维的奇妙世界。
计算机，这个看似复杂的设备，实际上是由一系列硬件和软件组成的。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘等组件，它们协同工作，使得计算机能够执行各种任务。
软件则是指安装在计算机上的程序和操作系统，如 Windows、Mac OS、Linux 等。
这些软件为我们提供了与计算机交互的界面和工具，让我们能够轻松地完成文档编辑、图像处理、游戏娱乐等各种活动。
计算机的发展经历了几个重要的阶段。
从最初的大型机到个人电脑的普及，再到如今的智能手机和平板电脑，计算机的体积越来越小，性能却越来越强大。
早期的计算机主要用于科学计算和军事领域，而随着技术的进步，计算机逐渐走进了千家万户，成为了人们日常生活和工作的得力助手。
那么，什么是计算思维呢？简单来说，计算思维是一种运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
它不仅仅是关于编程和算法，更是一种解决问题的方式和思维模式。
计算思维具有几个重要的特点。
首先是抽象。
在面对复杂的问题时，我们需要将其抽象为简单的模型，以便更好地理解和解决。
例如，在设计一个在线购物系统时，我们可以将用户、商品、订单等元素抽象为数据结构，并通过算法来处理这些数据。
其次是逻辑。
计算思维要求我们遵循严格的逻辑规则，确保我们的解决方案是正确和有效的。
无论是编写程序还是设计系统，逻辑的严密性都是至关重要的。
此外，计算思维还强调分解和组合。
我们可以将一个大问题分解成若干个小问题，分别解决后再将它们组合起来，形成最终的解决方案。
计算思维在各个领域都有着广泛的应用。
在科学研究中，科学家们利用计算思维来模拟自然现象、分析实验数据，从而推动科学的进步。
大学计算机基础教学与学生计算思维培养研究
大学计算机基础教学与学生的计算思维培养研究摘要：计算思维作为一种非常著名和有效的学习思维，目前已经逐步引入到教学实践中。
大学生计算机基础课是一门通用学科，而在大学计算机基础教学中引入计算思维无疑会起到很大的作用，学生一旦形成这种计算思维，便会对以后各科的学习产生巨大的推动作用。
本文介绍了大学计算机基础课的现状，并阐释了计算思维的内涵，从个人实践角度提出了在大学生计算基础课中培养计算思维的方法。
关键词：高校；计算机基础；计算思维；教育中图分类号：tp3-41 高校计算机基础课的现状目前各大高校都开设了计算机基础课，然而目前各大高校的教学现状并不容乐观。
在教育部颁布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》中，“使学生在各自的专业中能够有意识地借鉴、引入计算机科学中的一些概念、技术和方法……利用计算机认识并处理计算机应用中可能出现的问题”成为高校学生学习计算机的一大目标。
然而，这一目标看似简单，实行起来却并不简单，从目前很多高校的教学现状来看，仍然存在很大差距。
当然这与各个学科之间存在较大的不同，以及每个学生的计算机基础素养有很大关系。
目前大学计算机基础课的问题主要是体现在，课程仍然以枯燥、单调的技能介绍为主，向学生进行填鸭式的知识灌输，而缺乏引导和启发，学生在课堂上能学到的多是些刻板的公司、难懂的符号，对课程的被动型较大，接受新知识的积极性明显不高，进而导致学生对计算机基础课的兴趣索然无味。
而在处理实际的计算机基础问题上又陷入茫然的境地，这与很多教师在课堂上只重视理论而忽视与计算机基础实践的关联有很大的关系。
久而久之，学生与现实实践相脱节，无法成功的将计算机知识运用到实践中去。
其实，这里面真正的原因，就是教师在授课过程中，忽略了对学生计算思维的培养，学习过程需要学习思维，计算思维就是计算机基础课的学习思维，通过这种思维的培养可以让学生建立起自己的计算机基础课体系，能自主的参与学习，获得知识，这种计算思维的培养已经是当务之急。
大学生计算机基础教学中的计算思维培养的探讨
大学生计算机基础教学中的计算思维培养的探讨【摘要】计算思维在大学生计算机基础教学中扮演着重要角色。
本文首先介绍了计算思维的概念和重要性，并探讨了与计算机基础教学的密切关系。
随后分析了当前大学生计算思维培养存在的问题，并对不同院校的实践进行对比。
提出了提升大学生计算思维的策略，包括引入新教学方法和加强实践环节。
结论部分强调了加强计算思维培养的重要性，并展望了未来发展方向。
通过本文的探讨，可以更好地了解大学生计算思维培养的重要性，为进一步提高教学质量提供参考。
【关键词】计算思维培养, 大学生, 计算机基础教学, 计算思维重要性, 计算思维与教学关系, 问题存在, 计算思维培养实践, 提升策略, 加强培养重要性, 未来发展方向1. 引言1.1 背景介绍本文将从计算思维的重要性、计算思维与计算机基础教学的关系、当前大学生计算思维培养存在的问题、不同院校的计算思维培养实践以及提升大学生计算思维的策略等方面进行探讨，以期提出更有效的培养大学生计算思维的途径，促进其全面发展和提高综合素质。
1.2 问题提出在大学生计算机基础教学中，计算思维的培养一直是一个备受关注的问题。
随着计算机技术的不断发展，计算思维已经成为学生在未来就业和生活中必备的素养之一。
目前在大学生计算机基础教学中存在着一些问题，如学生的计算思维能力不足、教师对于计算思维的培养不够重视等。
这些问题不仅影响着学生在学习过程中的效果，也可能影响到他们将来的发展。
面对这些问题，我们需要深入探讨如何在大学生计算机基础教学中有效地培养计算思维，使学生能够更好地适应未来社会的发展需求。
我们也需要关注不同院校在计算思维培养方面的实践经验，探讨不同的培养策略和方法。
只有这样，才能更好地提升大学生的计算思维能力，为他们的未来发展打下坚实的基础。
2. 正文2.1 计算思维的重要性计算思维的重要性在大学生的计算机基础教学中扮演着至关重要的角色。
计算思维是一种解决问题和设计系统的能力，它涉及到对问题进行分析、抽象、建模和求解的过程。
大学计算机基础教学与计算思维能力培养
但是主要 内容基本都是 讲授计 算机文化 概论 、 计 算 １ ． １“ 大学 计算机基 础教 学” 的 目的 “ 大学计 算机基 不 同 ， 机 组成及工作原理 、 办公软件 的应用和 网页 制作 ， 计 算机
程序 设计 基础 、 数据库 基础 等领域 的基础知 识与基 作 者简介 ： 段 亚楠（ １ ９ ７ ９ 一） ， 女， 云南 昆明人 ， 教师， 讲师， 研究 方 网络、 向为大学计 算机基础教学。 本技术 。 对于基础教学所要达到 的 目标是要求学生掌握一 言 及语言社 团所持 的积极态度与浓厚兴趣（ Ｄ ￣ ｍｙ ｅ ｉ ， ２ ０ ０ １ ： 句来完 成语言知识 的教学。 本文探讨 了动机理论并结合 了
激发学生学 习英语的动机。 刘 源甫副教授 （ ２ ０ ０ １ ） 曾批 判 目前教学例 句 “ 文化含 量低 ， 学的单调沉 闷的现状 ，
人文信息淡 薄 ， 随 意肤浅 ， 漫不经 心” 。笔 者在 课堂观察 中 也注 意到了这样 的缺 陷。 如用信手拈来 的毫无意义的例 句
摘要： 大学计算机基础教 学的核 心任务是培养学生“ 计算思维” 及相 关能力。 本文通过分析 大学计算机基础教 学与计算思维 能力 培养之间的关系， 探索培养学生运用计算机技术处理问题的思维模式的方法途径， 而计算思维能力的培养如何真正融入基础教学， 还
有待进一步探 索。
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计算思维与大学计算机基础教育摘要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭R，r-具论”的危害。
然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维对培养学生创新能力的重要性。
最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。
关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论一、大学计算机基础课程的重要性对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询委员会(PITAC)2005年6月给美国总统提交的报告《计算科学：确保美国竞争力》(Computational Science：Ensuring America’s Competitiveness)有明确的阐述。
报告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。
报告认为，21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。
尽管报告用的是“都有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。
那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机基础课程就显得非常重要。
从国家层面，对这门课程的定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基础课程。
既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数学与物理一样，讲授学科的基础概念。
二、大学计算机基础课程教学存在的问题目前，在大学计算机基础课程的教学中出现了一些问题，主要是“狭义工具论”的问题。
”狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用。
应该说这种认识对计算机的教育非常有害，这样会使学生对计算学科的认识淡化，无助于计算技术中最重要的核心思想与方法的掌握。
作为“狭义工具论”显然不好，但在过去一段时间里，在高校中的确某种程度上存在这种倾向。
再来看教程，我们大学计算机基础的教程，名称很多，诸如入门、文化等等，都被认为是计算机基础课的教材。
内容基本上是有关领域的浓缩版，把它压缩在一起。
好像网络也讲一点，人工智能、数据库也讲一点，都很浓缩。
这会产生怎样的后果?那就是：学生进入大学后，对第一门计算机课程兴趣不大，逃课率较高。
我国出现的这些问题，其实美国也存在。
美国著名计算机杂志Communications of The ACM前主编PeterDenning教授，2003年11月在Communications D，TheACM上发表了《伟大的计算原理》(GreatPrinciples ofComputing)一文嘲，在文中介绍过这个问题。
当然，他讲的是“程序设计语言”作为大学的第一门计算机基础课程的问题。
他介绍道，面对程序设计语言中繁杂的语法规则，在课程的学习过程中，有35％～50％的学生辍学；另外，不少学生还通过抄袭或者是作弊的方式来完成课程。
许多非计算机专业的学生从来都没有体验过计算的愉悦——计算原理的相互影响以及问题有效解决的思维方式。
2005年11月，美国ComputingResearchNews刊登了一篇名为《科学与工程专业毕业生的工资》的报告。
报告介绍了2003年10月在美国科学与工程领域各学科中，计算机与信息科学专业毕业生的平均工资最高。
尽管如此，2001年以来，主修计算相关专业的学生却在不断下降。
加州大学洛杉矶分校的高等教育研究会一直都在追踪学生主修专业的情况。
他们发现学生对计算专业的兴趣波动很大。
具体数据如下图所示。
三、计算思维在美国产生的背景计算科学的至关重要性与学生兴趣的下降形成鲜明对比。
2005年6月，美国总统信息技术咨询委员会(PITAC)向美国总统提交报告后。
美国科学基金会(NSF)很快组织计算教育与研究领域的专家，召开系列会议，于2005年末至2006年初形成4份应对危机的报告。
(1)Report of NSF Workshopon Integrative ComputingEducationandResearch(ICER)NortheastWorkshop~(2)Report of NSFMidwestRegionWorkshop on ICER，Preparing 1T Graduates，for 2010 and Beyond;(3)Reportfrom the Southeast Region Workshop onICER：PreparingITGraduatesfor2010andBeyond;(4)ICER Final Report D，the Northwest RegionalMeeting。
根据以上报告的建议，2007年美国科学基金会(NSF)启动了“大学计算教育振兴的途径”(CISE Pathways t0RevitalizedUndergraduateComputingEducation，CPATH)计划，投入巨资进行美国计算教育的改革。
经过2007年和2008年的资助和项目实践，“大学计算教育振兴的途径”(CPATH)计划相关工作者认识到计算思维(Computational Thinking，CT)在计划中所起的重要作用，对在2009年申报的项目提出了更为具体的以计算思维为核心的课程改革。
“大学计算教育振兴的途径”(CPATH)计划启动后，不仅引起美国教育界的关注，也引起美国科学界的关注。
2008年，美国科学基金会(NSF)还启动了一个涉及所有学科的、以计算思维为核心的重大基础研究计划“计算使能的科学发现与技术创新”(Cyber-Enable Discovery and Innovation，CDI)，进一步将计算思维的培育扩展到美国的各个研究领域。
以上3个事件，可以联系在一起看待。
致美国总统的报告(《计算科学：确保美国竞争力》)开篇介绍道，大约在半个世纪前，前苏联成功地发射了世界第一颗人造卫星，它撼动了美国在政治与科技上的领导地位，促使美国在科学、工程和技术领域进行全面的改革。
报告认为，如今美国又一次面临着挑战，这一次的挑战比以往来得更加广泛、复杂，也更具长期性。
报告认为，美国还没有认识到计算科学在社会科学、生物医学、工程研究、国家安全以及工业改革中的中心位置。
报告认为，这种认识不足将危及美国的科学领先地位、经济竞争力以及国家安全。
报告建议，应将计算科学长期置于国家科学与技术领域中心的领导地位。
回顾历史，1957年前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，对美国产生了巨大的冲击。
美国人是怎么做的呢?他们将改革美国科技的力量放在教育上，投入巨资对美国课程的教学内容和教学方法进行改革，才有了今天世界科学、工程和技术领域上的领先地位。
今天，美国将这次以计算科学为中心的教学改革与半个世纪前的那场科技与教育的变革相提并论，值得我们高度重视。
致总统的报告不到半年的时间，美国科学基金会就将美国计算教育与研究领域，甚至是其他有关领域的专家召集在一起，分4个大区召开研讨会，检讨计算教育出现的问题，给出了4份相应的研究报告。
“大学计算教育振兴的途径”(CPATH)计划，甚至“计算使能的科学发现与技术创新”(CDI)计划，都可以认为是这些报告的产物，其源头是致美国总统的报告。
“计算思维”是报告实施过程中的一个重要成果，也是一个必然的结果，科技的竞争最终是有智慧的人才的竞争。
四、科学与科学思维科学指的是反映现实世界各种现象的本质和规律的分科的知识体系。
科学思维(简称思维)一般指的是理性认识及其过程，也即经过感性阶段获得的大量材料，通过整理和改造，形成概念、判断和推理，以反映事物的本质和规律。
科学思维主要分为理论思维、实验思维和计算思维三大类。
一般认为，理论、实验和计算是推动人类文明进步和科技发展的三大支柱。
这种认知不仅被科学文献广泛引用，而且还通过了美国国会的听证，以及美国联邦政府和私人企业报告的认同。
理论源于数学，理论思维支撑着所有的学科领域。
正如数学一样，定义是理论思维的灵魂，定理和证明则是它的精髓。
公理化方法是最重要的理论思维方法，科学界一般认为，公理化方法是世界科学技术革命推动的源头。
用公理化方法构建的理论体系称为公理系统，如欧氏几何。
实验思维的先驱应当首推意大利著名的物理学家、天文学家和数学家伽利略，他开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被人们誉为“近代科学之父”。
爱因斯坦为之评论说：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
”嘲一般来说，伽利略的实验思维方法可以分为以下三个步骤：1.先提取从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；2.再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；3.然后通过实验证实这种数量关系。
与理论思维不同，实验思维往往需要借助于某些特定的设备(科学工具)，并用它们来获取数据以供以后的分析。
例如，伽利略就不仅设计和演示了许多实验，而且还亲自研制出不少先进的实验仪器，如温度计、望远镜、显微镜等。
以实验为基础的学科有物理、化学、地学、天文学、生物学、医学、农业科学、冶金、机械，以及由此派生的众多学科。
以上介绍了理论思维与实验思维的基本概念。
下一部分，介绍与本文关系最为密切的计算思维。
五、计算思维国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真(Jeannetfe wing)教授。
周教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维的本质是抽象和自动化。
如同所有人都具备“读、写、算”(简称3R)能力一样，计算思维是必须具备的思维能力。
为便于理解，在给出计算思维清晰定义的同时，周以真教授还对计算思维进行了更细致的阐述：计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题阐释为如何求解它的思维方法。
计算思维是一种递归思维，是一种并行处理，是一种把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法。
计算思维是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计，是基于关注点分离的方法(SoC方法)。
计算思维是一种选择合适的方式陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法。
计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。
计算思维是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。
计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。
在理解计算思维时，要特别注意以下几个问题：像计算机科学家那样去思维意味着远远不止能为计算机编程，还要求能够在抽象的多个层次上思维。