国际与比较教育研究所.
发布中国教育科学研究院国际与比较教育研究所的最新研究成果，传递全球教育与国别教育的前沿研究动态，分享国家级教育智库的理论智慧，展示国际教育经验与中国教育实践相融合的试验进展。
2021年12月，日本非赢利组织“数字承诺”（）[1]发布“foranWorld:AfortoLearnandLead”报告，对估算思维的内涵与培养路径等进行了剖析，本文就该报告的主要内容编译如下与读者分享。
一、为什么要注重估算思维
报告首先强调，在技术进步带来生活和学习改革的背景下，越来越须要将课堂上的估算能力重新定义为一种内在的社交和习得技能。其最终目标除了是学会对数字设备的访问，还包括借助数字设备提升学科学习、批判性思维和自我抒发的技能。
中学生使用计算机必须赶超消费信息或做比如阅读、写作或讲演之类的日常工作。中学生须要有机会创造、解码、分析、定制或以其他方法借助计算机程序或预测模型来解决问题或支持她们的学习目标。
她们还须要有机会考虑技术系统——包括设计到技术系统中的偏见——是怎样影响她们的生活的。这种学习机会对所有中学生都很重要——而不仅仅是这些最终学习计算机科学或步入信息技术行业的中学生，由于技术如今早已融入到各个领域和日常生活中。
据此，该报告觉得，假如要让下一代的每一个中学生都具备参与科技社会的技能，这么所有的教育工作者，不论学科和年级，都须要为中学生提供参与估算技能和实践的机会。
二、什么是估算思维
关于估算思维，该报告从对几个相关概念的分辨与联系进行了说明。
在2017年，“数字承诺”提出了一个计算机科学、计算思维和编码三个概念的关系图，觉得计算机科学（）是一门学科，估算思维（）是一种实践，编码（）是一种奇特技能，它们之间存在交叉和分离。
在这一新的报告中，“数字承诺”更新了之前的概念关系图，首先是降低了“计算”（）的概念，其次是将原先的“编码”（）更新为“编程”（）。
具体来说，各概念涵义如下：
编程：是开发一组计算机可以理解和执行的指令，以及调试、组织和应用这种代码来解决问题的实践。它包括在计算机科学中，并与估算思维有交集。
计算机科学：研究计算机和算法过程，包括它们的原理，它们的硬件和软件设计，它们的应用，以及它们对社会的影响。
估算思维：一种解决问题、设计系统和理解人类行为的方式，它借助了计算机科学的基本概念，是每位人的基本技能，而不仅仅是计算机科学家。
估算：借助估算方式、模型或系统的任何活动或研究领域，如信息管理、计算机工程、人工智能、数据科学、娱乐媒体等。
三、计算思维技能与实践综合框架
对于在K-2教学中培养估算思维技能，该报告提出了一个由三个同心圆组成的综合框架图。
最外围的圆环为估算思维技能（），它是使用估算工具解决问题所必需的认知过程，包括具象、算法思维、调试、分解、模式辨识、选择工具。
中间圆环为估算思维实践（），它结合了许多估算技能来解决一个应用问题，包括手动化、计算建模和数据实践。
最上面的圆环为宽容性教学法，是指这些让所有学习者参与估算的策略，将应用程序与中学生的兴趣和经验联系上去，并提供机会承认和克服估算领域的偏见和刻板印象。
该报告建议依据儿童发展特性应用这一估算思维综合框架，由此决定向不同年纪和认知能力的中学生院长哪些以及怎样院士。诸如，k-3年级，中学生将可能主要进行估算技能应用到课堂上相关问题的实践。在4-12年级，中学生则应用多种估算技能进行估算实践。
四、美国估算教育施行现况
报告强调，在过去八年中，英国36个州通过了政策策，将估算教育（）作为K-12教育的基础部份。伦敦市在这项工作中始终处于领先地位，于2015年推出了“全民计算机科学”（）项目，公私合作投入8100万日元，借以确保所有伦敦市K-12中学生都能获得计算机科学和估算思维方面的高质量学习机会。
报告同时强调，尽管英国所有50个州都有一些推动计算机科学的新政，但对估算思维的定位是模糊的。诸如，许多州拿来制订标准的“K-12计算机科学框架”将估算思维整合到了7个核心学科领域中的4个而不是全部，理由是发展估算思维的最有效环境和方式是学习计算机科学，由于它们之间有着内在的联系。
五、计算思维教育的实践策略
报告还强调，为了造福所有中学生非常是这些处于边沿化的中学生，须要要扩大中学生参与估算思维的机会，而不仅仅是必修课程或拓展项目。因此，该报告觉得须要强化两方面的措施：一是将估算思维融入学科学习，二是注重提升班主任将估算思维融入教学的能力。
报告觉得，将估算思维融入学科学习，除了可以扩大估算思维学习机会，也有利于学科理解，可以推进学科学习。就将估算思维融入学科学习，该报告提出了三个策略。
策略一：借助学科学习和估算思维之间的协同效应。学区和班主任须要找出将估算思维融入核心学科领域的最佳方式。目前在科学和物理学科领域融入估算思维早已有一些不错的案例和框架，如麻省理工大学等机构举办的GUTS项目（是一门小学科学课程，中学生借助估算模型探求科学概念，如人口生态学、水资源保护和流行病学），提供的“：代数”课程（让学习者编撰视频游戏或剖析数据，整合代数、物理和数据科学的概念）等。
在艺术、英语语言艺术、社会研究中也有一些不错的案例，如提供的“：数据科学”课程（提供与历史风波相关的数据，为中学生提供解释原始数据集的机会）、密歇根州立学院等机构合作推出的“综合估算思维”项目（）等。
该报告还提出了将估算思维分别融入PreK-2、3-5年级和6-12年级各个核心学科的具体参考案例。
策略二：在较低年级培养估算思维能力。报告觉得，对于幼儿来说，有机会参与估算思维尤其重要，便于培养对估算的兴趣和基本理解。当教育者企图将估算思维融入所有年级（包括较低年级）时，她们必须作出战略决策，确定适宜不同年纪组的学习目标，并预估这种学习目标怎样作为学习过程的一部份联系上去。由于传统的计算机教育直至学校才开始信息计算科学，所以在低年级(PreK-5)理解适宜发展的估算思维实践非常具有挑战性。
其实有许多估算设备被设计拿来支持少儿学习编程，但估算思维技能不仅仅与编程有关。估算思维有助于元认知，即在解决问题时监控认知过程的能力。
策略三：推动中学生的能动性与目的性。报告强调信息计算科学，对于估算思维教学，应注重提供以中学生为中心的学习经验，这样中学生就可以决定使用哪些工具，怎么使用它，以及出于哪些目的，这为她们提供了在课堂之外获得估算经验、自主性和信心的机会。
对此，该报告提出了一个从“增强”()到“转换”()的“光谱”，“增强”指的是指导中学生怎样使用数据、程序或代码，“转换”指的是中学生自己决定学习目标以及她们将用于实现这种目标的估算工具和过程。在中间阶段，中学生可以更改她们所提供的程序或在有限的范围内作出决定。
具体来说，在刚开始尝试将估算思维融入学科教学，班主任可以从“增强”着手，渐渐地为中学生提供更多的能动性，由于她们显得更适应工具和实践，以推动估算思维。
就怎么提升班主任将估算思维融入学科教学的能力，该报告同样提出了三个策略：
策略一：推动地区、学校和班主任之间的共同领导。报告觉得，推动估算思维教育，地区、学校和班主任之间必须进行有效合作，采取基于能力的方式来施行。
策略二：开发持续、个性化的专业学习机会。报告强调，当班主任有机会获得强悍的专业学习机会时，可以提升她们在课堂上举办估算思维教育的信心和效率。现今须要开发支持和认可教育工作者怎么融合估算思维知识的系统。目前将估算思维融合到核心学科还有好多挑战，如班主任们表示，教学时间安排不足，无法确定估算思维和核心学科内容之间的联系。
另外，班主任资格认证途径和专业发展的缺少促使班主任在融合估算思维方面能力不足，尤其是以创新的方法让这些在计算机领域被边沿化的中学生参与进来。大多数教育工作者没有很强的计算机科学背景。因而，须要为班主任提供这方面的专业学习机会。
策略三：将估算思维融入职前班主任教育。报告强调，将估算思维融入学科教学的可持续性和持久性取决于能够让估算思维成为每个新班主任工具箱的一部份，所以有必要在班主任职前教育中嵌入估算思维的学习。具体可以采取以下一些措施：在计算机科学教育者和班主任教育者之间构建伙伴关系，开发与估算思维技能和实践相结合的课程；在教育技术课程中引入估算思维技能；通过方式论课程，将估算思维应用到各个学科领域等。
[1]“数字承诺”（）是日本众议院2008年授权组建的一个非赢利组织，启动资金来自英国教育部、纽约卡耐基公司、威廉与佛萝拉修列基金会、比尔及梅琳达·盖茨基金会，目前捐助者包括脸谱、谷歌、美国国家科学基金等。历任监事会主席为前日本教育部科学技术办公室科长Linda博士，副主席为世界交行中级教育和技术新政专家、全球教育创新领导。“数字承诺”开展了“360故事实验室”（360StoryLab）、“成人学习”（Adult）、“Ciena解决方案挑战”（Ciena）、“计算思维”（）、“包容性创新”（）、“创客学习”（Maker）、“微认证”（Micro-）、“下一代科学”（Next）、“改造课堂”（the）等项目，其某些项目引发了国外研究者的关注，如魏非和祝智庭老师发表在2017年《开放教育研究》上的《微认证：能力为本的班主任开放发展新路向》一文对其“微认证”做了深入剖析。
（本文由中国教育科学研究院国际与比较教育研究所张永军编译自日本“数字承诺”发布的“foranWorld:AfortoLearnandLead”报告，读者可点击左下角“阅读原文”下载该报告）
