计算思维
计算思维（Computational Thinking）本质上是一种思维方式，是从计算科学的角度进行解决问题的抽象思维方式。
计算思维能力即要具备利用计算机技术解决问题的思路，并理解问题的可求解性，具体包括：
问题抽象能力
模型建立能力
算法演算能力
实现验证能力
计算思维是我们每个人应该具备的基本技能和普适思维方法。国外对计算思维的培养是从基础教育阶段开始，而我国计算思维的培养也开始重视基础教育阶段了。
计算思维能力的培养是一个长期系统性的过程，个人建议可从基础阶段让孩子接触相关的计算思维训练。
计算思维可通过后天的训练获得，那我们应该何时开始计算思维的培养呢？
学者们通过研究少儿的认知与计算思维之间的联系，得出结论：从4岁便可以进行计算思维相关的学习训练，如积木拼搭、图形化编程软件、儿童编程机器人、创客教育都是不错的培养计算思维的训练方式。
个人推荐图形化编程软件Scratch来辅助培养计算思维。Scratch是由美国麻省理工学院设计开发，能够将复杂的Python和C++等代码转化成简单的图形化的模块，通过积木式的拼搭来完成操作。
Scratch界面
另外，不建议小朋友过早接触带语法规则的编程语言，如Python等语言。
计算思维实例
下面我们通过使用Scratch工具来实现“农夫过河”，重点关注在问题抽象->模型建立->算法演算->实现验证的计算思维过程。
l 问题描述
一个农夫带着一只狼、一只羊和一筐菜要过河，只有一条船而且农夫每次最多只能带一个动物或物品过河，并且当农夫不在的时候狼会吃羊，羊会吃菜，请考虑农夫如何将所有的东西运过河？
l 问题抽象
模拟农夫过河问题，首先要对每个角色的位置进行描述，我们可以使用“0”和“1”对“农夫”、“羊”、“狼”、“菜”四个角色进行位置描述。其中，“0”表示未过河，“1”表示已过河；
当农夫的位置= 0时，表示农夫未过河；当农夫的位置 = 1时，表示农夫已过河；
当狼的位置= 0时，表示狼未过河；当狼的位置 = 1时，表示狼已过河；
当羊的位置= 0时，表示羊未过河；当羊的位置 = 1时，表示羊已过河；
当菜的位置= 0时，表示菜未过河；当菜的位置 = 1时，表示菜已过河；
l 模型建立
农夫过河问题可以转化为（农夫，狼，羊，菜）位置安全状态判断问题，即由初始状态的（0，0，0，0），寻找一种全部由安全状态构成的状态序列，转化为目标状态的（1，1，1，1）。其中，（0，0，0，0）表示农夫、狼、羊、菜都未过河，（1，1，1，1）表示农夫、狼、羊、菜都已过河；
l 算法演算
（农夫，狼，羊，菜）共有2^4=16种状态，即：0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111，1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111；要在这些状态中找到从初始状态0000到目标状态1111的安全序列；
当农夫不在场时，狼会吃羊，羊会吃菜，因此，0111，0011，0110，1000，1001，1100，1110为不安全状态；此时，安全状态只有0000，0001，0010，0100，0101，1010，1011，1101，1111；
狼、羊、菜不能自行过河，必须由农夫送过河，并且每次只能送一件，根据此条件，可以从安全状态里找到从0000到1111的可行状态序列有两个，即：
(0,0,0,0)->(1,0,1,0)->(0,0,1,0)->(1,0,1,1)->(0,0,0,1)->(1,1,0,1)->(0,1,0,1)->(1,1,1,1)
(0,0,0,0)->(1,0,1,0)->(0,0,1,0)->(1,1,1,0)->(0,1,0,0)->(1,1,0,1)->(0,1,0,1)->(1,1,1,1)
第一个状态序列表示的意思为：
都未过河(0,0,0,0)->农夫带羊过河(1,0,1,0)->农夫单独返回(0,0,1,0)->农夫带菜过河(1,0,1,1)->农夫带羊返回(0,0,0,1)->农夫带狼过河(1,1,0,1)->农夫单独返回(0,1,0,1)->农夫带羊过河(1,1,1,1)；
第二个状态序列表示的意思为：
都未过河(0,0,0,0)->农夫带羊过河(1,0,1,0)->农夫单独返回(0,0,1,0)->农夫带狼过河(1,1,1,0)->农夫带羊返回(0,1,0,0)->农夫带白菜过河(1,1,0,1)->农夫单独返回(0,1,0,1)->农夫带羊过河(1,1,1,1)；
l 实现验证
1 设置背景/角色
请在Scratch中新增农夫、狼、羊、菜角色，并为角色添加背景，调整角色和背景的尺寸，最终效果如下图所示。
2 定义变量
为了便于脚本的阅读和理解，我们可以将农夫、狼、羊、菜的位置状态进行定义，具体的定义的变量有：
变量值为“0”或“1”，“0”表示未过河，“1”表示已过河。
3 编写脚本
背景脚本
背景主要实现“农夫过河”作品变量初始化、播放背景音乐和四个角色安全状态的判断，具体脚本如下：
判断农夫、狼、羊和菜是否处于安全状态的判断脚本如下：
“农夫”角色脚本
“农夫”角色的初始化脚本如下：
“农夫”单独过河脚本如下：
“农夫”带一物品过河脚本如下：
“狼”角色脚本
“狼”角色的初始化脚本如下：
“狼”过河脚本如下：
“狼”吃“羊”的脚本如下：
“羊”角色脚本
“羊”角色的初始化脚本如下：
“羊”过河脚本如下：
“羊”吃“菜”的脚本如下：
“菜”角色脚本
“菜”角色的初始化脚本如下：
“菜”过河脚本如下：
“成功提示”角色脚本
当“农夫过河”问题解答完毕并正确时，提示成功信息，如果失败，结束解答。
初始化“成功提示”角色的脚本如下：
农夫、狼、羊、菜都到成功到达河对岸，提示成功的脚本如下：
4 作品展示
5 探究发现
计算思维的培养也不用局限于编程工具的使用，重点在于数学思维和工程思维的结合，分析问题和解决问题的能力。
最后，引用《论语·子张》的一句话：“博学而笃志，切问而近思，仁在其中矣。”。
后面，会专门讲一期有关《Scratch》简单易懂的通俗系列篇，目的是想让读者快速借用图形化编程工具Scratch进行计算思维的训练和培养，为人工智能学习打好计算思维基础，尤其是青少年朋友。
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