English
Thế giới đang thay đổi nhanh chóng với các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (machine learning) và tự động hoá – robotics. Phát triển năng lực kĩ thuật số là một trong những yêu cầu cấp thiết hàng đầu được tích hợp theo các cấp học trong chương trình giáo dục của nhiều quốc gia hiện nay nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo thế hệ công dân số. Đặc biệt, tư duy máy tính (computational thinking) đóng vai trò quan trọng và phù hợp với định hướng chương trình giáo dục mầm non quốc gia trong bối cảnh áp dụng công nghệ số vào giáo dục. Vậy câu hỏi đặt ra tư duy máy tính là gì? Vì sao tư duy máy tính lại quan trọng, ngay cả đối với các bé lứa tuổi mầm non? Để giải thích 2 câu hỏi này, hãy xem bài viết và video clip do Jules Corporation, Singapore xây dựng cho bạn đọc nhỏ tuổi mà KidsEdu chia sẻ lại dưới đây.
Tư duy máy tính là gì vậy? Cụm từ này có thể khiến chúng ta liên tưởng ngay đến việc “tư duy như một chú robot” hoặc “viết code cho máy tính”; tuy nhiên, thực tế không chỉ là như vậy. Tư duy máy tính là một kỹ năng khá linh hoạt, chú trọng vào hai yếu tố tư duy logic và tư duy phản biện. Hiểu một cách đơn giản, tư duy máy tính là một kỹ năng giải quyết vấn đề. Cụ thể, tư duy máy tính được thể hiện khi chúng ta đối mặt với một vấn đề và giải quyết vấn đề đó một cách có hệ thống, để ra một giải pháp mà cả con người cũng như máy tính đều có thể hiểu được. Về bản chất, tư duy máy tính chính là năng lực giải quyết vấn đề ở mức cao nhất. Tư duy máy tính được hình thành từ 4 cấu phần bao gồm: phân rã, nhận dạng quy luật, trừu tượng hoá và tư duy thuật toán.
- Phân rã: Là hành động khi chúng ta tách một vấn đề khó thành những cấu phần đơn giản và dễ xử lý hơn.
- Nhận dạng quy luật: Các vấn đề thường rất đa dạng, muôn hình muôn vẻ. Tuy nhiên, giữa những khác biệt đó vẫn có những điểm chung và nhận dạng quy luật là kỹ năng nhìn ra những điểm tương đồng với các vấn đề mà bạn đã giải quyết trước đó, từ đó đưa ra những giải pháp giúp bạn giải quyết vấn đề trước mắt.
- Trừu tượng hoá: Là hành động chỉ tập trung đến những chi tiết quan trọng và bỏ qua những chi tiết không quan trọng để đi thẳng đến bản chất của vấn đề.
- Tư duy thuật toán: Hiểu đơn giản là một bộ các nguyên tắc. Khi sử dụng tư duy thuật toán, con người tạo ra một bộ nguyên tắc cho những người khác có thể làm theo để giải quyết vấn đề.
Để hình dung rõ hơn về bốn cấu phần hình thành tư duy máy tính, hãy tưởng tượng là chúng ta có anh bạn Max – một bạn trẻ chăm chỉ, nỗ lực đóng góp sức mình cho xã hội, nhưng hôm nay, ô tô của Max bị trục trặc. Tuy nhiên, không lo, Max đã vận dụng ngay “tư duy máy tính” của mình. Max nhận thấy ô tô của mình gặp 2 vấn đề là: xe gần hết xăng và một lốp xe bị thủng. Đây chính là cách Max ứng dụng cấu phần thứ nhất của “tư duy máy tính”: phân rã (phân tách vấn đề thành nhiều vấn đề nhỏ hơn).
Max đã từng gặp những tình huống tương tự trong quá khứ. Vì vậy, Max biết cần phải xử lý vấn đề thủng lốp đầu tiên – đó là cấu phần thứ hai của “tư duy máy tính”: nhận dạng quy luật. Xe của Max không còn nhiều xăng nhưng vẫn đủ để đi đến trạm xăng gần nhất; do đó, Max tạm thời bỏ qua vấn đề hết xăng và tập trung vào vấn đề lốp xe. Đây là cách Max ứng dụng cấu phần thứ ba của “tư duy máy tính”: trừu tượng hoá. Cuối cùng, để thay chiếc lốp bị thủng, Max phải dùng một cái kích để kích xe lên cao, vặn bu lông trên lốp, tháo lốp thủng ra và thay bằng chiếc lốp mới – đây chính là ứng dụng “tư duy thuật toán”.
Qua ví dụ, chúng ta có thể thấy tư duy máy tính không chỉ dành cho chuyên gia máy tính hay chuyên gia lập trình mà còn hữu ích đối với tất cả mọi người. Từ bác sĩ đến các Tổng thống, trong tiềm thức của mỗi người hiện đại, chúng ta đều đã và đang ứng dụng tư duy máy tính vào cuộc sống hàng ngày.
Đến với câu hỏi tại sao tư duy máy tính lại quan trọng? Phải chăng vì bạn không muốn bị tụt hậu bị bỏ lại thời kỳ đồ đá? Theo định luật Moore, cứ sau 18 tháng thì năng lực tính toán của máy tính lại tăng gấp đôi. Với tốc độ tăng theo cấp số nhân như vậy của công nghệ, chỉ trong vòng 10 năm nữa thôi, chiếc máy tính trị giá USD 1000 sẽ có năng lực tính toán mạnh hơn cả trí não con người!
Hơn bao giờ hết, ngày nay chúng ta tích hợp công nghệ vào mọi lĩnh vực của cuộc sống. Nếu chúng ta hiểu được tư duy máy tính, chúng ta sẽ làm chủ được công nghệ, làm chủ được cuộc sống. Chúng ta có những siêu máy tính thực hiện theo các chỉ đạo của con người. Để sử dụng tối đa năng lực của siêu máy tính, chúng ta phải biết cách ra lệnh cho chúng. Đó chính là khi tư duy máy tính phát huy tác dụng tạo ra những giải pháp vượt trội, bắt máy tính làm việc cho con người. Khi có những sức mạnh tính toán như vậy phục vụ chúng ta, mọi vấn đề sẽ được giải quyết nhanh chóng và chính xác hơn. Các siêu máy tính có thể giúp con người chữa trị ung thư hay đẩy lùi những giới hạn trước kia nhân loại gặp phải, đưa con người đến những chân trời mới mà chưa ai đến được.
Như vậy, chúng ta có thể thấy được tầm quan trọng và cấp thiết của tư duy máy tính trong xã hội hiện đại ngày nay, đặc biệt đối với sự phát triển tư duy của trẻ. Tư duy máy tính cần được bắt đầu từ bậc mầm non, với các chương trình STEM có trọng tâm hình thành tư duy máy tính, như KidsEdu STEM, giúp trẻ hình thành tư duy ngay từ sớm, tự tin giải quyết các vấn đề trong cuộc sống nhờ tư duy logic nhạy bén và hiệu quả.
