隨著編程被納入小學(xué)課程,編程問題經(jīng)常出現(xiàn)在高考試卷中,越來越多的家長開始關(guān)注兒童編程。孩子們在學(xué)習(xí)編程后能得到什么好處?從小學(xué)開始編程的孩子在邏輯能力、逆向分析能力和獨(dú)立解決問題的能力方面都很出色。這是真的嗎?
比如今年在《最強(qiáng)大腦》中大放異彩的13歲少年范正陽,從初試排名55不斷反擊,成為最強(qiáng)黑馬:
△數(shù)字拼盤游戲推廣。
在游戲中,多次表現(xiàn)出驚人的分析能力和觀察力:
從小接觸編程,13歲就獲得全國編程大賽一等獎(jiǎng):
不僅僅是范正陽,很多天才少年都通過學(xué)習(xí)編程來鍛煉自己的思維能力。大家都很熟悉,比如楊英豪、王一木、鄭...都是編程迷。
顯然,從小培養(yǎng)孩子的編程思維是讓孩子在未來獲勝的關(guān)鍵。事實(shí)上,兒童編程思維可以分為四類。讓我們來看看!
什么是編程思維?
編程思維是一種高效的解決問題的方法,是一個(gè)高效的思維過程,理解問題——找到路徑,由四個(gè)步驟組成:分解-抽象-模式識(shí)別-算法。
聽起來很高?別擔(dān)心,讓我們一起做一些新鮮有趣的解釋。
01分解-化繁為簡。
簡單地說,分解就是把復(fù)雜的大問題分解成更可執(zhí)行、更容易理解的小步驟
生活中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些復(fù)雜的問題,需要多個(gè)步驟來解決。當(dāng)許多人遇到這種情況時(shí),他們經(jīng)常感到一團(tuán)糟,不知道從哪里開始。這些人缺乏分解問題,簡化復(fù)雜性的能力。
編程的過程是自上而下,逐步分解復(fù)雜和巨大的問題,直到理順。這種思維在學(xué)習(xí)和生活中被稱為思想分解,在工作中也被稱為項(xiàng)目管理。
有這種想法的人做事有條不紊,有耐心。分解能力好的孩子,即使面對一道具有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)題,也能清晰地列出解決問題的步驟,清楚地知道自己每一步的進(jìn)展,而不是遇到問題時(shí)頭腦一團(tuán)糟。
抽象-聚焦鍵。
抽象思維的是抽象思維的能力,它可以鍛煉我們專注于關(guān)鍵點(diǎn)的能力,忽略無用的信息,提取關(guān)鍵信息。
抽象思維聽起來有點(diǎn)抽象?沒關(guān)系,再請你想象一下?,F(xiàn)在,想象一下房子的形象。
在普通人的想象中,它可能是這樣的:
但是在建筑師的想象中,它可能是這樣的:
建筑師想象中的房子,具體到了房屋內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)和材料,每一面墻,每一扇門窗都要設(shè)置得更加精巧。
在這種循序漸進(jìn)的分層抽象中,我們的現(xiàn)實(shí)逐漸變得清晰。抽象水平越高,越接近事物的本質(zhì),規(guī)律的適用范圍越廣。
在編程的世界里,有不同層次的抽象,比如子系統(tǒng)、模塊、包、類、方法和句子。學(xué)習(xí)編程可以鍛煉孩子不斷抽象和關(guān)注關(guān)鍵信息的能力。
在學(xué)習(xí)中,抽象思維也非常重要。我們孩子在學(xué)校的學(xué)習(xí)很多都是對抽象思維的訓(xùn)練和調(diào)查。例如,在學(xué)習(xí)漢語課文時(shí),你需要找到段落的關(guān)鍵句子;在進(jìn)行英語閱讀理解時(shí),我們應(yīng)該快速掌握關(guān)鍵信息和中心思想。抽象思維能力越高,在大量信息中關(guān)注關(guān)鍵信息的能力越強(qiáng),注意力越集中,自然學(xué)習(xí)越容易。
模式識(shí)別-法律整合。
模式識(shí)別,就是如何找出相似的模式,并有效地解決細(xì)分問題
善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)則的人往往工作迅速,效率高。因?yàn)樗麄冇凶约旱母鞣N規(guī)則的方法庫,當(dāng)他們遇到類似的情況時(shí),他們會(huì)直接調(diào)用,這大大節(jié)省了時(shí)間,不會(huì)錯(cuò)過。
在編程學(xué)習(xí)的過程中,孩子們一直在做這樣的訓(xùn)練:找到一些可重復(fù)的單元,整合它們,應(yīng)用到設(shè)定的模式中,然后讓計(jì)算機(jī)重復(fù)它們。
具有較強(qiáng)規(guī)則整合能力的兒童也擅長在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)規(guī)則和方法??吹揭粋€(gè)問題,一些孩子立刻想到了解決問題的方法和想法,我們會(huì)嘆息:這個(gè)孩子真的很聰明。事實(shí)上,這是因?yàn)楹⒆佑泻芨叩哪J阶R(shí)別、法律整合能力。
算法-邏輯思維。
算法是設(shè)計(jì)一條循序漸進(jìn)的解決路徑,并根據(jù)之前對問題的一系列理解解決整個(gè)問題。在具體解決問題的過程中,有兩個(gè)關(guān)鍵能力——邏輯思維和調(diào)試糾錯(cuò)。
在邏輯思維中,有一個(gè)非常重要的原則叫做MECE(MutualyExlusiveandColivelyexhaustive),意思是相互排斥,整體完整,即不重復(fù),不遺漏。
在編程算法中,MECE原處考慮MECE原理。在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),也是如此——我們應(yīng)該確保所有的情況都在答案中得到考慮,而這些情況既不遺漏也不重疊。
此外,編程算法還涉及到處理許多邏輯術(shù)語,如和、或、非。對于孩子來說,這些操作和思考都是很好的邏輯訓(xùn)練。
05調(diào)試糾錯(cuò)能力。
在編程的世界里,只有對錯(cuò),沒有模糊的價(jià)值。在程序運(yùn)行過程中,只要最終的結(jié)果不符合預(yù)期,就證明算法中一定有錯(cuò)誤和遺漏。
然而,程序中的bug通常不能立即找到。我們需要一步一步地遵循程序的操作順序,觀察每個(gè)步驟的操作結(jié)果。這需要大量的耐心、觀察力和注意力,這也是對兒童抗挫折能力的訓(xùn)練。在這個(gè)過程中,孩子們會(huì)逐漸明白一個(gè)道理:犯錯(cuò)誤是正常的。糾正它,下次不要犯類似的錯(cuò)誤。
兒童學(xué)習(xí)編程的過程就是反復(fù)訓(xùn)練和提高這四種重要的思維模式,在不斷的思考和實(shí)踐中建立一種真正的抗打認(rèn)知思維和學(xué)習(xí)能力——這是一種基本的思維邏輯,在任何行業(yè)都可以普遍使用,也是迎接人工智能時(shí)代的基本素質(zhì)。
孩子們學(xué)習(xí)編程,不僅僅是學(xué)習(xí)代碼,掌握技能,或培養(yǎng)興趣,最重要的是掌握一套有效的思維模式來解決問題。也就是說,本文中提到的四種編程思維。
事實(shí)證明,有這種思維方式的孩子,無論是邏輯能力、逆向分析能力,還是獨(dú)立解決問題的能力,都比別人強(qiáng)。
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