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[计算机科学系列] 一起做游戏,趣味学编程

 undi 2016-03-30

我们之前的文章介绍了电脑二进制语言、电脑加密技术、帮助小朋友学编程的工具和一个很厉害的少年编程高手的经验,那么要不要开始试一下编程? 编程的重要技能是设计解决问题的方案和逻辑思考的能力,让我们试试不用电脑,也能开发这些能力,并且体验编程的学习过程。


首先每人准备一些纸和一支笔,首先做点热身游戏熟悉一下规则。 爸爸可以当编程员,妈妈和孩子当电脑,爸爸可以发出指令,要求电脑们在纸上画出相应的图形或线条,指令可以是:

1. 先在你的纸上正中间画一个点。

2. 然后从纸的左上角画一条直线,连接到中间的点。

3. 然后从纸的右上角画一条直线连接到中间的点。

4. 在两条直线和纸的边缘形成的三角形中间写上12345。


如果指令明确,并且电脑们听懂了,电脑们画出的图形应该如下:


下面给孩子一些从简单到复杂的图形(示范如下,家长们也可以自己动脑筋画一些图)。



让孩子发出指令,爸爸妈妈或其他小朋友当电脑。让孩子练习把纸上图形用准确的指令一步一步的说出来,目的是又快又精确的让听众画出纸上的图形。 可以从易到难的做这个游戏。 在第一轮电脑们可以问问题,孩子可以解释自己的指令,在第二轮,电脑们不能问任何问题;在第三轮,孩子要站到一个帘子或门后,电脑们不能看到孩子,也不能问问题。 在第四轮,让孩子写下自己的指令,让电脑们读指令完成画图任务。


看看画出来的结果和你想的一样吗?


这个简单却有趣的游戏锻炼了孩子的逻辑思维和表达能力,也学到了计算机编程的过程:计算机编程语言就是人发出一系列的指令,编程就是组合一系列的指令让计算机完成任务。这些指令不像人类的语言,人类的语言可以非常丰富或者含糊,而计算机的编程语言(指令)必须非常明确,具体和精确。 而不同的编程语言就是不同的指令方式,不同的编程语言适合完成不同的任务。


计算机的是严格执行人的指令的,不管这个指令是否合理。 在设计编程时,面临一个复杂的任务时,比如要让计算机画一个复杂的图形,你要能够先设计好解决方案,即怎样一步步完成这个图形。


如果你的指令或编出的程序出了错误,计算机做出的结果可能和你预期的很不一样,在画图游戏的过程,有没有发现一个指令的错误导致最后画出的图形和要求的图形完全不一样? 在我们生活中很多地方电脑程序在帮助我们完成任务,比如火箭发射、飞机飞行、电厂运行,想象一下如果电脑程序出错会出现什么样的后果?


如果电脑指令出错,我们把这叫做电脑程序中有虫(bug)啦, 把错误的指令纠正过来,就教捉虫 (Debug)。 为什么会有这样的说法呢?原来第一代的计算机是由许多庞大且昂贵的真空管组成,并利用大量的电力来使真空管发光。可能正是由于计算机运行产生的光和热,引得一只小虫子(Bug)钻进了一支真空管内,导致整个计算机无法正常工作。研究人员费了半天时间,总算发现原因所在,把这只小虫子从真空管中取出后,计算机又恢复正常。后来,Bug这个名词就沿用下来,用来表示电脑系统或程序中隐藏的错误、缺陷、漏洞等问。(来源:首个计算机Bug的由来 伯乐在线)。


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本期我们推荐一本数学学习的书籍:Math Appeal: Mind-Stretching Math Riddles, 作者Greg Tang 这本书从形式上来说是一本绘本,但里面用有趣又有挑战性的谜语,让孩子学会解决数学问题的方式,难度适合已经会简单加法的孩子。 



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(微信号:PrincetonScienceLab)


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