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为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?

 实验舱信息竞赛 2019-04-11

 经常有家长咨询奥而思的老师,小朋友从小学编程好吗?编程对小朋友有什么影响?


有的家长认为“编程”就是码代码,枯燥无味有的家长认为不从事计算机就不需要学习编程,以至于错失了培养孩子编程思维的机会,导致他们在学习和工作中处处落后于其他人。


其实我们的孩子学编程,不只是单纯学会代码,掌握一项技能,或是培养一个兴趣,最重要的是掌握背后一整套高效解决问题的思维模式。拥有这种思维模式的人,通常在生活中看起来更加“聪明”,无论是在工作还是学习中,你都会发现他头脑清晰、反应灵敏,做事效率也非常高。学编程的本质,就是为了帮助孩子们形成这样的思维模式——编程思维,又叫Computational Thinking。


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


编程思维,是一种高效率解决问题的方式,是“理解问题——找出路径”的高效思维过程,它由“分解—抽象—模式识别—算法”四个步骤组成。


01分解——化繁为简


分解,简单来说,就是“把复杂的大问题,拆解成更可执行、更好理解的小步骤”,它能锻炼我们拆解复杂问题的能力。    


生活中常常会出现一些复杂,且需要多步骤才能解决的问题。很多人在遇到此类情况时,常常感到一团乱麻,完全不知道该从何下手。这样的人,就是缺少“分解问题,化繁为简”的能力。


编程的过程,就是把复杂和庞大的问题“自上而下,逐步拆解,直至理顺”。这种思维,在学习和生活叫“分解思想”,在工作中又叫“项目管理”。


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


做数学题也是一样的道理。解答一道复杂的题目,通常需要把它拆解成多个大步骤,而每个大步骤,又可以继续分解为更多的小步骤......分解思想,也是数学中最重要的思想之一。这也是学编程的孩子,数学成绩也不会差的原因。


具备这种思维的人,做事情是有条不紊并且有耐心的。而分解能力好的孩子,即便面对一道有挑战的数学题,也能列出清晰的解题步骤,清楚地知道自己每一步的进展,而不是遇到难题时脑子里一团乱麻。



02抽象 —— 聚焦关键


编程中最关键的就是“抽象思维”能力,它能锻炼我们聚焦重点,忽略无用信息,并抽取关键信息的能力。


抽象思维听起来有点抽象?现在请你进行一次想象。想象一个房子的形象。


在一般人的想象中,它有可能是这样的:


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


但在建筑师的想象中,它可能是这样的:


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


建筑师想象中的房子,具体到了房子内部的具体架构和材料,每一面墙、每一扇门窗应该如何更精巧地设置。


数学中,实数运算是对现实的抽象,代数运算是对实数运算的抽象,抽象代数又是对代数的抽象。国家方针政策是对整个国家运行发展的抽象,国家级政府职能部门对方针政策进行具象,省市县级再依序进行具象。


我们的现实,就是在这样一步步的分层抽象中,逐步清晰起来。抽象级别越高,则越接近事物的本质,规律的适用面也越广。


编程的世界里,就包含“子系统、模块、包、类、方法和语句”等不同层级的抽象,学编程能锻炼孩子们不断抽象、聚焦关键信息的能力。


在学习中,抽象思维也非常重要,我们孩子在学校里的学习,很多都是对抽象思维的训练与考察。例如,学语文课文时,需要定位段落关键句;做英语阅读理解时,要快速抓取关键信息和中心思想。抽象思维能力越高的孩子,在大量信息中聚焦关键信息的能力会越强,专注力也会更高,自然学习也会更轻松。


03模式识别 —— 规律整合


模式识别,就是“如何找出相似的模式,并高效率解决细分问题”,它能极大锻炼我们规律整合的能力。


善于发现和总结规律的人,常常做事麻利、效率也特别高。因为他们脑子里自备各种规律的“方法库“,遇到相似的情况就直接调用,极大节省了时间,也不会错漏。


在编程学习的过程中,孩子们也一直在做这样的训练:发现一些可以重复的单元,把它整合起来,套用进设定好的模式,再让计算机去重复它。


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


规律整合能力强的孩子,也善于发现学习中的规律和方法。看到一道题,有些孩子一瞬间就想到了解题方法与思路,我们会感叹道:“这个孩子真聪明”。事实上,是因为这个孩子具有很高的「模式识别,规律整合」的能力。



04算法 —— 逻辑思维


算法,就是根据之前一系列对于问题的理解,设计一步一步的解决路径,并解决整个问题。


逻辑思维中有个很重要的原则叫 MECE(Mutually Exclusive and Collectively Exhaustive),意思就是“相互排斥且整体完备”,也就是“不重复,不遗漏”。


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?


在编程的算法中,需要处处考虑MECE原则。解数学题时,也是同一个道理——我们要保证答案中考虑到所有的情况,而这些情况既不遗漏,也不重叠。


另外,编程算法中还会涉及到处理很多 “与”、“或”、“非”等逻辑用语。这些操作和思考,对孩子来说都是非常好的逻辑训练。


为什么有“编程思维”的孩子未来发展更好?

乔布斯曾说:“每个人都应该学习编程,因为它教会你如何思考。”


李开复也说“掌握了一门编程语言,就好像学会了写字。”

    

孩子学编程的过程,正是在不断的思考和实操中,反复训练提升这 4 项重要的思维模式,这是一种底层的思维逻辑,在任何行业都能通用,同时也是迎接人工智能时代的基本素养。


最后再说一句,学习编程不是为了让孩子们都成为程序员,而是为他们打开一扇门,走进更广阔的未来世界!

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