逃媽
坐標美國達拉斯
今天我打算和大家好好聊聊這個話題。別的不敢說，作為一位本碩七年計算機專業(yè)，世界五百強公司里寫過代碼，帶過軟件團隊，教育公號里最會寫程序，IT行業(yè)里最會寫教育文章的麻麻（捂臉.jpg），我想這個話題我還是能從專業(yè)的角度給出一些見解的。
不過要想把這個事情說透并不容易，我打算分兩次來分享。今天主要講編程到底對孩子有什么用，下次咱們再具體討論孩子究竟該怎么學編程。
首先我得說明一點，學編程不等于一定要當碼農(nóng)。我大學同學畢業(yè)后頭5年大多都還在IT行業(yè)，在寫程序，不過10年后都七七八八地“跨界”去了，我就是其中之一。編程中積累的經(jīng)驗和能力讓我們在其他行業(yè)也游走得尚好，因為它不光是一項技能，更是培養(yǎng)一種思維，一種思考問題的角度。
小時候學畫畫時老師跟我說，學了畫畫之后你看待世界的視角和之前是不一樣的。后來發(fā)現(xiàn)還真是，學畫畫的人往往會更注意一個東西的細節(jié)、質(zhì)感，喜歡變換看事物的角度，試圖去尋找它“透視”在不同平面上的樣子。
每一個新領域都能給我們帶來新的知識，裝載著這些新知識的我們自然也會獲得新的思維，新的能力，新的看待世界的角度。學編程也如此。
編程的本質(zhì)是什么？用一句話來解釋，編程就是和電腦對話，用電腦聽得懂的語言，告訴它我想讓它做的事。
這跟和人說話有什么不同呢？比方說我想喝水，可以跟逃逃說“Hey逃逃，幫我倒杯水！”同樣的一句話如果要讓電腦明白該怎么講？我得先告訴它什么是“杯子”、什么是“水”、什么是“倒”，然后再告訴它怎么去倒，比如先左轉75度，往前走兩米，左臂下放50度…
OMG, 很刻板很麻煩很不舒服對不對？是的，咱們?nèi)祟惖奶煨岳锍錆M了感性、隨意、散漫、喜歡八卦、愛聽故事。但電腦不是，作為新時代的高科技產(chǎn)品，它理性、嚴謹、不講故事講數(shù)據(jù)，它要不聽不懂我們的指令，一旦聽懂了就會執(zhí)行，而且每次都會執(zhí)行。可不像逃逃那樣，明明聽懂了，但幫不幫我倒水主要看心情。
所以，要跟電腦溝通對話，我們也必須讓自己變得理性、嚴謹起來，從電腦的角度去思考問題，這就是所謂的編程思維。
這種思維能帶給孩子什么好處？下面我用一個大家都很熟悉的游戲“貪吃蛇”作例子，把編程思維所培養(yǎng)的能力逐個掰一掰?！柏澇陨摺笔俏覍W會編程之后所寫的第一個完整像樣的程序，寫完了自己玩得樂此不疲，所以印象特別深刻。
貪吃蛇游戲規(guī)則：用上下左右鍵控制蛇的方向，尋找吃的東西，每吃一口就能得到一定的積分，而且蛇的身子會越吃越長，身子越長玩的難度就越大，不能碰墻，不能碰到自己的身體，等到了一定的分數(shù)，就能過關，挑戰(zhàn)難度更高的關卡。
拆——分解問題的能力
要寫一個“貪吃蛇”游戲，哇，這是一個很大的問題，該怎么入手？如剛才所講，得想辦法讓電腦把這件事情搞明白，有哪些步驟，每一步該干什么，哪步在先哪步在后…所以我們首先得把這個大問題給拆了。
拆解
在這個程序里，電腦主要處理兩件大事：
1. 處理輸入 – 收集用戶操作信息
2. 輸出響應 – 根據(jù)不同的輸入，做出不同的響應
再拆解
1. 輸入 - 用戶的操作可以有按上、下、左、右鍵四種
2. 輸出 - 相應地，貪吃蛇也要做往上、下、左、右走的動作
我們把第2點再拆解
貪吃蛇每走一步，可能有這幾種情況：
1. 吃到蘋果
2. 撞到墻
3. 撞到自己
4. 什么都沒發(fā)生
我們把第一點“吃到蘋果”抽出來，再再拆解
在這步里，電腦可能要這些事情：
蛇張開嘴巴
蘋果被咬掉
播發(fā)吃蘋果的聲音
蛇閉上嘴巴
身體長長一截
看起來很簡單的程序，拆解后步驟可真多呀，而且這還只是其中的一條分支。孩子學習編程的過程，就是不斷地訓練他把復雜、龐大的問題拆解、理順的過程。
這種思維在學習、工作、生活中處處都用得著。在解決復雜問題時，問題的分解必不可少，因為只有分解成每一個可以操作、可處理的小問題時，才算是把“大問題”落了地，一個一個小問題搞定了，大問題也就解決了。
具備這種能力的人做事情是耐心的、有條不紊的。比如同樣面對一道有挑戰(zhàn)的數(shù)學題，分解能力好的孩子會列出清晰的解題步驟，搞定一步是一步，即使最后不一定能完全解答出來，也能清清楚楚地知道自己的進展；而有些孩子則不是，沒有分解的耐心和能力，遇到難題時腦子一團亂麻。
整——發(fā)現(xiàn)并且整合“重復規(guī)律”的能力
先告訴大家一個秘密，程序員圈子普遍比較清高，常常為了表現(xiàn)自己與眾不同，會用些聽起來很高大上、但讓外行很費解的術語，比如接下來我說的發(fā)現(xiàn)“重復規(guī)律”，99%的程序員GG會告訴你的是“要模塊化”，搖頭聽不懂的話，他再假裝體貼地解釋，哎呀，就是善用“函數(shù)”，封裝方法啦～
都是些什么鬼？
其實說白了，就是幼兒園孩子都能搞得懂的“找規(guī)律”，觀察和找到那些重復發(fā)生的規(guī)律。比如“貪吃蛇吃蘋果”所發(fā)生的一系列動作，是程序中多次會發(fā)生的，無論蘋果在左上方還是右上方，無論蛇是從上面吃還是從下面吃，都是同樣的一組動作，那么我們就可以把這組動作打包，給它取一個名字叫“吃蘋果”。每次蛇遇到蘋果時，就可以直接把“吃蘋果”拿出來用，而不用重新把它所包含的一系列動作再想一遍，搞不好的話還會有錯漏。
在編程的過程中，孩子得一直在做這樣的訓練，發(fā)現(xiàn)一些可以重復的單元，把它整合起來，讓計算機去重復它。
這種能力可以大大提高我們做事的效率。舉個數(shù)學上最簡單的例子，比如計算32×（37 4）＋47×（37 4）＋21×（37 4），它就相當于（32 47 21）×（37 4），其中的（37 4）就是一個重復的單元，可以整合。
觀察那些做事麻利，效率特別高的人，就是具備了這個能力。很多孩子解題快，就是他善于發(fā)現(xiàn)和總結“重復規(guī)律”，腦袋里自備了一個裝有很多類似于“吃蘋果”那樣的方法庫，遇到時直接調(diào)用，不用再從頭到尾想一遍，也不會錯漏。
有段時間美國沃爾瑪超市發(fā)現(xiàn)尿不濕和啤酒這兩樣商品經(jīng)常會被一起銷售，背后的原因是媽媽得在家里照看孩子，買尿不濕的通常是下班后的爸爸，這時爸爸很喜歡順便再買幾瓶啤酒犒勞自己。發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律后沃爾瑪就把這兩樣東西放在一起，結果不僅提高了尿不濕和啤酒的銷量，還大大提高了整個超市的客流量，因為爸爸們發(fā)現(xiàn)逛沃爾瑪比其他超市更方便。
創(chuàng)新不一定指做出個前所未有的新產(chǎn)品，對現(xiàn)有的運行方式進行優(yōu)化改進，就是一種創(chuàng)新。而發(fā)現(xiàn)并整合“重復規(guī)律”的能力讓我們更容易找到創(chuàng)新的機會。
析——邏輯思維能力
這大概是程序員最引以為豪的一種能力。先看個笑話，
娃媽給程序員娃爸打電話：“下班順路買10個包子帶回來，如果看到賣西瓜的，就買一個?！?/p>
結果娃爸手捧一個包子進了門。娃媽怒道：“你怎么就只買了一個包子？！”
娃爸答曰：“因為看到了賣西瓜的?！?/p>
類似這種“黑” 程序員的段子有很多。不過我得再悄悄告訴你一個秘密，這些段子的創(chuàng)造者不是別人，正是程序員圈子本身，嘿嘿，他們只是換著法子來得瑟自己的思維有多么嚴謹。
前面說到，編程就是和理性嚴謹?shù)碾娔X對話，所以編程者也必須較真起來。
邏輯思維中有個非常重要的原則叫做MECE（Mutually Exclusive and Collectively Exhaustive），意思就是“相互排斥且整體完備”，也就是“不重復，不遺漏”。比如下面右圖是遵循了MECE原則的，左圖就沒有。
在編程過程中，處處要考慮和遵循MECE原則。比如在貪吃蛇的程序里，蛇每往前走一步，可能會出現(xiàn)4種情況，
a. 吃到了蘋果
b. 撞到墻
c. 撞到自己
d. 什么都沒發(fā)生
這4種情況是互斥的，比方說吃到蘋果的時候就不可能撞到墻，那么程序中就不能讓蘋果出現(xiàn)在墻上；而且，這4種情況覆蓋了所有可能性，在寫程序時如果只考慮了其中的2種或3種，就不“完備”了。此外，編程過程中還會涉及到很多處理“與”、“或”、“非”等布爾邏輯操作。比方說“蛇沒有吃到蘋果”與“蛇沒有撞到墻”（!a && !b ），就等價于，“蛇撞到自己”或“什么都沒發(fā)生”（c || d）。
這些思考對孩子的來說都是非常好的邏輯訓練。
改——調(diào)試糾錯能力
最重要的事情最后講。
當我把編程能帶給孩子幾項能力一一列出來的時候，發(fā)現(xiàn)這點是最重要，也是孩子最需要的。
任何事情都很難一次就完成得盡善盡美，程序運行起來發(fā)現(xiàn)不對有問題，這時就需要孩子去尋找出錯的地方，并將它一點一點去改正。
程序的世界很單純，只有0和1，對和錯，沒有模糊值。這跟寫文章、畫畫什么的不一樣，當讀者、觀眾感覺一般時，可能是見仁見智，并不一定證明你的作品不好或者哪里有錯，你也根本不知道該怎么改進。
但程序不一樣，只要運行結果和期望不符合，就證明中間肯定有哪兒出錯了，不過同時也意味著只要足夠努力，就肯定能把這個錯揪出來。就像你告訴一只貓，小黑屋里肯定有老鼠，它負責把老鼠抓出來，比它不知道小黑屋里究竟有沒老鼠聽起來要容易和有信心得多。
然而，實際上程序中很多bug都不是一下就能找到的，常常需要從頭到尾把程序的運行順序一步一步地跟走一遍，觀察每一步的運行結果（專業(yè)術語叫“單步調(diào)試”）。這需要很多的耐心、觀察力和專注力，對孩子的抗挫折能力也是一種磨練。
當調(diào)試經(jīng)驗豐富之后，孩子在寫程序時還會懂得給那些“有可能會出錯”的地方先做個記號，方便回頭來檢查糾錯。他更關注于提高自己糾錯的技能，而不是害怕、回避或者掩蓋錯誤。孩子會越來越懂得，有錯很正常，只要能把它揪出來，改正就好。
有些人總是在進步，因為他隨時懂得回溯、調(diào)試、糾錯，進而提升自己。
一不小心寫了很多，不知說清楚了沒有。
以上這些能力，其實并不是編程特有的，但它們卻是在編程這件事情上集體出現(xiàn)的。所以要是你問我，孩子有沒必要學編程，我會很肯定地回答，有必要，因為它的確培養(yǎng)孩子的綜合能力。
可幾歲學、怎么學？市面上關于編程的產(chǎn)品很多，繪本、桌游、APP、網(wǎng)站、課程……該怎么選？我下次會再來一篇好好談談。這里再透露個秘密，編程不一定非要對著電腦來學，尤其是接觸初期。從上面幾點大家應該可以看到，更多的是需要Get思維，培養(yǎng)能力。
Oops，我是不是說得太多，泄密太多，沒準兒要被程序員圈開除了。所以，關于孩子具體該怎么學編程的話題，咱們下次聊啰～
