隨著編程被列入小學課程、中高考試卷中頻頻出現(xiàn)編程類題目,越來越多的家長開始關注少兒編程。
孩子學了編程究竟能得到什么好處呢?最重要的是可以培養(yǎng)孩子編程思維。
編程思維到底是什么?
編程思維,是一種高效率解決問題的方式,是“理解問題——找出路徑”的高效思維過程,它由“分解—抽象—模式識別—算法”四個步驟組成。
01分解——化繁為簡
分解,簡單來說,就是“把復雜的大問題,拆解成更可執(zhí)行、更好理解的小步驟”,它能鍛煉我們拆解復雜問題的能力。
生活中常常會出現(xiàn)一些復雜,且需要多步驟才能解決的問題。很多人在遇到此類情況時,常常感到一團亂麻,完全不知道該從何下手。這樣的人,就是缺少“分解問題,化繁為簡”的能力。
編程的過程,就是把復雜和龐大的問題“自上而下,逐步拆解,直至理順”。這種思維,在學習和生活叫“分解思想”,在工作中又叫“項目管理”。
具備這種思維的人,做事情是有條不紊并且有耐心的。而分解能力好的孩子,即便面對一道有挑戰(zhàn)的數(shù)學題,也能列出清晰的解題步驟,清楚地知道自己每一步的進展,而不是遇到難題時腦子里一團亂麻。
02抽象——聚焦關鍵
編程中最關鍵的就是“抽象思維”能力,它能鍛煉我們聚焦重點,忽略無用信息,并抽取關鍵信息的能力。
抽象思維聽起來有點抽象?現(xiàn)在,想象一個房子的形象。
在一般人的想象中,它有可能是這樣的:
但在建筑師的想象中,它可能是這樣的:
建筑師想象中的房子,具體到了房子內(nèi)部的具體架構(gòu)和材料,每一面墻、每一扇門窗應該如何更精巧地設置。
我們的現(xiàn)實,就是在這樣一步步的分層抽象中,逐步清晰起來。抽象級別越高,則越接近事物的本質(zhì),規(guī)律的適用面也越廣。
編程的世界里,就包含“子系統(tǒng)、模塊、包、類、方法和語句”等不同層級的抽象,學編程能鍛煉孩子們不斷抽象、聚焦關鍵信息的能力。
抽象思維能力越高的孩子,在大量信息中聚焦關鍵信息的能力會越強,專注力也會更高,自然學習也會更輕松。
03模式識別——規(guī)律整合
模式識別,就是“如何找出相似的模式,并高效率解決細分問題”,它能極大鍛煉我們規(guī)律整合的能力。
善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律的人,常常做事麻利、效率也特別高。因為他們腦子里自備各種規(guī)律的“方法庫“,遇到相似的情況就直接調(diào)用,極大節(jié)省了時間,也不會錯漏。
在編程學習的過程中,孩子們也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,套用進設定好的模式,再讓計算機去重復它。
規(guī)律整合能力強的孩子,也善于發(fā)現(xiàn)學習中的規(guī)律和方法??吹揭坏李},有些孩子一瞬間就想到了解題方法與思路,是因為這個孩子具有很高的“模式識別,規(guī)律整合”的能力。
04算法——邏輯思維
算法,就是根據(jù)之前一系列對于問題的理解,設計一步一步的解決路徑,并解決整個問題。在具體解決問題的過程中,最關鍵的能力有兩個 —— “邏輯思維”和“調(diào)試糾錯”。
邏輯思維中有個很重要的原則叫“相互排斥且整體完備”,也就是“不重復,不遺漏”。解數(shù)學題時,也是同一個道理——我們要保證答案中考慮到所有的情況,而這些情況既不遺漏,也不重疊。
另外,編程算法中還會涉及處理很多“與”、“或”、“非”等邏輯用語。這些操作和思考,對孩子來說都是非常好的邏輯訓練。
05調(diào)試糾錯能力
編程的世界里,只有對與錯,沒有模糊值。在程序運行的過程中,只要最終的結(jié)果與期望不符合,就證明算法中肯定有錯漏。
但是,程序中的bug常常不是一下就能找到的,需要我們把程序的運行順序一步步地跟走一遍,同時觀察每一步的運行結(jié)果。這就需要很多的耐心、觀察力和專注力,對孩子是一種磨練。
孩子學編程的過程,正是在不斷的思考和實操中,反復訓練提升這 4 項重要的思維模式,建立一種認知思維和學習能力 ——這是一種底層的思維邏輯,在任何行業(yè)都能通用,同時也是迎接人工智能時代的基本素養(yǎng)。
孩子學編程,不只是單純學會代碼,掌握一項技能,或是培養(yǎng)一個興趣,最重要的是掌握一整套高效解決問題的思維模式。
擁有這種思維模式的孩子,通常在生活中看起來更加“聰明”:無論是在工作還是學習中,你都會發(fā)現(xiàn)他頭腦清晰、反應靈敏,做事效率也非常高。
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