少儿编程如何锻炼逻辑思维

网友投稿 2019-05-18 17:43

少儿编程越来越火热,许多家长都为孩子报了少儿编程兴趣班,而各有原因,有的家长认为要提前规划未来,有的是为了升学考试,但更多的,是希望能够锻炼孩子的思维逻辑能力,也就是【编程思维】。那什么是编程思维,珠海童程童美一文说透!

编程思维,又叫「Computational Thinking」,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。孩子要培养的就是这个。

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这样听起来好像有点抽象,也许分开来就不难理解。

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。

在生活、学习、工作中,我们经常会遇到各种各样比较复杂困难的问题。比如老师布置了一篇2万字的论文,遇到一道毫无头绪的数学题,一个棘手的项目......

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很多人,面对这些问题的时候,往往手足无措,一团乱麻。而编程思维的分解思维,就是让我们把一个比较大的问题多层拆解,“自上而下,逐步拆解,直至理顺”。

比如说,孩子遇到的难题,就能列出清晰的解题步骤,清楚地知道自己每一步的进展。

比如说,要和几个朋友一起出国旅行,出行前做计划。按照时间维度来拆解这个问题就可以。首先,我们需要选择出行目的地,然后做旅行攻略、安排行程,接下来就可以预定机票和酒店,最后准备行李清单。

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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。

这里的抽象思维听起来也很抽象。不过我们可以这样来理解

我们一般人想象一个房子,可能是这样

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但有抽象思维的建筑师想象的是这样

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从房顶到窗户到门,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。整个房子,就是对门窗房顶这些具体构成房子的物体的抽象。

说到这里,对抽象思维的理解就差不多了。

编程里,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。

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。

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。

假如你有一副扑克牌,取出大小王并打乱顺序后,一人随机从中取出一张,如何确定取出的牌是几?

有点难是不是?其实抽象成一个简单的数学问题是这个: 1 + 2 + 3 + 4 + ...... + 100 = ?

国外的一个小孩在多年前就发现规律,并巧妙地解决了这个问题:1 + 100 = 101,2 + 98 = 101 ...... 50 + 51 = 101

从 1 加到 100 共有 50 个这样的组合,因此 50 *101 = 5050

总结规律 1+2+3+......+n =n(n+1) / 2

回到扑克牌题目,它其中就悄悄隐藏这个规律

同一大小的牌共有4张,所有牌的面值大小为(1+2+......+13)*4

套用规律,总面值大小为[(1+13)*6]*4=364

要算缺少的扑克牌,用364减去手上牌面值的总和即可。

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。

比如,有的孩子看到一道题,一瞬间就想到了解题方法与思路,这就是【模式识别、规律整合】能力很强,也是我们所谓的聪明。

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。

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。

在具体解决问题的过程中,最关键的能力有两个 —— “逻辑思维”和“调试纠错”。

逻辑思维

说逻辑思维经常说的一个笑话是,程序员老公买10个包子,如果遇到卖西瓜的,就买1个,结果就是老公只买了1个包子,原因是因为遇到了卖西瓜的。

这其实是很典型的逻辑思维。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”。理解到这里也就差不多了。不再多讲。

调试纠错能力

编程里,只有对与错,没有模糊值。在程序运行的过程中,只要最终的结果与期望不符合,就证明算法中肯定有错漏。

但程序中的bug常常不是一下就能找到的,需要把程序的运行顺序一步步地跟走一遍,同时观察每一步的运行结果。这就需要很多的耐心、观察力和专注力,对孩子的抗挫能力也是一种磨练。

为啥优秀的人总在进步?就是因为他们懂得“回溯、调试、纠错”,不断进行自我优化和成长,不断be better。

以上,就是四大编程思维所有内容了。

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,最重要的是掌握一整套高效解决问题的思维模式。即本文说的四大编程思维。

拥有这种思维模式的孩子,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。

就像苹果创始人Steve Jobs曾说:“每个人都应该学习编程,因为它教会你如何思考。”

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