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  • “双减”时代,编程思维是学科学习必备的思维能力,你了解吗?

    “双减”意见下,教育理念的变革是水到渠成的一件事,一味地追求孩子学习成绩的提升或许并非有益于孩子的成长。如果能够让孩子掌握解决问题的思维能力,在这个基础上获得学科的进步,那么孩子未来遇到挑战也能够很好地应对。

    双减政策落地

    这种思维能力在人工智能时代就是人们常说的:编程思维。很多人都听过编程思维,但对它了解的却不多,甚至会产生这种误解——编程思维就是编程算法。

    其实,编程思维并不是编写程序的技巧,而是一种高效解决问题的思维方式,它是“理解问题——找出路径”的高效思维过程,由分解、模式识别、抽象、算法四个步骤组成。

    这四个步骤如何让孩子掌握解决问题的思维能力?又是如何促进基础学科的学习呢?

    分解——拆解复杂问题的能力

    分解,就是把一个复杂的大问题,拆解成更可执行、更好理解的小步骤。

    假如孩子要为家庭出游做一次旅游规划。“全家旅游规划”听起来非常庞大、繁琐,而学会分解的孩子则会把这个难题拆分成几个容易解决的小任务——确立目的地、安排行程、预定机票和酒店、准备行李清单。

    孩子在编程的过程中,就是在不断地训练他们把复杂的问题拆解、理顺的过程。这个过程是解决问题的基础,把问题拆解清楚,才有接下来实现的可能。就像解答数学几何题目一样,把任务分解成一个个的步骤,通过一步步地求证,得出最终的结论。

    编程思维之分解问题的能力

    正如麻省理工学院的计算机教授Mitchel Resnick所说:“在学编程的过程中教孩子们学会拆分问题,这才是最重要的。”

    模式识别——发现并整合规律的能力

    模式识别,就是识别不同问题的模式和趋势(共同点)的过程,在我们的经验库里找出类似问题的解决办法,套用解决。识别的模式越多,解决问题的速度也就越快。

    在编程过程中,孩子一直在进行着这样的训练:当发现一些可重复的步骤,就会把它们整合起来,建立模式;再遇到类似问题时就能让计算机套用此模式,快速解决。

    掌握这种模式识别思维的孩子在面对一道题时,会在脑海中调用具有相同特征、规律的解题模式,因此会更快地想到相应的破解方法与思路。放在生活中也是这样,整理好一套规律模式的人,做事不会手忙脚乱,调用相似情况会极大地节省时间、高效解决问题。

    抽象——找出问题本质的能力

    抽象,是指聚焦最重要的信息,忽视无用细节。简单来说就是找到问题的本质,过滤掉其他无关紧要的因素。

    比如,我们将1只十分熟悉的猫咪放入5只陌生的猫咪中,一开始仅靠形象记忆,就可轻而易举找到这只猫咪。但如果把这只熟悉的猫放入50只、100只、1000只陌生的猫群中,我们仅靠形象记忆找到猫的困难会越来越大,大到不可能。

    我们如果记住这只猫咪身上的一个特点,作为它的标记,问题立马会变得简单。这个标记的过程,就是聚焦最重要的信息,忽视无用细节,也就是“抽象”。

    抽象思维高的孩子,能在大量信息中抓住关键信息,提高学习效率。不论是在做语文还是英语的阅读理解中,抽象思维能力强的孩子总能很容易地找出关键句和中心思想,学习会更加轻松。

    在编程世界里,包含“子系统、模块、包、类、方法和语句”等不同等级的抽象,孩子能够通过编程的学习不断提升聚焦关键信息的能力,在面对难题时能从关键处突破,更好地解决问题。

    算法——高效解决问题的能力

    算法是一步步解决问题的过程。根据前面对问题的分析与理解,设计每一步的路径方法,解决整个问题。在具体解决问题的过程中,最关键的是逻辑思维能力和调试纠错能力。

    计算机程序需要很强的逻辑性,逻辑顺畅才能顺利运行。孩子需要遵循编程的规则,把解决问题的步骤转换成计算机能理解的语言。在这个过程中,孩子的逻辑思维能力能得到很好地锻炼。而调试纠错,就是当出现结果与预期不符时,需要找出算法之中的漏洞并解决。在编程练习中,任何一行代码出问题,程序都会出错无法正常运行下去。这时,孩子就必须要自己一步步执行步骤、梳理逻辑,找出问题并想办法解决。

    这样的过程可以锻炼孩子的耐心和抗挫能力,让他以更加平和的心态面对挫折和失败,同时观察力和专注力也会得到很好的培养。

    “每个人都应该学习编程,因为它教会你如何思考。”时代飞速发展,科技进步日新月异,教会孩子如何思考、让孩子掌握编程思维能力,对孩子的成长有着长远而现实的好处。

    来源 | STEAM创客

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