2020年8月27日星期四

为什么现在小学生要学习编程?学编程有什么用处?

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为什么现在小学生要学习编程?学编程有什么用处?

 

小猪趣学 2019-11-08 15:28:48

现在编程的普及化已经从孩子的小学阶段开始,

今天小猪给大家科普一下

为什么现在家长都喜欢让孩子从小学习编程

Q孩子将来又不是当程序员,为啥要学习编程?

如今已经进入了信息化时代,传统解决问题的方式有些已经不适应时代的发展而需要更新,学习编程并不是让孩子将来能成为程序员,编程教育的最终目的是为了培养孩子的逻辑思维能力、实践能力、解决问题的能力等综合素质,即使将来孩子不做程序,也会遇到各种各样的标准化,程序化问题。

编程本身其实并不容易学,但少儿编程重点是在为孩子提供一种学习方法,编程能够让孩子从小学习像科学家一样思考该如何解决问题,在复杂环境和复杂问题下运用编程的计算思维可以指导孩子更好地解决问题。

学习编程因为这不仅是培养孩子的一种技能,还是培养孩子认识问题和解决问题的思维方式,对孩子常规学习语数外也会有所帮助。

Q孩子这么小就学,能学的会吗?

程序语言多么复杂的一门技术,语言多到数不清,一个小孩怎么可能学的会……

其实编程作为计算机的一门语言和我们自然语言有很多相似之处,学习编程相当于我们学习一门外语嘛,但是编程的亮点在于可以培养孩子逻辑思维和解决问题的能力。更何况编程并不是非要一个个敲出代码才能学习,把代码的语句用模块化的形式,一目了然的把逻辑关系展示出来,孩子们通过拖拽模块就能学习编程啦!

编程启蒙中用到图形化代码编程Scratch,是比较经典的一款儿童编程软件,麻省理工学院开发商,包括了对对编程对象的外观、声音、事件、控制、数字和逻辑运算等模块。

Scratch是一种全新的程序设计语言,你可以用它很容易地创造交互式故事情节、动画、游戏,然后还可以把你的作品分享给所有人。

编程提升学习品质助力学业成长

通过学习品质培养的课题研究引领编程教育,着眼于学生的终身学习与长远发展。大数据研究表明,参加编程学习学生的学习品质提升明显加快,特别在学习毅力、问题解决能力、合作能力和总结反思能力方面尤显突出,学业表现更加卓越。

对2018届初中毕业生的成绩分析研究发现,研究对象中参加过编程学习的学生(实验组)与其他学生(对照组)相比,前者的中考成绩平均分足足比后者高出15分。

 

 

为什么现在小学生要学习编程?学编程有什么用处? 

 

 

初中毕业生研究对象实验组与对照组前后成绩差异对比图

再分析最近三年高中毕业生编程学习者的中考及高考成绩,三届学生中实验组(从小学开始学习信息学编程并获过奖者)与对照组(其他学生)的中考成绩几乎相同,但实验组高考成绩比对照组高出26分之多,并进一步从统计学理论上分析(spss分析)印证了编程学习有效提升学习品质、助力学业成长的事实。

 

 

为什么现在小学生要学习编程?学编程有什么用处? 

 

 

高中毕业生研究对象实验组与对照组前后成绩差异对比图

编程教孩子如何思考

思考,是人之所以为人的行为。

我们不需要把每件事情想清楚,就可以在现实社会中生存。对某些从事机械性操作的职业来说,甚至完全不需要进行思考。然而在编程时,我们只有在想清楚之后,才能把程序写出来。在编写正确、高效、优雅的程序的同时,我们也在塑造自己的大脑,让它能思考得更清楚、运转得更高效。

编程要求我们客观地去思考事物的本质。

当妇女在河边洗衣服时,她可能在想:“河水好冷啊……这衣服颜色真漂亮……我家孩子为啥这么调皮……”而当我们在为洗衣机设计程序时,只会想:“哦,这有一堆脏衣服需要洗”。其实很多原本困扰你许久的问题,只要在思考时抽丝剥茧、溯本求源,直达问题本质,就变得特别简单和容易解决。

编程是将人的想法具体实现的过程,这要求我们进行更深入、更细致、更全面地思考。

为了实现一个需求,你必须对其原理和运转流程了解得十分透彻,否则就无法用编程语言精确地描述出来让机器去执行。在实现过程中,想法的结构缺陷和逻辑漏洞会自然凸显出来,你总会发现存在没有考虑到的可能性,以及需要进一步思考的细节。

编程要求我们能够对事物和流程进行各种维度上的拆分,并在不同的抽象层次上进行完整自洽的思考,这使我们有可能去解决那些规模庞大的问题。

通过在抽象层次上的划分,我们能做到在宏观上考虑整体的同时,也能在微观上考虑每个细节。经过合理拆分后的需求简单明了,更适合团队协作。

编程是不断解决问题的过程,也是不断完善解决问题的方法论的过程。

在编程的各个阶段(审题、建模、编码、调试)中,都会面对很多问题。这个问题的本质是什么?需要考虑哪些方面?有哪些方案可供选择?选择的原则是什么?……

总之,编程可以让孩子学会严密的逻辑推理方法,并无形中把它应用到其他学科的学习中,有助于开发其学习潜力,提高自主学习和解决问题的能力。

编程帮孩子提升成绩

对于学习编程,参加信息学竞赛的孩子还说,编程还能有效促进文化课学习。

在审题阶段,孩子需要把题目中已知条件、限定条件和要解决的问题提炼出来,而且不能遗漏关键信息,这能帮助孩子有效提升阅读理解能力。(语文)

信息学本质上是用计算机解决数学问题,因此在建模阶段,需要孩子根据题意,找到逻辑关系,或利用数学知识(如基础数论、组合数学、计算几何等)去构建数学模型,这就有效训练了孩子的数学思维与解题能力。(数学)

目前绝大多数编程语言都使用英文,很多信息学题目也是用英文描述,一些参加信息学竞赛的孩子还会经常参加Codeforces、TopCoder、ICPC、USACO、CCC等国际比赛,因此在审题、编码阶段,可以帮助孩子提升英文理解与表达能力。(英语)

信息技术本身是全国中小学课堂必须要学习的学业水平考试科目,信息学相关题型还经常出现在高考数学试卷中,甚至已成为部分省份的高考科目,因此,学好编程,对促进孩子学习能力和文化课成绩提升的作用是显而易见的。(信息技术)

在调试阶段,孩子不仅要验证对题意的理解,还要验证逻辑与编码的正确性,不能放过一点点错误,显然,这种纠错能力在任何一门文化课考试中都具有适用性。

值得一提的是,中小学是孩子抽象逻辑思维形成的关键时期,也是学习编程的最佳年龄。

编程让孩子收获自信

信息学,是利用计算机及程序设计(编程)来分析问题、解决问题的学科。信息学,可以培养“计算思维”,可以将“创意”变成“创造力”。计算思维是近几年国外提出的思维方式,它教会我们理解计算机是如何工作的,以及如何与计算机沟通。

学习编程的过程也充满乐趣,如果你有各种有创意的点子、想法,马上就可以通过编程来实现,并且可以立即看到效果。这种即时的反馈,会让你的学习兴趣变得越来越来浓厚,也越来越有信心,这是在其他学科中难以感受到的。

信息学和数学一样,是一种“可以打底”的基本思维能力。如果较早接触编程,能有效训练抽象思维,全面提升学习效率,让孩子在高效学习中建立相对优势,在未来占得先机。

而参加信息学竞赛,就像玩一种非常考验智力的游戏。解决一个难题就是把复杂的问题化解成一个又一个小问题,然后逐一突破,最终在不知不觉中把复杂的问题给解决了。

在国际信息学奥林匹克竞赛规则中,有这样的描述:“信息学竞赛属于智力与应用计算机解题能力的比赛(明确了竞赛性质),选手应该具有很强的自学能力和动手能力(明确了能力要求),并学习有关组合数学、图论、基本算法、数据结构、人工智能搜索算法及数学建模等知识,还要学会高级语言和编程技巧(明确了学习和考察的范围)。鼓励创造性,在评分的标准上给予倾斜,创造性强的解题方法可以拿到高分(明确了评价的特殊性)。”

学习不应该只是忙于知识记忆和重复计算,阅读、逻辑推理和主动思考等能力才是学习的终点。我们应该在解决问题中激活思维,同时发挥人类独有的创造性,让我们的思维插上计算机的翅膀。

编程给孩子全新视角

学习开车,可以随时享受驾驶的乐趣与便捷,未必要成为一名职业司机;

学习写作,可以轻松表达自己的思想与情绪,未必要成为一名小说家;

学习数学,可以认知自然世界运转的规律,未必要成为一名数学家;

学习音乐,可以提高自己的气质与品位,未必要成为一名音乐家;

……

同理,学习编程不一定非要做程序员,他们在编程学习里得到的快乐、优势和自信,“化复杂为简单”的做事哲学,分析、解决问题的能力会让他们受益终身。编程使你拥有全新的视角、深入思考的习惯和效率优化的思维,这都将成为你重要的软实力。

 

 

 

 

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