为什么我们需要编程思维(Programming thinking)
奥巴马在2013年发起了“每天编程一小时”的活动,2016年奥巴马特意颁布的了一条新政策,将编程纳入了美国的K-12(幼儿园至高中)的教育体系,美国政府还特批了40亿美元的基金支持此计划。编程锻炼的是编程思维,思维方式就要从小锻炼。
编程思维(Computational thinking),就是“理解问题——找出路径”的思维过程。
分解(Decomposition):把一个复杂的大型问题,拆解成可执行的,更好理解的小步骤。解决起来会更加容易。
模式识别(Pattern recognition):找出事物间的规律与相似模式,高效解决细分问题,速度更快。
抽象(Abstraction):将目光聚焦在重要的关键信息上,认知问题的核心本质,忽视无用的细节。
算法(Algorithm):设计一步一步的解决路径,从而由点到面的解决整个难题。
可见,编程思维,并不单纯指编写程序的技巧,而是一种高效解决问题的思维方式!
你能想象这幅画是设定好程序自动完成的吗?
你玩游戏,我做游戏这是一种什么体验?
儿童学习编程,首推麻神理工大学推出的Scratch语言。图形化的编程界面可以让6岁的自己写出一个小程序。Scratch将引领孩子们体会编程的最基本概念,领悟到创作过程中的逻辑语句,条件判断,指令执行等,它具备教学上的强大能力,将为孩子们的视野和思想提升到一个更自由和开阔的空间,然后尽其能力无限的延伸。通过接触Scratch,缩短了孩子们与计算机科学思维之间的距离,不仅可以激发孩子们学习的内在动力,还鼓励动手实践,去探索并且发现自己更大的潜力。
提高思维技能(thinking skills)
家长面对孩子的学习困难经常说的一句话,你动不动脑子!脑子里从一团乱麻变成了N团乱麻,脸上是一片茫然:动脑子要怎么实现呢?其实就是思考,思考?思考什么?怎么思考?编程可以有效地提高你的思维框架和解决问题的能力。
思考能力到底指什么呢?
说来也简单,思考能力,一般指三个方面的能力。
1、创造思维能力(creative thinking)
2、逻辑思维能力(logic thinking)
3、审辨思维能力(critical thinking),俗称“批判性思维”
这三个名词儿咱们都很熟悉,问题是,这些能力到底具体指什么,怎么教给孩子呢?下面我就结合例子,和大家简单来说说 …
1创造性思维能力
一直以为,三种思维里,创造性思维最虚,不好把握。看了这些书,我第一次知道,这也是孩子们可以一项项去练习的能力。
美国教育界被称为“创造力理论之父” 的Dr. E. Paul Torrance 认为,一个人的创造力主要由四个方面组成:
1. Fluency– 流利度
能比较快地想出很多点子、主意的能力
2. Flexibility– 灵活度
能多角度看问题的能力
3. Originality– 原创度
能产生新的、不同的、独特的主意的能力
4. Elaboration– 拓展度
能在一个主意上进行各种细节补充、扩展,做复杂方案的能力
用专业的话讲,这四点叫The Powerful Fours of Creative Thinking (创造力的四大支柱)那么,怎么去练呢?举些简单的例子 …
我们熟悉的Brainstorming(头脑风暴)就是一种练习 Fluency(流利度)和 originality(原创度) 的方式。比如有什么快速的方法可以完成作业留出更多的游戏时间(要求需要至少3种方法);再比如怎么将枯燥的学习变得有趣等等。一个人的创造力,是可以从小“练”出来的。
2逻辑思维能力
中国孩子的数理逻辑能力很好,源于应试教育。但是,在工作和生活中,我们又很缺少逻辑习惯。美国的教育里,对孩子逻辑能力的培养,并不止于数理化,主要体现在这五个方面:
1. Patterning– 看规律
2. Analogies– 做类比
3. Generalizing– 去总结
4. Comparing and Contrasting– 找出相同和不同
5. Deductive reasoning- 做推理
3批判性思维能力
我们说一个人有思考能力,很大程度上是在说他能从常识、逻辑出发,能仔细审视信息,能多角度看问题,能理性分析、独立判断;这就是具有批判性思维的表现。对孩子们来说,常见的有这些方面:
1. Ordering,classifying–排序,分类
2. Analyzing– 分析
3. Evaluating– 评估
4. Observing–观察
比如,从小就教给孩子排序的概念;遇到很多情况,上来先想到排优先级,并弄明白自己这么排的理由,就是批判性思考的体现。
分析和评估这两个层面通常有紧密的联系,放在一起说。这方面,直接的表现就是一个人分析和衡量各项因素,做出评价和决策的能力。比如,小孩子要参加一场球赛,需要衡量哪些因素,重点做哪些准备?
有趣的是,观察力也是批判性思维的一部分。比如,大名鼎鼎的福尔摩斯总是能看到蛛丝马迹成为推理断案的大侦探,凭借的就是观察力。