编程对数学的影响

Question

如题所述

Answer 1

关于小学数学，有一个不得不提的“掉队”现象：

在小学一二年级，很多孩子很容易考到98、99甚至满分。

但到了三四年级，数学突然变得很难，高分越来越难以考到。莫名其妙地从学有余力变得力不从心，甚至越来越差…

这是为什呢？

主要有两方面的原因：

1. 数学这门学科，越深入学习，涉及的思维各方面的能力就越多。而有些孩子的逻辑思维能力本身是比较弱的，而一二年级又不太涉及复杂的内容，只是计算而已，所以，在三四年级，当数学学习开始需要更多逻辑能力，更多涉及抽象、归纳参与时，本来没有经过太多思维训练的孩子就有些跟不上节奏了。

2. 现阶段的国内学校数学教学，更多以抽象演绎为主，需要学生凭空想象很多运算和抽象过程，由于缺乏实际的动手操作，与现实生活脱节严重，学生有时很难理解，从而导致失去兴趣，而且有的孩子觉得自己已经用功学习了，但依然不开窍，这就更加形成心理阴影，成绩慢慢下滑。

而这两方面的问题，编程都可以解决！

小学中低年级阶段，是孩子逻辑思维成长的关键时期，利用编程培养孩子的思维能力，是非常合适的选择。

编程是数学计算和逻辑思维的完美融合，比数学更能够锻炼个人的逻辑思维。编写程序的过程也就是计算过程和处理信息数据的过程。有了编程思维（具体分为以下四个部分），孩子说话做事都可以更有条理，有规划性，思考和处理问题更加理性。

编程思维首先是分解，即把一个复杂的大问题，拆解成更可执行、更好理解的小步骤。

麻省理工学院计算机教授，Scratch编程语言的发明者，被誉为“少儿编程之父”的Mitchel Resnick曾说：

“在学编程的过程中教会孩子们如何将复杂的想法分解成几个部分，不管孩子以后做什么，都可以用的到，这才是学编程的意义所在。”

第二个是模式识别，即根据经验找出相似模式，高效解决细分问题。其实这主要锻炼了孩子的归纳能力。

举个例子：假如你需要画100只猫，你会怎么办？正确的方法是找出猫的“模式”，即猫的躯干、四肢、毛发等基本元素，再不断改变局部特征就可以了。现在流行的机器学习中普遍用到这种思维。

编程就是发现规律、运行规律的过程，拥有这个编程逻辑，在解数学题时，孩子的的思维反射更清晰，解题方法更多元，当然学得更轻松。

第三个是抽象，即剖析问题的核心，聚焦最重要的信息，忽视无用细节。

接着画猫的例子，我们了解了猫的特征，就可以根据这些抽象的特点，形成关于猫的整体设想，画出躯干和四肢，做出一个模型。

第四是算法，即设计一步一步的解决路径，解决整个问题。算法是编程思维最有代表性的一部分。

而且有关算法的题目已经频繁见诸高考。下边是2017年全国三卷第7题。

这是2017年全国一卷文科第8题：

这些题只要接触过编程的孩子，都知道怎么做，而且并不难，它考的是编程里的一个基本思维方法叫做【流程图】。

所以，所谓“编程思维”并不是编写程序的技巧，而是一种高效解决任何问题的思维方式。

编程的过程，需要不断地处理数据，更改顺序。一点点的小插曲出现，就可能导致命令无法执行，或者无法输出结果，所以编程还能提高孩子做事情的专注力。一个由自己一步步建立而来的作品更是能够增强孩子的自信心。

以上是编程对孩子逻辑思维的训练，从而对孩子数学学习的帮助和促进，下边我们再说说编程为什么做到了学校数学老师所没有做到的事。

这就涉及到编程的形式化方面的优势。

编程可以将抽象的问题形式化，可以将问题以可视化的形式呈现出来，比数学更具体。另外，编程可以将现实生活中难以操作的问题以直观方式表现出来，可以以一种灵活的方式的展示数学的算法过程。

所以，很多学计算机的孩子可以迅速产生兴趣并入门，正是这种形式化、可视化的方式给了孩子一种学习的正反馈。在学习信息学的过程中，孩子可以通过项目建立起时间、顺序、空间、因果等一系列重要的数学概念。而且如果孩子想用代码来编写一个有趣的小程序，那就要用到各种各样数学知识，并且还要调用抽象思维的能力。

编程的过程就是解决一个个数学问题的过程，编程对孩子数学能力的强化是毋庸置疑的。

数学的学习是学生时代必不可少的事情，但是如今学习编程也慢慢的变成不可忽视的事情。学习编程既能够对孩子的数学学习有极大的促进作用，也可以提升逻辑思维和解决问题能力。所以孩子接受编程教育是一件愈早愈好的事情。