少年商學(xué)院（ID：youthmba）的第1181次分享。作者系全球40位MIT（麻省理工）認(rèn)證的移動編程教育專家之一的周安琪。這個暑期，安琪老師將聯(lián)手畢業(yè)于全美第一教育學(xué)院的趙晴博士，帶領(lǐng)來自全國各地的小學(xué)生開展“2046學(xué)校大創(chuàng)想×MIT APP編程”夏令營，點擊此處了解詳情。
我畢業(yè)于劍橋大學(xué)工程系。我經(jīng)常會用到編程，后來工作了一段時間，越來越覺得，編程是一個非常有用的技能，我就又去學(xué)了Html、CSS、Java Script、Python和Ruby，越學(xué)我越遺憾沒能在更小的時候接觸到它。
（周安琪老師在少年商學(xué)院國際教育沙龍上。本文為她此后線上直播公開課的內(nèi)容。）
感謝少年商學(xué)院，讓我今天通過視頻直播這種方式，與來自全國各地的諸多家長及教師朋友們交流（公開課簡介）。我經(jīng)常會聽到一些孩子說，編程屬于理科生學(xué)習(xí)的東西，就好像有很多同學(xué)會不理解為什么文科生也要學(xué)數(shù)學(xué)一樣。其實在美國，編程已經(jīng)開始變成和讀寫、數(shù)學(xué)、科學(xué)并列的學(xué)生核心能力。而且，學(xué)編程的核心，也不是學(xué)計算機語言，而是學(xué)一種思維方式。今天，很多孩子每天都忙于上各種各樣的補習(xí)班、學(xué)習(xí)各種各樣的才藝，但其中，我覺得最值得投入時間和精力的，還是孩子思維能力的培養(yǎng)，把重點放在學(xué)習(xí)“計算性思維”上面——而不單單只是學(xué)幾行酷炫的代碼。
▋哪怕你的孩子以后讀文科，計算性思維也不可或缺
什么是計算性思維？簡單來說，是一種用電腦的邏輯來解決問題的思維，這個是由谷歌公司提出的，可以簡單概括成這幾種類型：分解問題、模式認(rèn)知、抽象思維和算法設(shè)計這幾個類型。
這幾個詞只是看上去很抽象，實際上，我們的生活中，有很多問題的解決要用到這些思維。比如計劃一次旅行——前不久我在少年商學(xué)院線下國際教育沙龍上的分享（點擊閱讀當(dāng)天分享精華《她13歲留英，劍橋畢業(yè)后到MIT充電，她給中國孩子的7個學(xué)習(xí)錦囊》）也提到，英國學(xué)校會要求學(xué)生自主策劃一次大型旅行，每個過程，都對應(yīng)了計算性思維中的一個小部分。
第一是分解問題的能力，把一個龐大的任務(wù)分解成幾個小問題分別解決?！安邉澣胰说穆眯小甭犉饋矸浅｝嫶蟆⒎爆?，那么，我首先就要將這個龐大的任務(wù)分解成幾個小任務(wù)，我可以把旅行，先分解成“訂機票”、“訂酒店”、“訂活動”三個任務(wù)，然后依次分別解決。而其實每一個小問題又可以進(jìn)一步分解成不同的小任務(wù)來解決，當(dāng)你將每一個小任務(wù)都解決好了以后，這個“計劃全家旅行”的龐大的任務(wù)也就可以輕松地解決了。
第二是模式認(rèn)知。比如旅行時，訂酒店，其實我2014年、2015年都在某一個網(wǎng)站上訂了某個連鎖酒店，非常靠譜，住得也非常舒服，這一次我可以同樣地在這個網(wǎng)站上訂這個連鎖酒店。在這里，我會根據(jù)我過去的經(jīng)驗以及過去解決問題的方法，來解決我眼前的問題，這是認(rèn)知模式的一種。酒店訂完了，我們基本上就要計劃一下我們的活動了。
第三是抽象思維。下圖中，左邊和右邊是兩個不同的計劃，對比之下就能發(fā)現(xiàn)，左邊有很多沒有必要的細(xì)節(jié)，比方說“要吃巧克力麥片”，如果我們把很多時間花在沒有必要的細(xì)節(jié)上，就會降低我們的效率。
所以一個善于運用抽象思維的同學(xué)會剝離出問題的核心，知道什么是重要的、需要提前確定的，什么是不重要的、到時候慢慢看也行的。這樣TA就不會浪費時間在不必要的項目上。
第四是算法設(shè)計，大家可以通俗地理解為解決方案的設(shè)計。我們還拿旅行計劃的設(shè)計作為例子，到了假日的早上，我非常開心地準(zhǔn)備去公園玩，那么問題來了，怎么從酒店走到中央公園去？這里需要一系列的解決方法。
我首先會問今天下雨嗎？今天不下雨，我們就要出酒店門，右轉(zhuǎn)，朝北走七條街等等，才可以帶我們到公園。如果今天下雨，我們則要回房間、拿上傘，在酒店門口等的士，的士來了就告訴的士司機我們的目的地……
我以前經(jīng)常聽到別人說——“我天生就是個路癡，就算給我個地圖我也找不到地方，你還是來接我吧”，其實我認(rèn)為，沒有人是所謂的天生的路癡，只要你能對著地圖、運用好計算性思維里的算法設(shè)計、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜媱澓米约旱拿恳徊剑蜎]有你無法到達(dá)的目的地。
▋會編程的孩子，數(shù)理化學(xué)起來也不會太難
我們接下來就看看在學(xué)習(xí)中如何運用計算性思維。
比如說在解數(shù)學(xué)題的時候，我們就經(jīng)常要用到分解問題的技巧。這里有道數(shù)學(xué)題，看上去有點長，不過一個思維能力強的小朋友就不會被這個長度嚇到，而是把它分拆成三個問題：第一個問題是，首先要解出左邊這個算式的答案；接著要計算出右邊這個算式的答案，這是第二個小問題；再來是我們要比較這兩個數(shù)的大小，這是第三個小問題。
一個思維敏捷的小朋友馬上就可以分解一個復(fù)雜的問題，成為這三個小問題，然后一個個算出來，這樣的話這道很長的題其實也就變得很容易了。
另外一個例子是在做應(yīng)用題的時候，很多小同學(xué)則需要學(xué)會剝離出問題的核心。
比如說上面這道初中物理題，很多同學(xué)讀完這道題后可能感覺這里有很多信息，但是一個思維敏捷的同學(xué)就可以快速地找出這道題的關(guān)鍵信息，就是車的重量和剎車的力度。然后小朋友要運用模式認(rèn)知回想一下，好像過去那道題都是需要用到牛頓的第二定律的，這樣小朋友就會想到這個公式是F = m * a，從而解出這道題的答案。
▋寫作文、做演講，其實都需要計算性思維
其實計算性思維不僅能用在數(shù)學(xué)學(xué)科上，還可以用于其他很多學(xué)科的學(xué)習(xí)。
比方說在語文課上寫作文的時候，要想寫得又快又好，通常我們要列一個作文的提綱，列提綱這個動作其實就是在分解問題。比方說今天我要在這里介紹計算性思維，我很緊張，這么龐大的一個話題，我不知道從哪里開始講，不過我列了一個提綱，決定將這個大的演講分成好幾個小塊：
我這樣分解一下，感覺就輕松了很多。我主要把每一個小部分講好就好了。
有時候?qū)W社會學(xué)的時候，我們可以分析我們現(xiàn)在看到的現(xiàn)象，和過去歷史里發(fā)生過的現(xiàn)象有沒有什么相似之處，是否有可以學(xué)習(xí)的地方，這就是一種模式認(rèn)知。學(xué)科學(xué)的時候，我們使用的公式和模型都是抽象化的。然后在做科學(xué)實驗的時候，我們也經(jīng)常要用算法設(shè)計的技能來精確地設(shè)計實驗步驟。
▋不同年齡段，為孩子選擇不同的編程工具
最后我想介紹的是如何根據(jù)孩子的年齡和特點，挑選學(xué)編程的軟件——除了去上課、去學(xué)編程以外，還是有一些iPad的編程工具和游戲可以幫助同學(xué)們鍛煉計算性思維的。這個暑假，我在北京為同學(xué)們開展的設(shè)計未來學(xué)校的夏令營，也要運用編程構(gòu)建方案（點擊這里了解詳情）。
1、幼兒園或小學(xué)低年級：Swift Playgrounds、code.org
對于幼兒園的小朋友來說，他們可能最先學(xué)會的不一定是計算機的語言，而是學(xué)會怎么樣精確地發(fā)號施令。可以不需要用計算機語言，而是用他們精確的語言、用一些簡單的圖形、音樂來傳達(dá)這個概念。
前幾天蘋果公司發(fā)布了一個幫助同學(xué)們鍛煉計算性思維的APP，叫Swift Playgrounds，這個APP要秋天才能上架，所以普通人去架子上找應(yīng)該還沒有。但是我拿了他們提前給老師的一本培訓(xùn)介紹書，我發(fā)現(xiàn)，比起讓同學(xué)們學(xué)會如何用Swift編寫蘋果的APP，他們更加注重用一些歡快的、活潑的謎題和游戲的形式，幫小朋友們甚至是很小的、幼兒園的小朋友們鍛煉計算性思維，為小朋友們啟蒙。
其實code.org也是用一些非常簡單的方法來讓小朋友們鍛煉計算性思維、鍛煉如何發(fā)號施令的。
有個家長說帶著姑娘玩code.org，一小時全部通關(guān)了。其實她就是喜歡過關(guān)，卻對自己過程中產(chǎn)生的一些創(chuàng)意沒什么興趣。怎么引導(dǎo)呢？比方說，如果我的一個學(xué)生，他很喜歡畫畫，我就會引導(dǎo)他想辦法去做一個繪畫的程序，或者做一些繪畫上的編程。這個時候，Scratch這個軟件會更適用一些。
2、小學(xué)階段：Scratch、APP Inventor、Hopscotch
6歲以上就可以開始從Scratch接觸了，我建議先學(xué)一種拖拽式的積木式拼裝的語言——Scratch或者APP Inventor。然后等孩子大一點，再去學(xué)Python、Java，其實我還很推薦學(xué)Html Javascript，因為Html Javascript有一個好處是在于你每寫一行代碼，它都可以馬上在你的顯示屏上、瀏覽器上顯示出來，跟Python相比，它的趣味性可能更濃。我覺得最好是先學(xué)Scratch或者App Inventor，然后可以學(xué)（Html、CSS、JS，再到Python、Java）。
最后這個是hopscotch，可以讓孩子在iPad上寫小游戲、小動畫，比scratch稍微難一點點?？稍贏ppStore里下載到。
3、12歲以上：別著急抄寫代碼
就算是12歲以上，我也建議先通過一種可視化的語言開始——就是模塊化，像Scratch和APP Inventor，像拼積木一樣把邏輯程序拼起來，以這個作為開始。
有很多家長說同學(xué)比較大了，可不可以直接學(xué)Python？但是我覺得Python、Java等，有很多的英文字，很多初學(xué)者容易犯的一個錯誤就是，把時間和精力都花在抄寫代碼上面了，而且這種文本式的語言很多都需要學(xué)生對括號、分號等標(biāo)點符號的使用非常了解，很多小朋友把心思全都花在寫正確的標(biāo)點符號和打正確的字上面了。
而我推薦就算是12歲以上的同學(xué)也可以先用一種積木式、拖拽式的語言，可以讓這些同學(xué)們首先通過這些先學(xué)好這些程序的核心邏輯，把這些編程的邏輯和概念學(xué)扎實了以后，再去學(xué)這些文本式的語言。當(dāng)他已經(jīng)有了一個編程概念或者說計算機概念的基礎(chǔ)后，他再去學(xué)文本語言就要好很多，這個時候他可以花多一點心思去看怎么樣把這些代碼打?qū)Α?/span>
一定要多問For What，讓孩子學(xué)編程到底為了什么。
網(wǎng)上有不少不用寫代碼就能直接生成APP的工具，家長給孩子們選用這些工具的時候，不妨考慮一下，我們讓孩子學(xué)編程是為什么？是為了讓他們做一個APP出來賣錢嗎？應(yīng)該不是吧，我們還是希望，在學(xué)習(xí)編程的過程中，鍛煉計算性思維，以及解決實際問題的能力等 ，這比生成一個APP要有用很多。當(dāng)然，如果孩子像做一個APP，我覺得恰好可以引導(dǎo)他們來學(xué)習(xí)編程。
今年暑期，我將聯(lián)合畢業(yè)于連續(xù)多年全美排名第一教育學(xué)院的范德堡大學(xué)教育學(xué)博士、少年商學(xué)院趙晴老師，在北京為9到12歲小學(xué)生開設(shè)《2046學(xué)校大創(chuàng)想x MIT APP編程》工作坊，顯然，孩子們要學(xué)習(xí)編程，但這更是一次項目制學(xué)習(xí)（Project Based Learning）。我們將帶領(lǐng)同學(xué)們暢想、采訪調(diào)研、頭腦風(fēng)暴，設(shè)計30年后的未來學(xué)校，并通過APP編程，呈現(xiàn)智能操控所建造Future School的邏輯，這個過程中對孩子們設(shè)計思維、創(chuàng)想力、計算性思維及動手實踐能力的鍛煉同樣非常重要。（點擊“這里”查看詳情并報名）
最后，有個小提醒給家長朋友們?，F(xiàn)在很多同學(xué)學(xué)習(xí)編程語言，都是以自己的興趣為主，比如說寫論壇、機器人、做網(wǎng)站等，比較隨性，我們要不要給他加一下系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)呢？答案是：NO。我想說的是，興趣是一切的源動力，最好的教育方式從不是給孩子一個系統(tǒng)，而是讓他們根據(jù)興趣和熱情，自己慢慢摸索出一個系統(tǒng)來。
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