教孩子学Scratch编程之0x0：编程思维

    最近接触了儿童编程教育，包括自己也在开始教孩子学Scratch。但儿童编程不像我们的奥数、英语、作文等各种课程学习补习班为大家所接受。一直在思考的是孩子学编程的目的是什么，如果编程是对我们思维有帮助的话，编程思维是一种什么样的思维，那能够提供什么样的帮助。我们应该通过怎样的学习来达到这个目的。

    思维在百度百科上的解释是：人用头脑进行逻辑推导的属性、能力和过程。思维的基本过程有：分析与综合、比较与分类、抽象与概括。通过人类的思维活动，我们可以认知这个世界的规律，通过已知来认识和理解未知。思维训练早就被应用在婴幼儿早教，小学生教育中。通过各种脑力的练习锻炼注意力、观察力、记忆力...... 这这些训练中逻辑和数学通常是最常用的工具。

    并没有单独的编程思维的定义，能找到跟这个相关的是“计算思维”。2006 年美国卡内基梅隆大学计算机科学系副主任的周以真教授首创性地提出“计算思维”的概念，她认为“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。

    编程是否跟数学一样的作用呢？即使不是以软件开发职业的目的，编程同样有很好的逻辑训练辅助作用。跟下棋一样，编程是在一个构造的有规则的完整自洽的环境中。规则并不复杂，却能变化无穷。你的思维能力的编辑就是这个编程世界的边界。逻辑是程序的基础，逻辑走不通的程序很快就能够通过运行结果反馈出来。通过反复的练习和修正来提升逻辑思维能力。总结一下编程中得到的思维训练如下：

1、抽象思维练习：编程源于现实世界，但又不是现实世界。须有有能力抽象出机器能够理解的语言来表达。

2、解决问题：编程的过程是将一个复杂的问题拆解为若干简单的问题，先解决一部分问题，或者假设问题的解决来倒推须有的条件。每一个问题的解决过程就是这些思维的不断运用的过程。

3.试错与纠正：debug的过程就是不断的尝试，不断修正来解决问题的过程。这个过程的练习能够鼓励小朋友勇于尝试。

4.创造思维：小朋友很容易接受游戏化的学习方式，而编程有结合的很自然的游戏化学习方式。小朋友能做到不仅仅是玩游戏，也可以自己编游戏，体验创造规则的乐趣。

5.工程思维：每一个编程项目都是一个工程过程，有设计、编码、调试、发布的不同阶段。在这个过程的练习能锻炼小朋友合理安排流程的能力。

    编程思维是我们在与机器对话过程中的思维。它最终还是落脚到基本的思维方法。我们的编程学习之旅实际上是思维训练之旅，理解这一点，我们将不再纠结于这个到底有没有用，而是我们的思维得到了什么样的提升。

    皮亚杰认知发展理论指出： 具体运思期（或具体运算阶段）（concrete operational stage）是七岁至十一岁儿童认知发展阶段。此一时期儿童思维的主要特征是，他能够面对问题时，循逻辑法则推理思维，但此推理思维能力只限于眼见的具体情境或熟悉的经验。根据这一时期的特点，孩子是可以开始接触编程思维的训练的，同时对这种训练应该具有更形象的情景体验和操作的特点。一些启蒙游戏和MIT推出的scratch编程具备这些特点。能够帮助孩子锻炼推理逻辑思维和解决问题的能力。

参考：

哈佛大学关于computational thinking的介绍

皮亚杰的认知发展论

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