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数学和编程有什么联系他们如何锻炼孩子的逻辑思维

信息编号:44451453 发布时间:2019/11/8 9:57:26 
我们都听说过这样一个故事:数学家高斯在三年级时候,???老师要求从1+2+3开始一直加到100,得出的和是多少?其他同学都费劲地一个数一个数的加,只有小高斯注意到了这些数可以两两配对,相加和为101:

?1+100=101;2+99=101......一共50对,求和用乘法来做:50X101=5050。

很多人都拿这个来验证孩子的数学思维能力,殊不知,高斯的解题思路充分体现了编程思维中的拆分和模式识别。有的家长就会问了,锻炼思维,学数学就可以了,为什么还要学编程?

数学对思维的锻炼毋庸置疑,来看几个典型的小学数学题:

?1、鸡兔同笼问题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?

?2、一个水池有一根进水管,一根排水管,只打开进水管,需要15分钟放满水池,只打开排水管,放完水池里的水需要8分钟。现在两个水管同时打开,问多久能把水池放空?

数学就是关于数的学问,它*显著的特征就是题目中有数字,通过已知,求解未知,需要调用人类思维的精华总结——公式&定理,简单的像九九乘法表,复杂的比如函数的图像与性质。

很多题目设计的目标就是考查孩子们能否灵活运用所学公式和定理,它们是宇宙终极真理,过一千年也不会过时。未来如果研究复杂问题特别是做科学研究时,数学思维会非常有用。

而编程是一门为解决实际问题而生的学科,孩子们需要编写计算机能搞懂的指令,让它来帮助我们的工作,它对思维的训练更接近于日常的思维方式,更加的基础和普遍。

1、编程怎么锻炼编程思维?

编程思维本质上是我们解决问题的一种方法,是逻辑思维的一种,就是利用我们已有的知识和工具,将自身的思路转化成逻辑运算的步骤,从而完成复杂的任务。

编程思维一般需要经过这么几个步骤:

?1、分解:把一个复杂的大问题,拆解成更可执行、更好理解的小步骤。

?2、 模式识别:找出相似模式,高效解决细分问题。

?3、抽象:聚焦*重要的信息,忽视无用细节。

?4、算法:设计一步一步的解决路径,解决整个问题。

有编程思维的孩子,数学不会太差。以小学口算为例:

它能运用在任何事情上,可能你并没有意识到,比如记忆电话号码:

通过这四个步骤,一个复杂的问题先被拆解成一系列好解决的小问题→每一个小问题被单独检视、思考,寻找解决方案→聚焦几个重要节点,忽视小细节,形成解决思路→设计步骤执行→问题解决。

所以,所谓“编程思维”并不是编写程序的技巧,而是一种高效解决问题的思维方式。经过编程训练的孩子,还可能养成下面这些优秀的思维习惯。

自动化思维

近几年很火的人工智能,本质上就是一种自动化。为了让自己在繁琐而重复的任务中解脱出来,有编程思维的小朋友会进行更高层思考和设计,利用工具和脚本让自己解脱出来,犹如工厂的流水线设计。

抽象思维

抽象就是去掉与计算无关的部分,用规约的方法还原到问题的本质。所谓本质即把初始问题转换为一个或几个可以使用计算机描述并解决的问题,进一步讲也就是转换为在算法上可计算的一个或几个问题。它的本质是利用计算机的能力。

系统思维

系统思维就是选择、改善或构建“框架”,以更快速、更全面、更深入地系统思考和表达的思维方式,可以理解为系统就是框架与逻辑的综合体。它能够帮助你更有效地理解一个较复杂的系统。

2、数学不好能否学编程?

由于编程的核心是算法,有些家长就认为数学不好的孩子,学编程/计算机科学会很吃力,这其实也是一个误区。

不可否认,数学和计算机科学是相互影响的,计算机中的计算原理处处都包含着数学思想,同样计算机的高速运算能力也大大地推动了数学的发展。

同时,编程能够帮助孩子理解数学抽象概念。对于许多孩子来说,数学概念太抽象、离生活太远,不好理解。但是在编程的过程中,抽象的数学概念可以被转化为看得见的、具体的图像。

另一方面,编程就是把实际问题转换成计算机能够理解的数学问题,对数学能力也是一种强化。

3、培养空间想象力

抛开学习的深度来讲难易,其实没有价值。从入门的角度来说,学编程并不比数学难。可为什么很多家长还是觉得编程很难,担心孩子学不会呢?本质原因在于家长没学过,对于自己不熟悉不了解的东西,人们倾向于放大它的难度。

我们教孩子学编程,和教他们学数学一样,都是期望孩子掌握一个更有效的工具,目标并不是成为伟大的程序员或数学家。

*后总结下,数学和编程都能锻炼思维,区别是前者对脑力的要求更高。如果数学不好,那就建议孩子先试试编程课,没准儿能重新找回自信呢!数学棒棒的孩子,也不妨尝试下编程,计算机科学也有高峰等着你去攀登呢。
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