隨著計(jì)算機(jī)就業(yè)市場(chǎng)持續(xù)火爆铜秆，和STEAM相關(guān)的教育產(chǎn)品越發(fā)炙手可熱，我經(jīng)常遇到朋友詢問(wèn)孩子該學(xué)什么編程語(yǔ)言讶迁，并讓推薦靠譜編程興趣班连茧。
我計(jì)算機(jī)科班出身，97年畢業(yè)后在IT行業(yè)里打拼巍糯，2004年起一直在加拿大高中教計(jì)算機(jī)編程和機(jī)器人設(shè)計(jì)啸驯，教過(guò)成百上千計(jì)的學(xué)生，所以也勉強(qiáng)算得上是行內(nèi)人士祟峦。我不反對(duì)孩子從小學(xué)編程罚斗，只是對(duì)孩子從小學(xué)編程的效果持保留看法。
本文從一線編程老師的視角宅楞，基于兒童認(rèn)知發(fā)展心理學(xué)理論针姿，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐中的觀察和思考，陳述了一些關(guān)于孩子學(xué)編程的客觀事實(shí)厌衙，希望能對(duì)想讓孩子學(xué)編程的家長(zhǎng)有所啟示距淫。
1. 從小學(xué)過(guò)編程的孩子，長(zhǎng)大系統(tǒng)學(xué)編程時(shí)婶希，跟同齡人比榕暇，沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)
在從小學(xué)編程的孩子中有兩類，一類是強(qiáng)烈的興趣驅(qū)使，自發(fā)的深入鉆研下去彤枢；還有一類是受父母影響狰晚，從小開(kāi)始在興趣班學(xué)習(xí)編程。
比爾蓋茨和伊隆馬斯克屬于前者缴啡， 兩人都是不可世出的天才壁晒，普通人不具有可比性。
我所接觸的從小學(xué)編程的孩子盟猖，大都屬于后者讨衣。 在教學(xué)實(shí)踐中，我發(fā)現(xiàn)這些孩子因?yàn)閷W(xué)過(guò)所以一開(kāi)始入門要比其他孩子快式镐，但是隨著內(nèi)容深入，尤其當(dāng)學(xué)到條件循環(huán)固蚤，一維數(shù)組娘汞，他們的表現(xiàn)和其他第一次接觸編程的孩子基本沒(méi)有區(qū)分度。 而且這類孩子當(dāng)中夕玩，有些還會(huì)存在這樣一個(gè)問(wèn)題：先入為主靠機(jī)械模仿形成的思維定勢(shì)你弦，很難糾正。
比如說(shuō)燎孟，教過(guò)一個(gè)從三年級(jí)開(kāi)始就用樂(lè)高編程的孩子禽作，寫條件循環(huán)的時(shí)候總是不假思索的上來(lái)就先寫一個(gè)無(wú)限循環(huán) while（1==1），然后在循環(huán)體里再用if語(yǔ)句判斷循環(huán)終止條件揩页，通過(guò)break終止循環(huán)執(zhí)行旷偿。而對(duì)于課堂上反復(fù)強(qiáng)調(diào)的通過(guò)設(shè)置變量初始條件，然后合理選擇條件來(lái)控制循環(huán)的模式爆侣，置若罔聞萍程。
超前學(xué)習(xí)的孩子，如果學(xué)的時(shí)候深入鉆研兔仰，徹底學(xué)透的話倒還好茫负；最怕的當(dāng)時(shí)學(xué)的一知半解，似懂非懂乎赴。而當(dāng)按照正常進(jìn)度在學(xué)校系統(tǒng)學(xué)習(xí)同樣的知識(shí)的時(shí)候忍法，很難沉下心再去學(xué)，總是覺(jué)得自己已經(jīng)會(huì)了榕吼，直接去做題饿序。而做練習(xí)的時(shí)候，因?yàn)楫?dāng)初并沒(méi)有完全理解友题，不可避免的出現(xiàn)用編程定勢(shì)去生搬硬套的現(xiàn)象嗤堰。
年復(fù)一年，這樣的現(xiàn)象每年都在教室里重演。
萬(wàn)物生長(zhǎng)皆有時(shí)踢匣，人的認(rèn)知也是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程告匠，不遵守自然規(guī)律的拔苗助長(zhǎng)，非但培養(yǎng)不出孩子在學(xué)科（比如數(shù)學(xué)离唬，編程）上的優(yōu)勢(shì)后专，還扼殺了孩子自發(fā)的探索未知的興趣和好奇心。
2. 編程不是童子功输莺，并非越早學(xué)越好
有些技能比如樂(lè)器戚哎，靠的是肌肉記憶和聽(tīng)覺(jué)記憶，從小開(kāi)始學(xué)比長(zhǎng)大之后再學(xué)能培養(yǎng)出更好的手指運(yùn)動(dòng)機(jī)能嫂用、手指獨(dú)立性型凳、柔韌性以及控制能力；同時(shí)聽(tīng)力音感也是需要從小訓(xùn)練嘱函，大了之后甘畅，很多音耳朵就再也區(qū)別不出來(lái)了。
但是編程不是往弓，表面上看疏唾，編程是學(xué)習(xí)一門編程語(yǔ)言，內(nèi)里培養(yǎng)的是其實(shí)是孩子認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維方式函似，而這種思維方式可以跨界應(yīng)用到其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中槐脏， 這種思維方式即為編程思維。
編程思維簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)撇寞，就是能夠把現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜問(wèn)題顿天，逐步拆分成可理解的小問(wèn)題，（Decomposition拆分）重抖，接著根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)露氮，找出新問(wèn)題和以前解決過(guò)的問(wèn)題的相似性，舉一反三琢磨出規(guī)律（Pattern Recognition模式識(shí)別）,然后將問(wèn)題里涉及的數(shù)據(jù)抽象（Abstraction）到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（變量钟沛，數(shù)組畔规，鏈表等等），把數(shù)據(jù)處理過(guò)程可重復(fù)執(zhí)行部分抽象（Abstraction）成函數(shù)模塊恨统，通過(guò)循環(huán)執(zhí)行叁扫，最后根據(jù)前三步的分析成果，設(shè)計(jì)步驟畜埋，寫出算法(Algorithms)莫绣，從而解決問(wèn)題。（如果有興趣了解編程思維悠鞍，可以參考我去年寫過(guò)一篇關(guān)于編程思維的文章）
由此不難看出对室，培養(yǎng)編程思維的前提條件是有扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)，尤其是代數(shù)基礎(chǔ)和抽象思維能力。根據(jù)兒童認(rèn)知心理學(xué)鼻祖Jean Piaget的理論掩宜，孩子的抽象思維能力的形成是在11歲到16歲之間蔫骂，而代數(shù)學(xué)習(xí)按正常的教學(xué)進(jìn)度也是在初中以后。所以如果孩子數(shù)學(xué)基礎(chǔ)沒(méi)打牢牺汤，抽象思維還沒(méi)有建立起來(lái)辽旋，談編程思維無(wú)疑是空中樓閣。
在安大略省正式編程課到10年級(jí)才開(kāi)設(shè)檐迟，即便對(duì)于15补胚，6歲的孩子來(lái)說(shuō)，編程這門課學(xué)的也絕不輕松追迟。?
而在大學(xué)錄取這塊兒溶其，包括滑鐵盧在內(nèi)的計(jì)算機(jī)專業(yè)都不要求學(xué)生在高中任何編程經(jīng)驗(yàn)。我曾經(jīng)專門跟滑鐵盧大學(xué)計(jì)算機(jī)系本科教學(xué)老師Sandy Graham專門請(qǐng)教過(guò)敦间，Sandy在多年教學(xué)實(shí)踐也發(fā)現(xiàn)握联，在滑鐵盧本科生中，中學(xué)上過(guò)編程課和以前從沒(méi)有接觸過(guò)編程的孩子相比每瞒，并沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。相形之下纯露，倒是數(shù)學(xué)好的孩子后勁更足剿骨。
Geoffrey Hinton，當(dāng)今機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的教父級(jí)人物埠褪，也是持同樣的觀點(diǎn)浓利。十年前，人工智能遠(yuǎn)沒(méi)有今天的熱度钞速，Hinton因?yàn)榕畠涸谖野嗌洗矗鲃?dòng)聯(lián)系過(guò)來(lái)給學(xué)生們講講機(jī)器學(xué)習(xí)研究和進(jìn)展，希望能夠激勵(lì)更多孩子投身于機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域渴语。感謝他熱心之余苹威，我連忙跟他確認(rèn)來(lái)參加講座的學(xué)生是否需要有計(jì)算機(jī)方面的背景知識(shí)，是不是該至少學(xué)過(guò)AP計(jì)算機(jī)驾凶。得到的回復(fù)是：不需要牙甫，只需要數(shù)學(xué)，最好能了解微積分就可以了调违。
綜上所述窟哺，編程不是童子功，什么時(shí)候?qū)W都可以技肩。如果想將來(lái)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有長(zhǎng)足發(fā)展且轨，學(xué)好數(shù)學(xué)是王道。
3. 即便如此，還是想讓孩子學(xué)編程旋奢，那該怎么辦泳挥？
未來(lái)十年，幾乎沒(méi)有領(lǐng)域離得開(kāi)編程黄绩，深入掌握編程這門技術(shù)羡洁，確實(shí)能讓孩子將來(lái)面臨升學(xué)或就業(yè)時(shí)有更多選擇。
我的一個(gè)學(xué)生菲爽丹，申請(qǐng)今年暑假在哈佛醫(yī)學(xué)院實(shí)習(xí)的職位筑煮，跟她同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)這個(gè)職位的有哈佛本科和研究生，但是最后她脫穎而出粤蝎。原因除了她11年級(jí)暑假給西雅圖的一個(gè)機(jī)構(gòu)做過(guò)類似的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作之外真仲，面試官看重就是她的編程背景，從9年級(jí)開(kāi)始學(xué)編程直到修完AP計(jì)算機(jī)課初澎，其間還參加過(guò)不少編程競(jìng)賽秸应。
菲上高中前，根本沒(méi)有想過(guò)要學(xué)編程碑宴。 9年級(jí)學(xué)校把計(jì)算機(jī)作為必修課软啼，她才第一次接觸編程，編程環(huán)境是卡耐基梅隆大學(xué)的設(shè)計(jì)Alice（www.alice.org), 有別于傳統(tǒng)的文本編譯器的一款3D圖形界面的免費(fèi)編程教學(xué)軟件延柠。Alice編程體驗(yàn)是祸挪，首先建立自己個(gè)性化虛擬世界，然后往里添加和擺放各種人物或動(dòng)物以及物品3D模型贞间，學(xué)生可以寫的程序既可以控制這些模型生成動(dòng)畫贿条，也可以是讓用戶通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤來(lái)和這些模型互動(dòng)的3D游戲。因?yàn)锳lice, 菲喜歡上了編程增热，從此一發(fā)不可收拾整以，一路修到AP計(jì)算機(jī)。?
跟學(xué)習(xí)其他任何技能一樣峻仇，教編程與其說(shuō)是教技能公黑，還不如說(shuō)是激發(fā)起孩子對(duì)編程的內(nèi)在興趣，然后不畏艱難础浮，一路深入鉆研下去帆调。
菲對(duì)編程第一次觸電是9年級(jí)，無(wú)論是抽象思維還是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)豆同，都已經(jīng)具備了番刊。而對(duì)于低齡孩子來(lái)說(shuō)，無(wú)論是Alice影锈，Scratch芹务，還是樂(lè)高或是VEX蝉绷，從培養(yǎng)興趣來(lái)說(shuō)都是好的工具，但是不要對(duì)從中學(xué)到的東西能夠有效的轉(zhuǎn)化為實(shí)用的編程技巧抱太大期望枣抱，因?yàn)檫@個(gè)年齡段的孩子大多還理解不了編程的實(shí)質(zhì)熔吗。
等到孩子認(rèn)知水平能夠系統(tǒng)學(xué)編程的時(shí)候，如果所在學(xué)校不提供編程課佳晶，想送孩子學(xué)編程的話桅狠，一定找到好的老師，不然還不如不學(xué)轿秧。
我前兩年教過(guò)一個(gè)學(xué)生中跌，父母都是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里著名專家，父親當(dāng)時(shí)還擔(dān)任大學(xué)計(jì)算機(jī)系的系主任菇篡。他們?yōu)楹⒆舆x課的事情，先先后后找過(guò)我兩次驱还。因?yàn)樗麄冎皼](méi)有讓孩子接觸過(guò)編程闷沥，所以對(duì)于入門課這塊兒非常慎重狐赡。他們?cè)敿?xì)詢問(wèn)了課程的內(nèi)容和我的教學(xué)方法鸟雏，跟我探討了編程思維和以及在教學(xué)實(shí)踐如何培養(yǎng)編程思維孝鹊。父親尤其關(guān)注每一個(gè)單元結(jié)束后的project苔咪，因?yàn)閷W(xué)習(xí)編程關(guān)鍵不在于老師在課堂上講多少柳骄，而是在于學(xué)生在做Project的過(guò)程中理解舔清，消化杯聚，整合知識(shí)點(diǎn)幌绍。而好的project需要難度適當(dāng)能夠巧妙的融會(huì)貫通所有知識(shí)點(diǎn)，而且會(huì)讓孩子做完之后非常有成就感主儡，從而更加激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
教了這么多年學(xué)生，這樣認(rèn)真的父母骄瓣，我還是第一次遇到。我不認(rèn)為這種做法是挑剔扒磁，因?yàn)槎蟹镣校灾?jǐn)慎。
最后敦腔，由衷希望每個(gè)學(xué)編程的孩子负懦，收獲技能之外纸厉，能培養(yǎng)出有效解決問(wèn)題的編程思維，最重要的是從中發(fā)掘出自己的興趣躯枢，深入鉆研下去。正如伽利略所說(shuō)：
“You cannot teach a man anything; you can only help him discover it in himself.” ~Galileo Galilei
