学数学到底学什么?如果只是为了刷题和考试,那就大错特错了。学习数学目的是为了让孩子掌握数学的思想方法和精神实质,并以此去解决实际问题。
单纯地培养孩子的“数学思维”已不足以增加孩子的竞争优势了。现在国内外的精英教育强调更多的是“编程思维”。因为提前让孩子掌握“编程思维”是应对AI时代竞争的最好方法。
难怪比尔盖茨说过:学习编程可以锻炼你的思维,帮助你更好地思考,创建一种我认为在各领域都非常有用的思维方式。
那“编程思维”到底是什么呢?
对我们有什么帮助?往下看
什么是编程思维?
所谓“编程思维(computational thinking)”就是“理解问题——找出路径”的思维过程,它由四个步骤组成:
1、分解(decomposition),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(pattern recognition),根据经验找出相似模式,高效解决细分问题。
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。
3、抽象(abstraction),聚焦最重要的信息,忽视无用细节。
简单说就是找到问题的本质,过滤掉其他无关紧要的因素。
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。
4、算法(algorithms),设计一步一步的解决路径,解决整个问题。
通过这四个步骤,一个复杂的问题先被拆解成一系列小问题→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,而是一种高效解决任何问题的思维方式。
编程思维的好处
编程思维能培养孩子五个方面的能力:策划构思能力、逻辑分析能力、模式识别能力、问题分解能力、测试纠错能力。
以写作文为例:
想把作文写得又快又好→先解题,拆分出可能的层次内容→调用大脑存储的相关信息——例子、格言,类似的文章→列出提纲,理清思路→动笔写。
可以这么说,无论你的目标是什么,运用“编程思维”都能让你更高效地解决问题,逐渐拉开和别人的差距,成为人生赢家。
编程思维和数学有啥关系
编程和数学是相辅相成的一对好兄弟,你中有我,我中有你。
1.编程所需要的很多能力和数学是相通的。比如逻辑思维、模式识别等。再往深里说,编程的核心是算法,而算法的核心也是数学。现在的机器学习会大量的用到算法,其本质还是数学模型计算问题。
2. 编程能够帮助孩子更好地理解数学抽象概念。对于许多中小学生来说,数学概念太抽象。孩子们可以通过编程,将抽象的数学概念转化为看得见的、会动的图像。
例如数学中最常用的函数,书本上的概念理解起来很抽象,如果通过编程,我们就可以在计算机上展示出来。
Sin和Cos在三角形上的运用:
神奇的数学之心:
3. 编程能够强化孩子的数学能力。如果孩子想用代码建造飞机,那就要用到各种各样的数学知识,并且还要调用抽象思维的能力。
来源:编玩边学
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