如何培养“编程思维”？

生活处处皆编程。这么说的原因很简单——因为编程思维可以解决生活中的很多问题。那么，什么是编程思维呢？简单地说就是：为了把一个问题解决得快且好，在头脑中分解、优化等思考的思维能力。比如，如何能随时拍到女儿的笑脸？这个爸爸在手机背后贴了女儿喜欢的卡通图案总忘了拿手机？把置物架和门锁结合就可以解决问题了

以上两个问题就用到了程序设计，他们出自一个有趣的“编程思维”科普节目，中小学生看了就能懂，今天分享给大家。

编程思维：“程序设计的思考方式”

从2020开始，日本将“编程教育”列为中小学必修课。其编程课的重点不是编写代码，而是培养孩子的“编程式思维”。为了让大家更好地理解“编程思维”，NHK推出了名为“TEXICO”的节目，日文原名“テキシコー”，即“程序设计的思考方式”。为了用最简单的方法教会孩子“编程思维”，节目提出了一种“不插电的编程教育”口号。通过生活中生动的程序模拟演练来传递一种“问题解决式”的思维方式，帮助训练孩子“编程思维”。节目指出编程思维包含五个要素，分别是——分解，组合，概括，抽象，模拟。

分解：分解之后再思考

在遇到复杂问题时，要拆成一步一步的按顺序思考；如果刚好在当中能找出一些规律，还能达到事半功倍的效果。为了说明分解的力量，节目组在片中解码了一个魔术。先挡住魔术师的视线，然后将骰子随意摞成一摞，放在旋转的台面上，魔术师每次都能很快指出露在外面的所有点数之和。看起来像魔法，但实际上是一个简单的数学问题。魔术师把问题分解开来。首先，骰子5的背面一定是2，3的背面一定是4，1的背面一定是6，而且相对的两个面加起来一定是数字7。摞起来之后，每个骰子漏在外面都有4个面，那么一个骰子的面数之和就是14。然后用 “14+顶面点数” 就能知道这一个骰子露在外面的点数之和。而最上面一个骰子，比其他骰子多了个顶面点数，所有骰子露在外面的点数之和是「骰子数x14+顶面点数」。这样就难不倒魔术师了！

组合：对流程的排列组合进行思考

“编程思维”中组合能力是指：对事物进行排列组合思考，寻求出最佳组合，从而提高效率，同时提升个人解决问题的能力。一件事拆分步骤，但不一样的排列组合对效率有很大的影响。
小兵要清理垃圾，分为三步，但这样效率太低，思考后小兵改变了清理顺序，只需要两步就做好了。可见，效率的提高顺序变换是关键。
我们生活中到处都有程序设计，很多问题都需要把时间进行最优分配。
这次首领给小兵的任务是煎肉饼，但只有1个锅，1次可以煎2个饼，煎好1面需要5分钟。
此时店里来了3个客人，需要煎3个饼，如何最快呢做好饼呢？
小兵先煎好2个饼，用了10分钟；再花10分钟，煎好最后1个饼，共计20分钟。
但客人投诉他们上菜太慢。首领很快给出了更好的方法，小兵照做后，只用15分钟就做好了3个饼，节省了5分钟时间。
你能猜出是怎么做到的吗？

概括：发现规律

这里通过一个简单的逻辑小魔术，训练孩子的概括、抽象或分解等编程思维。将一张纸撕成9份，然后魔术师递出其中1张，让助理随机写一个数字，然后将其他8张也写上数字，并且全部翻转过去，打乱顺序。这难不倒魔术师，他准确地找到了8！他是如何做到的呢？其实道理很简单：魔术师第一次递出来的纸，四个边都有撕开的痕迹，而其他纸都不是这样！很多看似复杂神奇的事物，只要仔细观察，找到它的规律所在，就会变得非常简单。

抽象：把重要的东西抽出来考虑

会跳舞的小人，其实这个小人的背后，也隐藏着编程思维！看起来很复杂的脚步运动，其实也是有规律的：桌底下面有两个移动的三角形，正是它们在指挥小人跳舞，而且是三只脚保持同步运动。再把这个运动轨迹进行一点抽象，就能发现原来这是几何形状里两个三角形的6个顶点。最后镜头翻转到桌面之下，章鱼移动真的是靠两块磁铁三角板来操纵，不禁让人恍然大悟！

这正体现了程序思维中的“分解”和“抽象”——将复杂动作分解后，去除干扰信息，把脚上的磁铁抽象出来，就找出真相了。

模拟：在脑海中过一遍流程

这是一个电车、轨道和卡尺的组合。如果开动电车，走到卡尺处，电车会受阻，车轮与轨道之间的摩擦力会推动轨道向后移动。那么，如果把轨道换成圆形，并在轨道旁边固定上一个三角形的立体积木，再次开动列车，会出现什么样的情况呢？展示完发生变化的道具后，引导孩子在脑海中模拟该装置的运行轨迹。最后再揭晓答案会是怎样的结果呢？

电车撞上卡尺——轨道与三角运动起来——三角打开大门——电车运动再撞上卡尺——轨道与三角运动起来——三角打开大门......一个简易的“永动机”出现了！在完成编程以及科学研究时，经常会用到“做出假设，进行模拟”，这个过程让我们更容易找到症结所在。以上可见，编程思维其实就是由抽象思维、分解思维、归纳思维、算法思维、评估思维，这5个思维能力组成的。

我们说，每个孩子都应该懂点编程，其实是指具有广义上的编程思维——思考模式、解决问题的方法和创造力。经历过这样思维训练的孩子，思路更加清晰，会在梳理、分解、解决问题的时候也会拥有更强的信念。它会让孩子们学会抽丝剥茧，抓住最重要的部分，进行思考，让生活变得高效。

思维模式是孩子人生的底层代码，家长作为孩子人生早期的“程序员”，尽可能多地给孩子输入“编程思维”的代码，给孩子塑造出更加积极的成长空间。

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