程序语言本质是思维的工具

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1、程序语言本质是思维的工具　　我曾经在饭桌上和一个朋友发生了争执，起因是一篇报道，它说农村居民有一个习惯，他们会不停地生孩子，一直要到生出儿子才算完！　　我觉得这样偏向男孩儿的生育习惯一定会导致人口失衡。我的这位朋友则认为生男生女的概率始终是50%，所以不管怎么安排生育，最后都是男女各一半。　　我们使用各种图形、文字、公式推演分析，总是不能说服对方。　　怎么办呢？我们决定用程序来模拟一下！　　三下五除二，我们编写了一段程序。结果显示：如果对大样本进行重复计算，那么人口分布中男女概率是相等的，也就是男女比例会保持不变。　　但是，这样的“偏心”策略难道不会有任何影

2、响吗？有的！因为我们如果改变程序逻辑，让人口系统向前演化，就会发现系统出现不稳定的情况。如果样本量比较小，甚至会出现人口系统瞬间崩溃的情况，比如所有家庭突然第一胎都是男孩，然后他们不再生育，于是因为无法婚配直接后代断绝了。　　如果我们不懂编程语言，我们不会想到用程序来交流思想。　　人类的思想表达必须借助工具，也就是语言。这些符号体系极为重要，因为人类的智力成果是通过它们来表达的。符号是外在经验的心理内化产物，借助含义丰富的符号，人类可以凭借智力就进行复杂的沙盘演绎，相当有效地掌控外部现实。10　　人类迄今为止发明了三种标志性的语言，分别是自然语言、数学语言、

3、程序语言。它们对应了人类的三个文明时代，农业与手工业时代、工业时代、信息时代。　　语言的学习是孩子们基础教育阶段的核心。中国历来重视文化教育，汉语教育更是博大精深。但是，我们的现代数学教育却出现得很晚，到民国才有。没有尽早引入现代数学符号，使得中国文化落后于世界一个时代，未能进入工业时代。众所周知，现代的电磁学、热力学知识都需要使用现代数学符号进行表达。　　在1859年出版的由李善兰和伟列亚力合译的《代数学》开始尝试介绍西方的数学符号，其中伟列亚力评论道：“微分积分为中土算书所未有，然观当代天算家所著各书，其理有甚近微分者，因不用代数式，故或言之甚繁推之甚难

4、……”意思就是说，中国的数学研究已经显露出微积分的思想，但是因为用中文表达极度烦琐，所以无法取得有效的发展进步，始终处于原始萌芽状态。　　每一种符号体系的建立都是人类智慧跨越式的发展，是上了一个大台阶。借助简洁、清晰的数学符号，小学生学习乘除法也没有困难，而这些算术以前被认为是非常艰深困难的。　　我们曾经错过了现代数学发展的关键年代，今天我们不能再错过编程语言迅猛前进的大潮流。正如海德格尔所说：“语言并非仅仅是一种用以交流思想的工具，而且是存在的住所。”让我们带领孩子们进入这个程序语言创造的住所吧！　　建立起编程语言课程体系10　　在孩子们很小的时候引入编程

5、语言，是否符合孩子的心智发育阶段呢？对于这个问题有很多争论。在20世纪70年代，美国把Basic语言推广到中小学，期望编程课能够为基础教育带来革命性的变化。但是，结果却是不成功的。根本原因在于语法的烦琐、程序调试困难、编程内容乏味。　　直到近几年图形化编程工具出现，少儿编程教育才真正迎来春天。孩子不再纠结于应该输入一个“；”还是“，”了。编程教育直接进入真正的核心，那就是时间与空间的操作。时间是操作顺序、流程；空间是存放信息的结构。　　图形化编程工具把动画指令结合进来，使得创作内容能迅速切入孩子的兴趣。同时也更加易于把其他的学科涵盖其中，更是增添了编程的魅力

6、。　　我在几年的编程教育中体会到，少儿编程课的体系应该把程序设计、数据结构与算法、工程系统规划、创意培养、多学科融合作为每一个阶段的目标。在课程递进过程中，整体呈现螺旋上升的格局。　　比如，每一个阶段都有程序设计的观念引入，在最基础的部分只需要掌握“顺序执行”“重复执行”“条件分支”的分解动作就够了，再往后慢慢引入几种控制结构的嵌套组合，直至循环变量间有复杂耦合关系的情况。　　另外一个极其重要的方面，就是编程内容要有“意义”。这可以说是少儿编程教育的全新课题，以前也没有类似的教育学成果可以借鉴。之前的计算机课程都是面向成年人的，课程通常只是讲授原理、方法，至

7、于具体应用，那就是看个人的兴趣、悟性了。　　但是，孩子的编程教育不能这样做，必须在课程设计时把丰富的意义填充进去。教师要为学生设计很多有趣的“应用题”10，这些应用题将延伸到生活的每个方面，激发起孩子们的严肃思考，比如人类的经济生活、伦理关系。　　当然，编程语言的核心知识体系也要巧妙地编织进去。以多学科知识为纬线，以程序设计语言为经线，构造一个趣味性、知识性兼具的课程体系。这样的课程一定能够让孩子们乐此不疲，持续前行。　　说起来容易，做起来难。创新的少儿编程教育方法的探索，课程研究的积累，绝非数年之功可以达成。　　我创办阿儿法营这几年，一直在努力研究课程建设

8、。我愿意在这里分享阿儿法营的部分教学记录，希望能起到