編程對(duì)于語(yǔ)數(shù)外的好處
編程與語(yǔ)數(shù)外之間是相互作用的。
相關(guān)調(diào)查顯示，孩子在15歲以后，就會(huì)形成思維定式。在此之前，他們?nèi)绻麖奈窗l(fā)揮過(guò)獨(dú)一無(wú)二的創(chuàng)造力，從不知道去觀察，將來(lái)遇到任何事，大腦都會(huì)慣性地告訴他們：這件事你無(wú)能為力。
因此，比逼孩子做學(xué)習(xí)機(jī)器更重要的是，讓孩子去創(chuàng)造，去觀察，去積累。
比較先進(jìn)的教育國(guó)家，及創(chuàng)新學(xué)校，都有在融合學(xué)科、跨學(xué)科的學(xué)習(xí)模式上有探索。這有真實(shí)的社會(huì)需求和背景，也有學(xué)科發(fā)展細(xì)化之后的內(nèi)在邏輯要求。
少兒編程是兒童跨學(xué)科學(xué)習(xí)的的工具之一。無(wú)論是在學(xué)術(shù)界，還是在工業(yè)界，計(jì)算機(jī)科學(xué)已經(jīng)融合到各個(gè)學(xué)科當(dāng)中，做天文研究、做數(shù)學(xué)研究、做醫(yī)學(xué)處理，甚至做文學(xué)事業(yè)，都需要使用到計(jì)算機(jī)學(xué)科方法或成果。這是世界發(fā)展的自然結(jié)果;我們的教育上，在面向跨學(xué)科學(xué)習(xí)的命題時(shí)，也必將發(fā)展出基于少兒編程的基礎(chǔ)教育中的學(xué)科融合學(xué)習(xí)模式。
少兒編程課程可以非常好的融合數(shù)學(xué)學(xué)科、融合生物學(xué)科、融合科學(xué)學(xué)科，可以非常好的融合游戲，融合社會(huì)調(diào)查，融合語(yǔ)文戲劇。這里的創(chuàng)造性是無(wú)窮的。
我們一開始就說(shuō)，如果你把少兒編程當(dāng)作小碼農(nóng)——這是一種窄化思維。就如其它學(xué)科一樣，學(xué)數(shù)學(xué)不一定要做數(shù)學(xué)家，但生活中數(shù)學(xué)無(wú)處不在，學(xué)物理不一定要做物理學(xué)家，但科技中物理無(wú)處不在一樣，我們基于少兒編程的工具，可以開展大量的融合學(xué)科的任務(wù)：
生物：例如，我們可以模擬螞蟻的信息識(shí)別機(jī)制，用程序模擬螞蟻探路的過(guò)程，兒童將會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)更加的感興趣。我們還可以通過(guò)程序繪制花形，來(lái)了解植物花朵知識(shí)。如果使用其它高級(jí)語(yǔ)言，我們甚至可以利用分形原理來(lái)繪制美麗的分形樹。這些任務(wù)都融合了生物學(xué)的知識(shí)。
數(shù)學(xué)：例如，我們可以用程序設(shè)計(jì)來(lái)模擬時(shí)鐘，做一個(gè)可以真正使用的電子時(shí)鐘，兒童會(huì)更加深入了解時(shí)間機(jī)制。當(dāng)然我們還可以做計(jì)算器，可以做三角形分類器。這些任務(wù)都將加深兒童的數(shù)學(xué)理解、生活應(yīng)用以及編程能力。
游戲：這個(gè)甚至都不需要舉例，因?yàn)殡娮佑螒蚓褪浅绦蛟O(shè)計(jì)的一個(gè)基本方向。沒(méi)有兒童不喜歡游戲，但兒童更應(yīng)該了解游戲的創(chuàng)造過(guò)程——這將遠(yuǎn)比游戲帶給他們的幫助更大。
物理：例如，我們利用物理學(xué)基本規(guī)律，可以設(shè)計(jì)自由落體實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景，讓兒童在模擬世界中探索物理規(guī)律，并通過(guò)自己編程來(lái)進(jìn)一步加深理解。甚至可以導(dǎo)向兒童的終極思考——我們的現(xiàn)實(shí)世界，誰(shuí)是程序編制者?
這些跨學(xué)科的綜合實(shí)踐任務(wù)，都是需要多個(gè)學(xué)科的角度來(lái)考慮，來(lái)設(shè)計(jì)，并給到兒童綜合的實(shí)踐環(huán)境。少兒編程只是一雙鞋，一部車，兒童駛向哪里，將取決于我們的教育和兒童自身。這里與職業(yè)教育所不同的，恰恰是“編程不僅是編程”。
少兒編程培養(yǎng)兒童的基本技能
少兒編程涉及到的基本技能非常豐富，不僅僅是編程本身。以Scratch為例，至少有如下四個(gè)方面的基本技能方向，如圖：
數(shù)學(xué)方面
個(gè)方面就是數(shù)學(xué)。少兒編程圖形化編程，技能方向就是數(shù)學(xué)。我們前面注意到，兒童學(xué)少兒編程，首先注意的就是一個(gè)或一些角色在舞臺(tái)上的行動(dòng)——這其中就括：
坐標(biāo)系：舞臺(tái)是一個(gè)以中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系，x軸正方向?yàn)橛?，y軸正方向?yàn)樯?。通過(guò)(x，y)坐標(biāo)點(diǎn)，來(lái)控制所有角色的位置。事實(shí)上，舞臺(tái)上還有一個(gè)隱含的坐標(biāo)系，通過(guò)方向、角度和距離，這是一個(gè)極坐標(biāo)系。上下左右的位置，行動(dòng)操控都是通過(guò)角色的坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
數(shù)據(jù)類型：最常見(jiàn)的是整數(shù)和小數(shù)，即實(shí)數(shù)集(在Scratch中所有實(shí)數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)類型)，另外還有布爾類型(真或假)、字符串類型(一段文本)。
數(shù)據(jù)的比較：也就是數(shù)學(xué)中三種基本順序，大于、等于和小于。
算術(shù)運(yùn)算：加減乘除是四種基本運(yùn)算，兒童在編程過(guò)程中，常常需要在具體的場(chǎng)景中來(lái)運(yùn)用這四種基本運(yùn)算。另外還有取模運(yùn)算和四舍五入。
數(shù)學(xué)函數(shù)：在編程過(guò)程中，兒童將接觸到一些基本的數(shù)學(xué)函數(shù)，括取絕對(duì)值，三角函數(shù)，對(duì)數(shù)函數(shù)以及指數(shù)函數(shù)等?？梢苑浅Ｖ庇^的通過(guò)函數(shù)圖像的自動(dòng)描點(diǎn)畫圖及生活應(yīng)用來(lái)理解它們。
幾何圖形：在編程過(guò)程中，一類常見(jiàn)的任務(wù)就是圖形繪制。這個(gè)過(guò)程中，兒童將大量接觸幾何圖形，并從坐標(biāo)系中進(jìn)行圖形繪制和操控。
所以這里面有著大量的數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容，而且，這些內(nèi)容都在具體的問(wèn)題和任務(wù)場(chǎng)景中出現(xiàn)，既括基本算術(shù)和幾何圖形知識(shí)，也括函數(shù)以及坐標(biāo)系等中學(xué)數(shù)學(xué)核心概念。通過(guò)它們?cè)诰唧w任務(wù)中的應(yīng)用，兒童不僅操控了這個(gè)虛擬世界，而且會(huì)切身鍛煉到、應(yīng)用到數(shù)學(xué)知識(shí)和能力。
邏輯方面
編程的基礎(chǔ)，既有數(shù)學(xué)，也有邏輯。邏輯思維能力，是兒童發(fā)展的一個(gè)基本能力，在文理各個(gè)方向都是十分重要的基礎(chǔ)。少兒編程，可能是次對(duì)兒童正式的、系統(tǒng)的進(jìn)行邏輯方面的鍛煉。
邏輯變量：起點(diǎn)就是邏輯變量或事件的真或假。真或假是邏輯世界的兩個(gè)基本值。
比較邏輯：對(duì)于用比較判斷的邏輯，是兒童有直接經(jīng)驗(yàn)并可以學(xué)習(xí)的基本邏輯判斷，大于、等于、小于三種邏輯判斷。
事件邏輯：其次是事件邏輯，基于事件的判斷，也是兒童比較熟悉的。少兒編程用幾種基本的事件模式，來(lái)生成事件判斷語(yǔ)句。在Scratch中都是以“觸碰”為核心動(dòng)作來(lái)構(gòu)建的。
邏輯運(yùn)算：在簡(jiǎn)單的邏輯推理中，三種基本邏輯運(yùn)算是最重要的基礎(chǔ)。即與邏輯、或邏輯和非邏輯——這三種基本邏輯在少兒編程中大量的使用到。
邏輯控制：然后就是一組邏輯控制，括條件判斷、循環(huán)控制和等待。這些既是少兒編程的基本邏輯控制語(yǔ)句，也是邏輯思維鍛煉的一個(gè)基本工具。
所以在少兒編程中，邏輯思維的訓(xùn)練是一個(gè)基本訓(xùn)練，這也是程序設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)科學(xué)方向的一個(gè)基本核心特征。兒童將在大量的問(wèn)題解決和任務(wù)控制中，形成系統(tǒng)化的有邏輯的解決方案。突出鍛煉到兒童的邏輯思維能力。這種邏輯訓(xùn)練的密集度，不是其它活動(dòng)所能比擬的。
設(shè)計(jì)思維
設(shè)計(jì)思維是人們提出的對(duì)未來(lái)社會(huì)有重大意義的思維方式，它是一種面向問(wèn)題解決的、創(chuàng)新的系統(tǒng)思維方法。這也是屬于STEM課程方向內(nèi)少兒編程的優(yōu)勢(shì)之一。我們的兒童將系統(tǒng)的思維方法來(lái)分析、分解問(wèn)題(需求)，并通過(guò)綜合的資源來(lái)解決問(wèn)題。
基本設(shè)計(jì)：在Scratch的編程世界中，任何一個(gè)問(wèn)題需求或任務(wù)，都需要在背景、角色及行為上進(jìn)行思考和分解。它們是這款編程工具提供的基本視角和思維框架。
角色表達(dá)：在角色的行為表達(dá)過(guò)程中，基本的表達(dá)工具是外觀圖形的控制和聲音音樂(lè)的控制(Scratch提供21種樂(lè)器的模擬)。一個(gè)角色的外在行為和表達(dá)，無(wú)非這些方面。
交互邏輯：在事件過(guò)程中，背景、角色、行為所組成的一個(gè)完整世界中，核心邏輯是通過(guò)它們交互來(lái)完成的。除了程序所控制的軟件層面的交互之外，Scratch還提供豐富指令對(duì)計(jì)算機(jī)外部設(shè)備(如鼠標(biāo)、鍵盤)以及外部的自動(dòng)化控制元件的操作能力，這使得少兒編程的解決問(wèn)題方式，擴(kuò)展到了硬件層面，擴(kuò)展到了生活中的自動(dòng)控制層面。
所以，少兒編程是一個(gè)具有豐富資源和場(chǎng)景可能性的學(xué)科方向，以驅(qū)使兒童深入的、創(chuàng)新的考慮問(wèn)題的解決方法，并鍛煉到兒童的設(shè)計(jì)思維。隨著問(wèn)題的復(fù)雜度，以及兒童問(wèn)題解決方案的復(fù)雜度，和方案中操控設(shè)備復(fù)雜度的提升，兒童的設(shè)計(jì)思維能力在不斷提升。
程序設(shè)計(jì)
我們最后再談一談少兒編程對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的提升——這是顯而易見(jiàn)的，這是本門的功能。雖然我們前面說(shuō)，就編程啟蒙工具Scratch這一類而言，它的語(yǔ)言設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)版的，但對(duì)兒童而言卻是剛剛好。
程序設(shè)計(jì)的基本方面：程序設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的基本方面，括數(shù)據(jù)與變量的概念，括語(yǔ)句和模塊(函數(shù))，都是程序設(shè)計(jì)的基本概念。
計(jì)算機(jī)科學(xué)的方面：另外，Scratch中還有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持，這是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本核心內(nèi)容之一，還有對(duì)消息機(jī)制的應(yīng)用，這在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中大量的應(yīng)用著。同樣的，需要使用到流程圖等設(shè)計(jì)工具。
系統(tǒng)運(yùn)行邏輯：目前我們的社會(huì)，是一個(gè)人機(jī)協(xié)作的社會(huì)。相當(dāng)多的職業(yè)和職位，都需要和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打交道。理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的原理，最深入的方式就是理解一段程序。少兒編程每個(gè)任務(wù)，都會(huì)涉及到系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行和結(jié)束的基本過(guò)程。
工程技術(shù)研發(fā)邏輯：這既屬于元認(rèn)知層面的訓(xùn)練，同時(shí)也是STEM學(xué)科方向的基本特征之一。兒童在少兒編程過(guò)程中，將如何分析問(wèn)題(需求)，設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試，并在應(yīng)用中體會(huì)著解決問(wèn)題的快樂(lè)。深刻理解在工程意義上而言解決一個(gè)真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程。
小結(jié)
通過(guò)以上數(shù)學(xué)方面、邏輯方面、設(shè)計(jì)思維和程序設(shè)計(jì)四個(gè)方向基本技能介紹，我們可以得出結(jié)論，少兒編程這個(gè)學(xué)科，對(duì)比現(xiàn)在學(xué)校里的所有學(xué)科而言，都有鮮明的特色和優(yōu)勢(shì)。它對(duì)我們兒童的教育和鍛煉，恰恰是許多學(xué)科所不能提供的。
所以，少兒編程對(duì)于兒童的基本技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，有著巨大的、不可替代的作用。
