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五年级的孩子学编程有没有意义?

发表时间:2022-03-25来源:网络

具体:1支笔+1支笔=2支笔、1个人+1个人=2个人

抽象:1+1=2

具体:2+1=1+2、3+5=5+3、2*(3+4)=2*3+2*4

抽象:x+y=y+x、a*(b+c)=a*b+a*c

具体:集合的代数运算并、交、补集等,布尔代数逻辑运算与、或、非等。

抽象:抽象代数中,一个非空集合的幂集及集合包含运算作为一个格,它诱导的代数系统与布尔代数系统同构。

纯数学家研究的是不同的抽象结构,但如果我们把不同的数学结构,如群、偏序、拓扑空间等,进行进一步的抽象,研究结构之上的结构,这就是范畴(category)。若再度抽象,我们就得到了函子(functor),再往上就是自然变换(natural transformation)。范畴论还可以继续研究抽象的抽象,直至无穷。摘自:http://zhuanlan.zhihu.com/p/33920955 (Arjuna:范畴论学习笔记1:基本概念)

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进一步了解数学抽象可以看这里

学习数学一定要用抽象的思维去学吗?。从中可知,数学抽象显然与物理物理学的抽象有区别,当然与计算思维中的抽象方法也是有区别的。

人类思维里最高级的过程叫抽象,越抽象的概念,知识压缩率越高,占用的空间越小,有效的带宽越大(摘自:http://www.zhihu.com//319184424/answer/682355725 物理中电学抽象:学历高和学历低的眼界差距有多大? )

你还应该看看从事软件工作的建筑大师对抽象的看法:http://zhuanlan.zhihu.com/p/31349661 Holy High:抽象思维-程序员第一弹。

程序设计教育,除了要让孩子们掌握编程的知识、技能外,更应让孩子们能感悟到多级多层抽象。多级多层的代码抽象与具体联系非常紧密,上层是抽象描述,下层是具体实现,最后都要落实到具体能执行的代码,而且能看到程序运行的美妙结果。而学数学呢,可能很多人一辈子也看不到抽象代数,你说物理?有些同学高考完恨不得马上就扔。可见要从数学、物理感悟多层多级抽象,太费劲了,部分同学早放弃了。

数学、物理课程,教育学生掌握了大量的数学、物理学科知识,但本质上是抽象教育,抽象指脱离具体事物属性的对事物共性的一般表达,抽象指找寻共性、找规律的过程或行为,复杂系统的设计从思路上说是从抽象到具体的过程。

学习理解是从具体到抽象的过程;知识、客观规律总是以抽象的形式表述;运用知识解决实际问题是抽象结合具体的思维过程;设计系统从思路上说是从抽象到具体的过程,是控制从抽象到具体的过渡过程。

《程序设计》课程,从“术”的方面来讲,是语言基本的语法规则、开发环境的用法,以及编程技能、设计算法、实现代码等;从“道”的方面来说,由于计算机体系、程序代码本身是具有多级多层抽象结构的,学习程序设计,无论做设计、编码或调试工作,大脑必须准确、适时地在不同的抽象层级间思考,在抽象与具体间转换,毋庸置疑程序设计能提升抽象思维水平。因此,《程序设计》天然的应该担当起抽象教育的使命,我们的使命,是使《程序设计》课程更好地担当起这一使命。

抽象能力强,学习新知、探索研究的能力就强,设计、构建复杂系统(当然包括软件系统)的能力就强。

数学、物理、编程的学习是互相促进的,方法是相通的。多渠道学习体会抽象,更容易学会抽象。

现如今,把物理课从初高中剥离是不可想象的;有朝一日,数学、物理及程序设计课程有很大可能并存于中小学课堂。虽然说抽象层面上三个学科有其共性,但是,在抽象的细节、抽象的方法上,各学科肯定有其个性,所以不能在数学、物理中只选一门课来学习。牛顿定律对万物机械运动的抽象描述方法是人所共知的;都2020了,满世界喊编程了,计算机世界中、代码世界中的抽象又多少人能知会用。

一直以来理论物理、实验物理是物理研究的两条路线,当代科学的最前沿,我们看到物理学研究领域有理论物理、实验物理、计算物理三驾马车并存。更印证了计算的重要意义。

早期的人造系统只有硬件,没有软件,要做设计、制造试验,代价是极其高昂的,仅少数人能参与、感受设计。现代的人造系统,有许多这样的情形存在:硬件仅提供基本功能,系统的大部分功能由软件定义,大家是否耳闻“软件定义汽车”,计算机系统尤其是这样。低成本的计算机硬件,为大众提供了广阔的设计制造(软件)舞台,为什么我们不去参与其中?及早进行抽象教育、设计教育是合乎逻辑的。

五年级以上的孩子学编程的意义:1. 强化、加深对小学数学知识的理解,代码中涉及到对乘、除、求余数、百分数、小数等等运算的应用,而且是在较高的抽象层次上解决同一类问题,而非一个具体问题;2.程序中抽象的变量,抽象层级类似于代数中用字母代表具体数值,在抽象能力上,为日后学习代数做好了铺垫;3.强化逻辑思维能力,包括理解及表达复杂逻辑的能力;4.程序中的逐步求精、抽象与分解等思想方法,通过潜移默化深值于脑海,学会处理复杂的问题(包括数理问题);5.许多有趣的计数(数数)问题,暴力搜索中的穷举,实际上是中学数学课程集合论、排列、组合、古典概率的问题,它们以程序代码的方式呈现;6.循环递推、数组、递归与数学课程中的数列、数学归纳法等知识是相通的,与数学学科的学习互为促进.....

我猜想,大多数学校里学习c/c++参加信息学竞赛的小学生大部分是小学生,他们是通过自然筛选出来的,他们的综合能力比普通的中学生强多了,对于这类学生,稍加指导就能学会、学好。对于学习能力处于普通水平的学生,不能使用大学的或适合优秀中学生的教材、教法,要设计适合中小学生抽象认知能力、理解能力的课程、教学方法,才能做好以程序设计课程为手段的抽象教育。

我们也看到了大量活生生的实例,早年学习编程的学生,在信息时代、智能时代的大潮中,总是领先一步,在学习工作中充满自信,受用无穷。所以我相信:五年级的孩子学编程当然有意义。起码适合于至少30%左右的五年级学生学习。数学、物理不也一样吗?并非所有人都适合,但义务教育都开设。


小学生是如何学习经典教材中的第一个“Hello,World!”程序的

小学生学习的第一个c/c++程序是这样的:

第二个程序(c++程序的基本框架)是通过下面过程得到的:

第三个程序(Hello World!是经典教材中的第一个程序)是在上面C++程序框架的基础上分几步搞定的:


能上网就能使用在线方式编写C++程序,在线编程网址cpp.sh

有兴趣请看:数学抽象、代码抽象“除法竖式的原理是什么?" www.zhihu.com//39932069/answer/1221192666

汉诺塔移动游戏:汉诺塔、递归, 为什么孙悟空可以轻松玩转? zhuanlan.zhihu.com/p/168684834

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