时间:2016-10-24来源:本站原创作者:佚名
当我们学习编程的时候我们在学习什么|夏令

编程听起来并不像是一件简单的事,面对闪烁的电脑屏幕,一行行天书般的代码,一连坐上几个小时来实现电子系统中的某种功能,就算是成年人可能都会叫苦不迭。然而,在理想堂软实力成长夏令营中,学生们却在代码的世界中发现了乐趣,并且最终把光标和字符编成了能亮会动的互动作品。我们通过几个学生的成长经历,来看看他们究竟在编程中学到了什么。

尝试的力量:激发天性和兴趣

寻找事物的内在逻辑,是大脑最基本的思维方式之一。把一个装置按照既定的规则连接起来,实现预期的效果——这个过程有时候甚至让人有些着迷,许多电脑游戏就是抓住这一点而设计的。

夏令营的A同学是个十分腼腆的男孩子,非常遵守课堂纪律,待人接物也很有礼貌。因为有些害羞和胆小,不太敢主动自我表达,团队活动的参与也稍显被动。

然而,当他拿到电脑和电路板,开始一点点学习如何把电路和装置组装起来,并让它们执行既定的命令的时候,他仿佛一瞬间找到了自己的世界并全情投入其中。事实上,程序语言对于小学高年级阶段的孩子来说,还是很难理解的。创课导师因材施教,为他们准备了可视化程度很高的模块化编程软件,简化了编程语言的语法学习,侧重于程序逻辑的梳理,让年龄尚小的学生也能够轻松上手。

A同学正是在合适工具的帮助下,激发了自己喜爱逻辑的天性,也发现了自己对程序和逻辑的兴趣。电路的辗转交错让他十分着迷,模块化编程完毕后,一行行代码实现的声光电效果也让他雀跃不已。每一个安静的孩子可能都会承受过多的期待和误解,但这或许是因为他们还没有机会找到自己的世界。

兴趣是最好的老师,而勇于尝试则是找到兴趣的最佳途径。我们无法判断一个学生群体中,究竟是不是藏着一个优秀的电子工程师。发现这名工程师的最佳方法,就是让他们都有机会尝试。

渐进式成长:逻辑思维的提升

在“拆弹专家”这一逻辑与沟通训练中,面对逻辑繁复的拆弹手册、炸弹模块和紧迫的时间压力下,F同学几近“崩溃”。当倒计时器归零,炸弹爆炸时,他甚至把头埋在桌上,久久不愿起来。每次因为解不出复杂模块而引爆炸弹,F同学都会高呼:我的智商不够了!

而第二天真正考验逻辑的部分正式开始,一大堆电路和一行行代码,让F同学更加手足无措。通过创客导师细致的讲解,以及由易及难的阶段性练习,F同学渐渐掌握了梳理逻辑的方法,并在基础电路的尝试中获得了一次又一次的成功。

这也是编程和电路练习最重要的内容:逻辑思维的提升。从一个最简单的程序和电路——点亮LED开始——学生要逐渐尝试让LED灯闪烁、让LED灯更改闪烁频率;在既有电路中,加入一个舵机,实现灯闪时舵机转动;最后,在电路中加入一个红外探测器,每当探测到移动时,LED灯闪烁,同时舵机转动。

这是一个渐进式的逻辑训练过程,通过一步步增加程序的复杂性,学生必须时刻注意电路控制的逻辑,并在出现问题时及时查明原因。也正是通过不断尝试、不断试错并最终实现效果呈现的这一过程,学生能在编程中真正获得逻辑思维的锻炼,并懂得将这种思维模式举一反三到其他学习活动中去。

问题是最好的老师:启发解决问题的思路

编程的一大难点在于规则的限制:所有的程序必须按照严格的逻辑进行运算,而其控制的装置则只能实现有限的功能,如何“带着镣铐跳舞”,是学习编程的过程中必须面对的问题。

F同学在组装电路时发现了一个问题:电路系统的控制板只有非常有限的接口,程序中也仅仅能够调用这几个接口来操作声光电装置。然而,为了让作品看上去更酷,就必须安装更多的声光电装置来产生效果。怎么让有限的接口来控制超出限度的装置?

F同学首先想到:可以增加控制板,这样就有更多的接口。创客导师肯定了他的答案,但随即又启发式提问到:更多的控制板需要更多的电池,也增加了作品的重量,降低了电路的可靠性,有没有方法用一个控制板来控制更多的装置呢?

F同学和小组成员开始头脑风暴,他们想到之前老师介绍的面包板(一种扩展电路的装置),可以把同类型的装置串联在面包板上,这样所有这一类的装置用一套接口就可以实现控制了。解决方案就此成型,F同学和小伙伴一起迅速进行尝试,在几次尝试后,他们成功实现了同类型装置的整体控制,并对电路排布也进行了更合理的规划。

在这个过程中,程序控制与电路有着严谨的对应关系,在提升逻辑的同时,也考验学生跳出常规思维,找到新的思路的能力。而更重要的是,编程中,学生能够不断验证自己的猜想,不断尝试新的思路,直到他们找到有效的解决方法,这个过程是非常宝贵,同时也是非常有效的学习方式。

培养耐心和专注

因为编程涉及到严谨的逻辑执行机制,又要符合计算机的运算规律,整个程序运算的过程实际上是非常机械的。

R同学为了让蜂鸣器能够按照节奏和音高播放《两只老虎》的音乐,增加作品的趣味性,他找到创客导师寻求实现方法。创客导师为他提供了一段程序模板,然后告诉R同学:你只需要把《两只老虎》的每一个音按顺序输入到某一行,再把每个音对应的节奏(4分或8分音符)输入到下一行就可以了。

这一下子让R同学犯了难:他平时就是一个活泼好动的男生,注意力不太集中,很少静下心来做某件事。但是,为了实现他的构想,他硬着头皮坐到电脑前,开始把《两只老虎》的音符一个一个按照对应代码敲到程序中去。

凭借着良好的乐理基础,R同学花了半个小时,终于把全部的35个音符都输入到了程序内。他挠了挠头,又回过头去,从第一个音开始逐一验证,并输入对应的节奏。等到全部内容输入完,他迫不及待地把程序上传到控制板中,并按下了播放按钮。第一遍播完,发现有几个音不对,节奏也不完全正确。R同学又赶快回头去寻找错误的部分,一一改正。

最终,R同学花费近一个小时,终于让蜂鸣器用正确的音高和节奏,完整地播放了《两只老虎》。音乐演奏完毕的一刹那,全场同学和导师都为R同学鼓掌喝彩,祝贺他的成功。R同学也收获了极大的满足感和成就感,并自豪地把蜂鸣器控制电路交到了负责最终整合程序的小组成员手里。

编程这一过程很可能是枯燥乏味的,但是因为能够有效验证自己的程序,看到确切的结果,往往能够激发学生的好胜心和斗志,帮助他们静下心来达成目标。在实现目标的那一刻,学生能够获得很强的成就感,建立自我认同,也能够在今后的学习生活中,更理解认真和耐心的重要性。

增强成就感与自我认同

成就感和自我认同,在编程这一学习过程中被反复提到,这也是得益于程序的可行性可以快速验证,让孩子迅速获得反馈。在理想堂导师们正向激励的加分机制下,进一步地帮助孩子在学习编程的过程中获得成就感和自我认同。

之前我们说到,A同学是一个腼腆、不爱说话、参与团队活动并不积极的孩子。然而,当他在编程的过程中找到了成就感和自我认同,建立起自信心之后,他开始勇敢地尝试表达,并且不再害怕参与团队活动,更懂得与其他同学共同协作来达成学习目标。

这是一个循序渐进的过程。孩子可能在某一方面并不擅长,比如说社交与表达,然而这一方面却是老师和家长非常看重,并且时常提及,且会拿别的孩子来做比较。腼腆内向的孩子,在这个过程中,只会越来越自卑,越来越否定自己,从而更不敢表达,惧怕和他人交往。

此时,如果孩子能在另一方面得以肯定,并且在老师的引导下建立自我认同,在获得成就感的同时,孩子也能打破自己的恐惧,逐步建立表达的自信。理想堂通过正向激励的机制,即时发现孩子在某一方面(比如A同学在编程方面)的兴趣,并且通过加分机制肯定他的投入和进步,帮助他建立自我认同。这种自我认同的成长可以突破孩子擅长的领域,甚至有助于孩子补齐能力和性格的短板。

编程学习正是一个这样的过程,能够帮助内向而不善于表达的学生,在多次尝试、积累成就感的过程中建立自信和自我认同。在他们获得肯定和他人认可的时候,他们也会更容易突破心理障碍,更多地尝试表达,并不再害怕和他人沟通。

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