编程探究丨编程和数学是什么关系?编程学习为什么会这么火呢?

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近两年,编程学习成为了一个热门话题,其热度不亚于之前的奥数,为什么突然会有这么多人想要学编程,其中不限于互联网从业者,而更多是中小学学生,那么,今天悉之君就带大家一探究竟。

什么是编程?

提到编程,估计很多小伙伴会想到很多科幻电影里的技术大神,远到《黑客帝国》,近到《流浪地球》,满满黑科技,各种破译程序的桥段,让很多人感觉好酷好燃,但有一点儿神秘和玄妙,感觉编程似乎是一种远离常人生活的黑科技,但其实,一切没有那么夸张,很多人觉得编程是一门科学,但也有人觉得它带有艺术气息。

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那我们先来看一下百度百科关于编程的解释:

编程

编程就是让计算机代为解决某个问题,对某个计算体系规定一定的运算方式,使计算体系按照该计算方式运行,并最终得到相应结果的过程。

为了使计算机能够理解人的意图,人类就必须将需解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作,完成某种特定的任务。这种人和计算体系之间交流的过程就是编程。

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编程和数学有怎样的关系?

看完编程的概念,我们可能还会好奇,编程既然是一种逻辑的表达(与计算机沟通),那么它和数学、科学又是怎样的关系,为什么又说它还带有艺术气息呢?

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其实,编程和数学是密切相关的,不仅仅是因为很多编程大神是学数学或计算机出身,更重要的是因为编程本身就是数学和科学的结合体,甚至,它在一些大学里已经成为了一门学科。

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不可否认,有些人会认为编程不能纯粹只有数学逻辑,因为那样的产品会显得僵硬,所以非常优秀的编程会带有艺术的色彩,看上去非常优雅,产品体验会特别流畅。

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也许,这就类似于两个人同时看到湖面轻轻略过的飞鸟,有的人会感叹,哇,好美呀~而大诗人则会写下:落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色,这样意蕴绵长的佳句。

编程学习为什么这么热?

那么,我们再来看下一个问题,为什么现在编程学习这么热?

01时代背景

从1946年第一台电脑诞生、1969年互联网产生到智能手机出现、移动互联网普及,人们的生活已经被各类程序、应用包围,而当下人工智能的时代已经来临,AI、大数据对生活的影响初见端倪。

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从衣食住行到学习、娱乐、游戏各个方面,我们都已经在很大程度上依赖互联网,各大APP在满足我们生活的方方面面,而我们看到的这个互联网、数字帝国,其背后就需要强大的编程做支撑。

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众所周知,在人类社会的发展历程中,我们经历了三次工业革命,而这三次技术的发展,分别把人类带入了蒸汽时代、电气时代和信息化时代,而接下来就是我们当下面临的工业4.0 智能化时代,即利用物联信息系统将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。

02国家政策

因为我们当下处于工业4.0时代,也就是处于一个数字化、智能化的时代,而当下最新的信息技术莫过于人工智能、大数据、物联网,但这些领域都离不开计算机、互联网,也就是需要编程来支撑,这个大的时代发展背景决定了编程对于未来科技发展的重要性,所以很多发达国家将编程纳入了中小学的学习体系:

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目前,全球已经有24个国家将编程纳入基础教育学科,美国投资40亿美元推广编程课程,67.5%的中小学生都接受编程教育;英国编程纳入5-16岁中小学必修科目,5岁起学习Scratch;新加坡,中小学考试科目中已加入编程。

(以上数据来源于少儿编程网和搜狐新闻)

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由于信息科技、互联网的发达,以及人工智能、大数据、物联网逐渐成为接下来产业变革的核心技术,发达国家都意识到了从青少儿阶段培养编程人才的重要性,我国也为了推动编程教育推出了一些政策。

政策推广:

⊙2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,明确指出在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。

⊙浙江省作为试点单位,率先出台了高考课程改革方案,将编程纳入浙江省高考。

⊙2018年,教育大省北京和山东也确定要把 Python 编程基础纳入信息技术课程和高考的内容体系。

⊙2018年9月开始,全国计算机等级考试也将Python纳入其考核科目之一!

⊙2018年9月,近日,继浙江、北京、山东、江苏等省市后,重庆市教委下发《关于加强中小学编程教育的通知》:各中小学要开足、开齐编程教育课程,小学3~6年级、初中阶段均不得少于36课时。

(以上报道来自于搜狐新闻)

03市场需求

除了国家政策的大力支持,编程教育能够如此火爆还与互联网行业市场需求密切相关,目前,人工智能的开发还存在着供不应求的现象,在未来,程序开发将会是智能时代的一项基础技能,其次,程序员的收入较高已成社会公认的事实,在印度,程序员的平均收入是国民人均收入的4倍,而在美国,程序员的收入比国民平均收入高出75%。

(数据来源:《全美程序员薪水调查报告》)

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04思维方式培养、锻炼

对于中小学生而言,学习编程更大的意义在于思维模式的锻炼,因为编程思维是一种高效解决问题的思维,比尔·盖茨曾说:学习编程可以锻炼你的思维,帮助你更好地思考,创建一种我认为在各领域都非常有用的思维方式。

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编程思维

具体而言,编程思维就是一种“理解问题——找出路径”的思维过程,由分解—识别模式—抽象—算法四个步骤组成。

分解就是把一个有难度的大问题拆解为一个个容易操作的小问题;模式识别就是找到问题存在的规律,找到相似的模式来有针对性地解决问题;抽象就是对于事物核心、本质的高度归纳概括,忽略细节的方法;算法就是构思设计解决问题的路径,一步步将解决方案推导出来。

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根据以上对编程思维的解析,我们很容易发现,编程过程中涉及到逻辑思维、推理分析、抽象概括等能力,这对于培养学生的数学分析、运算、抽象思维能力有极大的帮助,并且能够帮助学生从小构建理性、逻辑的思维模式,不论将来从事任何行业,这样的思维模式都会有重要的作用。

编程探究丨编程和数学是什么关系?编程学习为什么会这么火呢?

学习编程教你如何思考,就像学法律一样,学法律的人未必都成为律师,但法律教你一种思考方式,同样,编程教你另一种思考方式。——史蒂夫·乔布斯

其实,国内外很多互联网大咖都是学计算机出身,比如微软CEO比尔·盖茨,亚马逊CEO杰夫·贝佐斯,Facebook CEO马克·扎克伯格、Google CEO 拉里·佩奇等,编程思维对于人发现问题、解决问题影响巨大,不仅仅能够帮助人从事互联网领域开发工作,更多时候是能够帮助人们在学习、工作和生活的方方面面提高效率。

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