說道編程與數學，大多都是談數學對編程的重要性，學好數學更容易接受編程知識。但實際兩者是相融相通的，學好了編程也對學習數學大有幫助，因為數學真的難點在于推理的邏輯思維，編程啟發(fā)的就是孩子的這種潛能。
關注高考的家長可能有所耳聞，今年的高考試卷居然出現(xiàn)了編程題目，而且不止一個省份。這些題到底難不難，到底考察孩子哪方面的能力，我們來一起探尋一下，這是一套數學江蘇卷。
不僅僅是江蘇省有出編程相關的考題，其他省份也是一樣。
考題一出，不少學過編程的孩子都要偷著樂了，這剛好是他們有接觸過的編程知識。這也恰恰給了我們一個提示，國家正在越來越重視孩子編程能力的培養(yǎng)，考的不是編程而是編程的思維能力，學習真正要教給人的正是學習后留下的東西。
1 什么是數學思維？
數學思維是指夠用數學的觀點去思考問題和解決問題的能力。我國初、高中數學教學課程標準中都明確指出，思維能力主要是指：會觀察、實驗、比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括；會用歸納、演繹和類比進行推理；會合乎邏輯地、準確地闡述自己的思想和觀點；能運用數學概念、思想和方法，辨明數學關系，形成良好的思維品質。
2 什么是編程思維？
所謂“編程思維（computational thinking）”就是“理解問題——找出路徑”的思維過程，它由四個步驟組成：
1、分解（decomposition），把一個復雜的大問題，拆解成更可執(zhí)行、更好理解的小步驟。
2、模式識別（pattern recognition），根據經驗找出相似模式，高效解決細分問題。
舉個例子：假如你需要畫100只貓，你會怎么辦？正確的方法是找出貓的“模式”，即貓的軀干、四肢、毛發(fā)等基本元素，再不斷改變局部特征就可以了。現(xiàn)在流行的機器學習中普遍用到這種思維。
3、抽象（abstraction），聚焦最重要的信息，忽視無用細節(jié)。
簡單說就是找到問題的本質，過濾掉其他無關緊要的因素。
接著畫貓的例子，我們了解了貓的特征，就可以根據這些抽象的特點，形成關于貓的整體設想，畫出軀干和四肢，做出一個模型。
4、算法（algorithms），設計一步一步的解決路徑，解決整個問題。
通過這四個步驟，一個復雜的問題先被拆解成一系列小問題→每一個小問題被單獨檢視、思考，尋找解決方案→聚焦幾個重要節(jié)點，忽視小細節(jié)，形成解決思路→設計步驟執(zhí)行→問題解決
所以，所謂“編程思維”并不是編寫程序的技巧，而是一種高效解決任何問題的思維方式。
3 兩者如何結合？
小時候可以慣用形象思維，但成長到一定年紀，特別是在6~7歲的時候，孩子的抽象思維就開始影響他對事物的認知，培養(yǎng)好抽象思維對生活學習有重大影響。
數學概念就是抽象的，但是在少兒編程的學習中，抽象的數學概念可以被轉化為看得見的、具體的圖像。
編程和數學是相輔相成的一對好兄弟，你中有我，我中有你。
1. 編程所需要的很多能力和數學是相通的。
比如邏輯思維、模式識別等。再往深里說，編程的核心是算法，而算法的核心也是數學。現(xiàn)在的機器學習會大量的用到算法，其本質還是數學模型計算問題。
2. 編程能夠幫助更好地理解數學抽象概念。
對于許多中學生來說，數學概念太抽象。我們可以通過編程，將抽象的數學概念轉化為看得見的、會動的圖像。
3. 編程能夠強化孩子的數學能力.
如果孩子想用代碼建造飛機，那就要用到各種各樣的數學知識，并且還要調用抽象思維的能力。
4. 思維能力對孩子未來的升學、就業(yè)同樣重要
參加數學方面競賽獲得獎項對于自主招生、申請國外學校都是有很強的助力。不僅如此，數學思維能力強對于其他科技創(chuàng)新類競賽、論文發(fā)表、專利寫作都是有非常大的幫助。就業(yè)時，數學能力強的人才可以在一些高端領域無縫跨越，比如一個學計算機的精英，轉行搞金融就很容易。
4 編程思維如何培養(yǎng)
編程是將人的想法“實體化'的過程，這要求我們進行更深入、更細致、更全面地思考。
編程要求我們能夠對事物和流程進行各種維度上的拆分，并在不同的抽象層次上進行完整自洽的思考，這使我們有可能去解決那些規(guī)模無比龐大的問題。編程是不斷解決問題的過程，也是不斷完善解決問題的方法論的過程。
湖南長沙信息學競賽
