编程组PK传统组,编程数学不像一般认知中那么简单

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撰稿:千山

审稿人| 赵云

在人们的印象中,会编程的人一般都更擅长数学。 尽管不同的程序员对此可能有不同的看法,但数学技能在编程中的重要性一般是不可否认的。 然而,在巴黎大学最近发布的一份报告中,研究人员发现数学和编程之间的关系并不像普遍认知那么简单。

本研究的主要目的是探讨编码活动是否可以作为四五年级小学生数学学习的工具。 研究显示:

这个研究结果可能会让很多希望通过编程锻炼数学思维的家长感到失望。 通过一门课程实现编程和数学的想法可能不太实际

编程组PK传统组

首先简单介绍一下实验过程。 研究人员将 2472 名小学生分为两组,其中编程组 1519 人,对照组 953 人。 让两组孩子分别上编程数学课和传统数学课,然后在同一时间学习相同的数学知识,最后通过考试比较学习效果。

经过复杂的多层次分析后发现,转行编程学习数学的小学生表现并没有达到预期。 面对研究人员布置的三个新概念——欧氏除法、加法分解和分数,编程活动对学习的影响是负面的,即编程组的表现比传统对照组更差。 这也归因于从编程思维向数学思维转变有一定的难度。

还有一点值得注意的是,编程组学生使用的编程工具Scratch是少儿编程的入门级工具。 由于它避免了复杂的语法,允许用户以类似于搭积木的方式实现功能,其可视化搭建教学方法得到了普遍认可。 但在这个实验中,或许正因为如此,才被认为可能会影响学生学习时的注意力。

Scratch界面@少儿编程教程网

事实上,关于数学和编程的关系一直存在争议。 有些人认为,为了精通编程,必须加强数学技能。 还有人认为,由于编程是通过语言实现的,因此语言技能可能更相关。

麻省理工学院的神经科学家此前在《eLife》杂志上发表了一项研究。 据悉,研究人员用于测试的编程工具有两种,一种是Python,另一种是ScratchJr。 受试者是精通编程语言的年轻人。

通过扫描和分析受试者的大脑,发现在阅读代码时,大脑中涉及语言处理的区域没有被激活。 主要激活的是一个叫做MD(多重需求)的网络。 MD网络主要用于处理。 还包括更复杂的认知任务、数学或逻辑相关问题。 在进一步研究中,科学家发现其实这与数学无关。 读码的过程更多地依赖于MD网络的其他部分。 总之,当人类理解编程语言时,大脑的活动机制既不倾向于“语言”,也不倾向于“数理逻辑”,而是独立的。

少儿编程是智商税吗?

虽然很多研究证明,好的编程并不等同于好的数学,而且编程能力的培养和数学能力的培养是两件不同的事情,但就学习编程本身而言,大众的热情一直非常高涨。近年来,趋势越来越年轻化。 也值得关注。 那么,时下流行的少儿节目是不是又一个被巧妙命名的“智商税”呢?

《Simplifying JavaScript》一书的作者、资深开发者 Joe Morgan 曾专门写过一篇文章,表达了他对于家长是否应该让孩子从小学习编程的看法。 在他看来,家长之所以督促孩子学习编程,主要基于两个原因:一是未来肯定是一个自动化社会,面向未来,学习编程就会做好充分的准备;二是未来一定会成为一个自动化社会,面对未来,学习编程就会做好充分的准备; 第二,如果学习编程好,那么还不如早学。

就像一些培训课程宣扬的“编程是新素养”的口号一样,虽然听起来很可笑,但也在一定程度上解释了为什么有些家长认为编程是未来必备技能。 不过,乔·摩根并不支持这一观点。

他认为,小学阶段最好不要让孩子编程。 原因是:一个好的程序员不仅会写代码,而且还要写出好的代码。 如何让代码清晰、整洁、可复用是关键。 代码的美观与代码的功能实现同样重要。 但如果你强迫孩子学习编程,灌输那些编程概念,就等于告诉他们,自己写的代码可以用,但关于质量控制、创造力和代码美的知识却无法通过这种方式获得。 无需花费时间获取它。 相反,这是扼杀孩子的好奇心。 他给出的建议是:成年人可以学习语法。 只有孩子才能学会拥抱好奇心。 (成人可以直接学习编码,孩子则需要探索他们的好奇心。)

中国家长对于少儿节目的看法也截然不同。 在相关问题的讨论中,支持者和反对者的意见可谓截然不同。

支持者认为,孩子小时候学习编程,一方面可以发现他们是否对此感兴趣,另一方面可以让他们有勇气尝试新事物,培养自信心。 学习编程有用没用,取决于你的期望是什么,以及你的孩子学了之后能做什么。

“孩子学编程有用吗?” 讨论截图@zhihu

反对者认为,“少儿节目”是一个噱头,纯粹是利益驱动下兜售焦虑的产物。 也许有些家长会本着“不让孩子输在起跑线上”的思想,考虑让孩子学习编程。 然而,他们真正学到的是形式大于内容。 还不如学习一些实际的知识和技能。

“孩子学编程有用吗?” 讨论截图@zhihu

还有一些人则更直接,认为关键看孩子是否感兴趣,而不是从是否有用的角度来考虑。

“孩子学编程有用吗?” 讨论截图@zhihu

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直播主题:虚拟宇宙中的应用与实践 | 人工智能峰会

直播时间:9月17日(周六)09:30

直播介绍:本课题探讨用户感知的人机智能交互能力和元宇宙治理能力的超大规模数据集处理方面。

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