漫談孩子學(xué)習(xí)編程和寫軟件

　　應(yīng)該是美國中小學(xué)即將開學(xué)的緣故，家長需要給孩子們選擇周末興趣班，這幾天好多朋友問我，孩子們要不要學(xué)編程，更具體的說，要不要學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計。孩子要不要學(xué)編程，的確是個好問題。就算沒有朋友問，我自己也考過很多，也曾試過。在女兒讀二三年級的時候，我教過她簡單的Python和Java程序設(shè)計。很可惜，成效并不大，盡管我挑選了幾個很有趣的簡單數(shù)學(xué)問題，用計算機(jī)去求解，仍然不能引起孩子的興趣。這就更讓我進(jìn)一步思考，到底該不該現(xiàn)在就教孩子寫程序，如果教，該教哪一種程序設(shè)計語言，怎么教。

　　我自己不是計算機(jī)科班出身，但是靠著科學(xué)計算混飯吃，能夠熟練地使用C，C++，F(xiàn)ORTRAN，Java, Visual Basic，MATLAB，PYTHON，Bash, GrADS, NCL甚至是AML寫程序。大學(xué)期間，我正經(jīng)八本上的計算機(jī)課，也只有C語言程序設(shè)計。用了不到一個月時間，我就把譚浩強(qiáng)先生寫的《C語言程序設(shè)計》自學(xué)完了。通過這本書，我學(xué)會面向過程的軟件開發(fā)方法。學(xué)期末，我就用C語言給我們班寫了一個獎學(xué)金評選的程序。當(dāng)時是九十年代末，C++已經(jīng)開始成為潮流。寫程序的人如果不會C++，是不敢出去吹牛的。我很喜歡吹牛，所以買了本C++程序設(shè)計的教材。C++比C語言豐富多了，我用了兩三個月才學(xué)明白什么叫做面向?qū)ο蟮能浖�開發(fā)方法。我大學(xué)畢業(yè)的時候，用C++開發(fā)了一套人工神經(jīng)網(wǎng)路的程序。在2000年，在好多國內(nèi)的書店里，如果你問有沒有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的書，店員大多會讓你去醫(yī)學(xué)門類去尋找。所以，我那時候，作為一個地質(zhì)系的學(xué)生，用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能，去研究礦山穩(wěn)定性，也值得大吹特吹了。自吹自擂這么多，拉回到程序設(shè)計的話題上，其實哪種語言不重要，關(guān)鍵是學(xué)會軟件開發(fā)的方法，比如前面提到的面向過程和面向?qū)ο筌浖�開發(fā)。

　　當(dāng)然，一個寫程序的人必須要了解計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。我很幸運，從C語言開始學(xué)習(xí)編程。學(xué)過C語言的，很多人都很憎恨它，就算學(xué)過，一輩子也不會用C語言寫一個超過100行的程序。C語言之所以招人厭惡，是因為它太接近計算機(jī)硬件了。作為一種強(qiáng)類型語言，也就是說，需要直接聲明和定義變量的計算機(jī)語言，寫程序的人必須了解，什么是整數(shù)，什么是實數(shù)，什么數(shù)有符號，什么數(shù)無符號。解決問題，我們必須搞清楚，實數(shù)需要小數(shù)點后幾位的經(jīng)度，整數(shù)需要幾個字節(jié)。問題復(fù)雜了，需要分配內(nèi)存，需要傳遞復(fù)雜變量，就要涉及地址和指針。把這些細(xì)節(jié)搞清楚，的確是需要花點時間學(xué)習(xí)計算機(jī)的硬件和原理。因為這個，和多人都望而卻步打了退堂鼓。然而，對那些肯花時間鉆研的人，一旦弄明白了底層細(xì)節(jié)，以后操作計算機(jī)就像是庖丁解牛一樣，可以輕松玩耍。

　　通過C語音學(xué)習(xí)編程，起點高，的確有點難。對很多人來說，就像是撞墻一樣痛苦�？墒且坏┌褖ψ财屏�，就可以把頭伸進(jìn)計算機(jī)的內(nèi)部世界，能夠享受把自己的想法轉(zhuǎn)變成計算機(jī)程序的自由，最終可以驅(qū)使計算機(jī)替你思考。在我上大學(xué)的時候，除了計算機(jī)系的學(xué)生，肯去研究C和C++程序設(shè)計的人非常少。多數(shù)人都去學(xué)習(xí)如BASIC這樣的語言。BASIC很方便，方便到變量既可以聲明，也可以不聲明，總之是無所謂，關(guān)系不大。靈活帶來方便，也帶來混亂。BASIC的程序，大都是亂七八糟，就像一盆煮熟的方便面，順著哪根面條，也捋不出一個頭緒。很多人把這個問題歸咎于BASIC程序中的GO TO語句。在我看來，這多少是冤枉了GO TO。問題的主要原因是，那些從BASIC學(xué)習(xí)計算機(jī)程序設(shè)計的人，沒有學(xué)會正確的軟件開發(fā)方法。他們大多是圖簡單，圖方便，圖快，最后把程序搞成了涂鴉。回想一下當(dāng)年我的同學(xué)，熱衷短平快學(xué)習(xí)BASIC和Visual Basic之類編程工具的人，大多沒有在軟件一行走下去深入發(fā)展。相反，好多學(xué)習(xí)C，C++和Visual C++的同學(xué)，成了軟件業(yè)的精英，現(xiàn)在坐擁豪宅若干。

　　前面談的都是歷史，現(xiàn)在轉(zhuǎn)到現(xiàn)實。現(xiàn)如今再沒有人學(xué)習(xí)什么Basic和Visual Basic。短平快的軟件開發(fā)，大家都選擇Python。Python可以算最成功的解釋型語言，沒有之一，而是唯一。Python引人指出，大概有這么幾點。第一就是，嚴(yán)格的程序書寫規(guī)范。Python的作者深受Perl語言自由靈活書寫風(fēng)格之苦，要求Python的開發(fā)者，必須按照既定的規(guī)則，書寫每一行程序，否則Python解釋器跟你沒完沒了地抱怨，這樣確保了Python代碼有良好的可讀性。因此，你上周寫的程序，今天還能很容易地看懂。第二，Python程序既能面向過程，也能面向?qū)ο�。什么是過程，什么是對象，如果你寫不了200行的程序，沒必要去敲破腦袋搞清楚。 第三，Python提供了豐富的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如元組(tuple)，列表(list)，字典(dictionary)和集合(set)之類的的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于C++的開發(fā)者，如果使用這些數(shù)據(jù)街頭，需要學(xué)習(xí)復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)模板庫，要么自己去開發(fā)，總之是費時費力。而Python的用戶，可以輕松使用這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)帶來豐富功能。 最后也是最重要的一點，Python有極其豐富的共享資源。對于一個應(yīng)用Python的軟件開發(fā)人員而言，一定要記住，你是在用Python而不是開發(fā)Python。對于任何一個常用的計算機(jī)操作，不管復(fù)雜與否，開發(fā)人員基本上都可以在網(wǎng)上找到免費的Python代碼庫。開發(fā)人員需要做的，就是開發(fā)盡可能簡單的Python代碼，調(diào)用這些代碼庫，完成自己的任務(wù)。

　　Python容易不容易學(xué)？Python強(qiáng)大不強(qiáng)大？我的答案是Python很強(qiáng)大，但是我不知道對于小孩子來說，到底容易不容易學(xué)。如果沒有任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，我不知道怎么給孩子講明白列表的工作原理。那些現(xiàn)成的Python代碼庫，真的既豐富又強(qiáng)大。有大人幫忙，孩子們可以輕松用Python寫一個收發(fā)電子郵件的程序�？墒请娮余]件里的文字和圖片，到底是怎樣從這臺計算機(jī)到那臺計算機(jī)的，孩子們要是問起來，Python程序員應(yīng)該不是很容易回答。隨手抓來的Python代碼庫，讓我們不必關(guān)注細(xì)節(jié)，直奔主題地開發(fā)程序，完成我們的工作�？墒牵�我總覺得，孩子們學(xué)習(xí)計算機(jī)程序設(shè)計，是需要了解細(xì)節(jié)的。教孩子學(xué)習(xí)寫程序，不應(yīng)該是簡單的然他們學(xué)會怎樣用別人的代碼搭積木，而更應(yīng)該讓他們了解每塊積木是怎么工作的。我們大人用Python寫程序，是因為我們只看重結(jié)果。孩子們學(xué)習(xí)寫程序，更應(yīng)該側(cè)重過程。如果沒有計算機(jī)基礎(chǔ)，上來就學(xué)習(xí)Python，孩子再聰明，怕也只能是渾淪吞棗式地學(xué)習(xí)。在大人的指引下，他們能夠?qū)懗鲂〕绦�，離開了大人指導(dǎo)，他們還能走多遠(yuǎn)？我不是很樂觀。

　　相關(guān)推薦：

小升初試題、期中期末題、小學(xué)奧數(shù)題

盡在奧數(shù)網(wǎng)公眾號

　　 歡迎使用手機(jī)、平板等移動設(shè)備訪問幼教網(wǎng)，幼兒教育我們一路陪伴同行！>>點擊查看