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小猴编程_你不知道的数学和编程的那些事儿(编程和数学有没有关系)

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-07-03 00:26:54    作者:life    浏览次数:414    评论:0
导读

笛卡尔说:“数学是知识的工具,亦是其它知识工具的源泉。所有研究顺序和度量的科学均和数学有关。” 笛卡尔 图灵说:“人们总喜欢活在舒适区内,用粗暴的断言安慰自己,例如机器永远无法模仿人类的某些特性。但我给不了这样的安慰,因为我认为并不存在无法

笛卡尔说:“数学是知识的工具,亦是其它知识工具的源泉。所有研究顺序和度量的科学均和数学有关。”

笛卡尔

图灵说:“人们总喜欢活在舒适区内,用粗暴的断言安慰自己,例如机器永远无法模仿人类的某些特性。但我给不了这样的安慰,因为我认为并不存在无法模仿的人类特性。”


图灵

笛卡尔认为,数学无处不在;而在图灵的眼里,机器学习可以无所不能


那么,计算机的编程和数学又有什么关系?


数学和编程的关系具体地讲,其实很复杂。


但是简单地看,可以理解为数学是编程的师父,因为编程是建立在数学的发展之上的。也就是所谓的“站在巨人的肩膀上”发展而来的。

数学为师,编程为徒


首先,我们知道编程的发明是离不开数学的。


著名的计算机之父约翰·冯·诺依曼是布达佩斯大学数学博士毕业,也是美籍匈牙利数学家,而且还是二十世纪最重要的数学家之一


约翰·冯·诺依曼


这个重要的数学家为什么被当作“计算机之父”呢?


因为他利用自己在数理方向的研究和认识,对世界上第一台电子计算机ENIAC的设计提出了具有决定性的建议。


特别是确定了计算机的结构,采用存储程序及二进制编码等,这些至今仍然是电子计算机设计者所遵循的基本规则。


人工智能之父艾伦·麦席森·图灵,是英国数学家、逻辑学家。他从小就表现出非凡的数学天赋和科学理解能力。


艾伦·麦席森·图灵


他就读于英国剑桥大学的时候,还获得了数学奖学金,并且在权威杂志发表了相关的论文。


在数学研究的发表论文中,他提出了一种可以辅助数学研究的机器,后来被人称为“图灵机”。


“图灵机”的设想最有变革意义,它第一次在纯数学的符号逻辑,并和实体世界之间建立了联系,后来我们所熟知的电脑,以及还没有实现的“人工智能”,都基于这个设想。


除了这些,很多助力人工智能、通信技术发展的领域一流的大佬都是有很丰富的数学基础的,比如信息论之父香农、电脑前身的发明者赫尔曼·何乐礼等等。


“信息论之父”香农


数学和编程既然是师徒关系。


那么,学习编程就一定要先会数学知识吗?


也不一定。很多时候学习编程的过程中就是在学习数学知识和锻炼数理思维,而且还能够更直观地理解抽象的数学概念。


中国有句古话:师傅领进门,修行在个人。


编程虽然是以数学为师领进门的,但是他的发展和影响在未来是很难想象和估计的。目前的人工智能已经在影响着我们生活的方方面面了。


疫情期间的人脸识别、帮助公安破解尘封多年的旧案的天眼系统、各种智能机器人等等,人工智能在未来一定会深刻地改变我们社会的方方面面。



而且,如今的计算机领域是现代科学大家族中的新起之秀。


他已经不再只是数学的衍生品,而是一个全新的领域。


编程的科学性


编程和数学所需要的数理知识、逻辑思维等能力是科学能力的一部分。


不同的是,目前的计算机学的应用性极强,所以其交叉学科的性质也越来越明显,所要求的能力越来越丰富。


孩子如果喜欢科学,而且希望在科学的领域里有更深入地理解。那么,编程就是孩子提高科学思维,加深理科方向理解的重要途径。


上周,学而思举办了“明日之星”创新营的活动。



这项活动的参加者是学而思从全国四十几个城市中挑选了上千名同龄的优秀学子。


“明日之星”创新营为这些学子提供各具特色的科学课程、讲座和团队活动,让孩子切身体会理科的魅力,在科学的良好氛围里激发对科学的兴趣。


这次的创新营里邀请了诺贝尔物理学奖得主Carl Wieman、麻省理工大学教授Mitchel Resnick、中科院研究员许保光、数学奥林匹克高级教练员陶晓永、周春荔、陈平以及数学专家王世坤、建模专家赵世恩等等重磅嘉宾和孩子们进行近距离的接触和交流。


同时,还为优秀的孩子们提供一次交友和相互学习交流的平台。


这样高大上的科学类的创新营,当然少不了编程课了


毕竟,现在人工智能是未来的大趋势。计算机的发展在科学领域的重要性也是毋庸置疑的。科学方向的创新营当然不能让编程缺席了。


下面是孩子在编程课现场的图片,学习的快乐都从照片中溢出来了。


协作学习

互相学习

认真的孩子们

云上课场景

下面是课程后,家长们对于孩子学习编程的感受。


少儿编程的学习,是没办法急功近利、快速地见到学习的成效的。


但是坚持学习少儿编程对于提升孩子的能力,以及让孩子在未来具备竞争力是一个很可靠的途径。


就如我们前面所说的数学与编程的关系。


编程和数学在学习的时候,有许多能力是相通的。像数学需要的逻辑思维、算法和模式识别等等,在编程中一样重要。



特别是少儿,少儿对于数学和编程领域属于入门的阶段,学习模式和能力尚未完全开发,这时候进行编程学习,有利于培养孩子的思维能力和对数学的认知。


某种程度上,还能够用编程学习到的知识和提高的能力去解答数学题目。


比如,近几年的高考题都出现了编程的题目。


2019年高考出现的编程题

2018年全国高考数学卷

2018年高考北京卷

其实,这些题目并不是多么高深的算法,而是编程思维。


特别是少儿对编程和数学领域都是刚入门。


学习编程不仅对孩子的数学成绩提高有所帮助,而且还能够帮助孩子形成很好的逻辑思维能力。


少儿编程与数学的互助性


首先,学习编程可以帮助孩子直观、深入地理解数学问题。


比如说数学的小数点,数学中的小数点对于数字大小起重要的决定作用。日常教学中,数学老师会通过数学的10倍数方法对他的用法进行解释。


而孩子在编程的过程中,通过代码的小数点移动位置,就可以直观地看到屏幕上物体的发生着的巨大的变化,从数字转向图形,增强孩子的印象和学习理解。



其次,编程帮助孩子实现抽象思维与具象思维的双向转化。


编程是通过计算机语言使得计算机在得到指令的情况下进行自动操作。


所以如果孩子想要写一个有序的小程序,那么就会用到不同的数学知识并产生不同的逻辑,锻炼抽象思维的机会就产生了。


而编程又可以将抽象的问题形式化,将问题以可视化的形式呈现出来,创造各种具象的形式和艺术创造,是抽象和具象双重思维的结果。



最后就是提高孩子的逻辑思维能力。


编程思维整体而言,其实应该是解决问题和表达的过程。在解决问题的思维过程,主要由分解、模式识别、抽象、算法四个步骤组成。


孩子在这四个步骤中不断地分解问题,理解其中的逻辑关系,然后编程的过程中无形地对逻辑思维能力的提高起到了促进的作用。


最后附上麻省理工学院教授,图形化编程编程语言的发明者,被誉为“少儿编程之父”的Mitchel Resnick对于少儿编程的理解:

在学编程的过程中教会孩子们如何将复杂的想法分解成几个部分,不管孩子以后做什么,都可以用的到,这才是学编程的意义所在。

-END-

 
关键词: 小猴编程
(文/life)
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