英語(yǔ)是通向世界的語(yǔ)言，編程是通向未來(lái)的算法。在國(guó)際高中的眾多選修課中，編程課很受學(xué)生歡迎。在橘郡美高6月的一節(jié)編程課上，Nathan老師在講解了新內(nèi)容后，同學(xué)們開(kāi)始進(jìn)行練習(xí)，教學(xué)目標(biāo)是基于Python語(yǔ)言編寫(xiě)代碼，正確運(yùn)行后生成化學(xué)元素周期表。

　　剛學(xué)習(xí)編程時(shí)，有的學(xué)生覺(jué)得仿佛打開(kāi)了一扇大門(mén)，這里能實(shí)現(xiàn)的東西太多了。而且編程的神奇在于，只要你的輸入符合所有規(guī)則，就一定會(huì)得出想要的結(jié)果。

　　對(duì)于選修這門(mén)課程的原因，學(xué)生們都有自己的想法：有的同學(xué)是基于興趣多多益善；有的把編程當(dāng)成科普，認(rèn)為培養(yǎng)科技思維應(yīng)該懂得編程知識(shí)；還有的學(xué)生說(shuō)，人工智能，互聯(lián)網(wǎng)，移動(dòng)APP，甚至連路燈工作都與程序有關(guān)，所以我們要懂得電腦數(shù)控的工作原理。

　　大而言之，國(guó)家未來(lái)需要的是邏輯思維縝密，能夠應(yīng)對(duì)各種不確定性，通過(guò)自主學(xué)習(xí)，提出獨(dú)特想法的創(chuàng)造性人才。因此各個(gè)國(guó)家都很看重編程在K12教育階段的融入。2017年，我國(guó)發(fā)布《新時(shí)代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃指出：人工智能已成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn)，培養(yǎng)人工智能人才，已成為一項(xiàng)十分迫切的命題。在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育。

　　講授這門(mén)課程的Nathan老師，畢業(yè)于美國(guó)普渡大學(xué)，大學(xué)期間他自己深入學(xué)習(xí)了編程。在他看來(lái)，如同不需要每個(gè)體育愛(ài)好者都要成為運(yùn)動(dòng)員，不見(jiàn)得每個(gè)學(xué)生都要成為程序員，但當(dāng)前我們與世界交互的方式正在發(fā)生深刻變化，作為與計(jì)算機(jī)溝通的語(yǔ)言，編程正在成為一種新型能力，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，未來(lái)會(huì)像寫(xiě)作、演講一樣，被普遍掌握。

　　蘋(píng)果公司CEO庫(kù)克曾在接受采訪時(shí)談到：每個(gè)人都應(yīng)該學(xué)習(xí)編程，“不僅僅是因?yàn)楝F(xiàn)在懂編程的人存在巨大缺口，還因?yàn)榧夹g(shù)的本質(zhì)正在日益水平化，而不是垂直化”。水平化技能會(huì)更傾向于通用技能，就像會(huì)英語(yǔ)、會(huì)開(kāi)車(chē)那樣，成為工作和生活的基本技能。

　　喬布斯曾說(shuō)，計(jì)算機(jī)啟蒙最大的好處是可以對(duì)人的思維方式進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)思維完整性和邏輯性進(jìn)行訓(xùn)練的過(guò)程中，我們可以培養(yǎng)一種新的看待問(wèn)題和處理問(wèn)題的方式。

　　橘郡美高之所以重視編程課，也是希望通過(guò)學(xué)習(xí)讓每個(gè)學(xué)生都學(xué)會(huì)“計(jì)算思維”，從理解問(wèn)題開(kāi)始，設(shè)計(jì)步驟，直到找到解決路徑，更高效地思考和解決問(wèn)題。而且，編程課還可以與數(shù)學(xué)及物理等其他學(xué)科關(guān)聯(lián)，在學(xué)科層面形成呼應(yīng)，最終可以提升學(xué)生在單位時(shí)間的學(xué)習(xí)價(jià)值。

　　學(xué)習(xí)編程的過(guò)程中，讓很多學(xué)生興奮的一點(diǎn)是，他們可以融入自己的創(chuàng)造性，用編程語(yǔ)言進(jìn)行一些設(shè)計(jì)。9年級(jí)的崔立驍就曾在PBL編程課中，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的效率管理程序。他發(fā)現(xiàn)常用的與記單詞有關(guān)的APP，多少都存在一些問(wèn)題，比如不能滿足個(gè)性化的需求，速度不夠快，不夠全面，甚至不夠準(zhǔn)確等問(wèn)題，他想根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)一個(gè)工具，提高學(xué)習(xí)效率。結(jié)合自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法，總結(jié)工具的功能，然后把任務(wù)分解，比如創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置添加單詞、翻譯、背誦、搜索、導(dǎo)出等不同功能組成部分。

　　學(xué)習(xí)編程后，瀏覽一些網(wǎng)頁(yè)時(shí)，他也會(huì)思考一下某些設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)的，很多時(shí)候發(fā)現(xiàn)如果花時(shí)間研究一下也可以做出來(lái)。

　　編程思維引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)化地思考和解決問(wèn)題，建立從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的路徑，通過(guò)分解、識(shí)別模式、抽象、算法幾個(gè)步驟，把復(fù)雜的問(wèn)題拆解成一個(gè)個(gè)小問(wèn)題，找到問(wèn)題之間的關(guān)系；觀察發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律、趨勢(shì)的過(guò)程；建立自己的模式，最終通過(guò)算法設(shè)計(jì)出解決問(wèn)題的路徑。

　　系統(tǒng)性思考能力

　　這學(xué)期，隨著編程學(xué)習(xí)的逐漸深入，Nathan老師鼓勵(lì)崔立驍用Python編寫(xiě)一個(gè)國(guó)際象棋程序。仔細(xì)思考這要涉及國(guó)際象棋的諸多規(guī)則，勝負(fù)判斷，棋子的位置，棋步的算法……如何由繁到簡(jiǎn)設(shè)計(jì)搭建整體構(gòu)架，統(tǒng)籌規(guī)劃全局，進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。這就需要系統(tǒng)性的思考和處理問(wèn)題。

　　邏輯分析能力

　　有些同學(xué)發(fā)現(xiàn)，編程過(guò)程需要跨學(xué)科的知識(shí)，編程思維也與很多學(xué)科都是相通的，以英語(yǔ)來(lái)說(shuō)，閱讀時(shí)注意重點(diǎn)語(yǔ)句，總結(jié)每個(gè)段落的關(guān)鍵信息，了解每個(gè)部分的層次關(guān)系，總結(jié)文章的中心思想，就能快速深入理解內(nèi)容。

　　對(duì)教育來(lái)說(shuō)，比知識(shí)的傳授更加重要的是學(xué)會(huì)邏輯思維，學(xué)生需要有對(duì)事物進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象、判斷、推理等能力。

　　通過(guò)邏輯分析，我們可以很快掌握規(guī)律，把一項(xiàng)任務(wù)中的重要流程或者步驟梳理出來(lái)，也可以把其中重復(fù)性的動(dòng)作進(jìn)行整合，總結(jié)出相似模式。這種思維能力可以遷移到學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的各個(gè)方面。

　　測(cè)試糾錯(cuò)能力

　　如果程序沒(méi)有得到想要的運(yùn)行結(jié)果，那說(shuō)明是過(guò)程中一定出現(xiàn)了漏洞。

　　最近崔立驍在編寫(xiě)國(guó)際象棋程序時(shí)也發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，他也進(jìn)入了不停尋找和解決這些問(wèn)題的循環(huán)。雖然這個(gè)過(guò)程可能要反復(fù)多次，要檢查每一行代碼，觀察每一步運(yùn)行的結(jié)果，在不斷的改進(jìn)中實(shí)現(xiàn)達(dá)到目標(biāo)。修正體系對(duì)一個(gè)人的耐心，抗挫折能力是一種磨練。

　　復(fù)雜問(wèn)題分解能力

　　把復(fù)雜的問(wèn)題分解成一個(gè)個(gè)小任務(wù)，讓每部分簡(jiǎn)單化，可執(zhí)行，可完成。先后的次序，彼此的關(guān)聯(lián)，都是要仔細(xì)考慮的。舉例來(lái)說(shuō)，如果讓機(jī)器人來(lái)炒菜，因?yàn)樗�只�?huì)按照程序指令發(fā)生動(dòng)作，所以就要分解到每一個(gè)動(dòng)作，開(kāi)火、放油、放蔥花……拆分為了更好地執(zhí)行和解決問(wèn)題。

　　不少國(guó)際學(xué)校認(rèn)識(shí)到在高中階段要培養(yǎng)孩子解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，但很少意識(shí)到培養(yǎng)復(fù)雜技能方面需要的抓手課程。編程課的關(guān)鍵部分恰恰在于培養(yǎng)將復(fù)雜問(wèn)題分解成簡(jiǎn)單問(wèn)題的思路和方法。沿著這條路徑延伸下去，才能形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)化思維，把小前提和子問(wèn)題分而治之，最終在未來(lái)形成不同任務(wù)下的團(tuán)隊(duì)分工合作。小到馬德里隊(duì)可以通過(guò)科學(xué)訓(xùn)練由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)，勇奪歐洲杯；大到馬斯克的SPACEX火箭可以星際遠(yuǎn)航，將星鏈衛(wèi)星送入太空。

　　有人調(diào)侃說(shuō)，當(dāng)下“學(xué)編程的孩子運(yùn)氣不會(huì)太差”。隨著5G時(shí)代的到來(lái)，在不久的未來(lái)，很多職業(yè)和工作可能要逐漸消失，或者被人工智能取代。雖然我們不知道未來(lái)究竟如何，但如果擁有深刻的思維能力和解決問(wèn)題能力，就有了克服困難，不斷創(chuàng)新和革新的底氣。

　　關(guān)于北京橘郡美高介紹

　　橘郡美高海淀區(qū)教學(xué)中心是由橘郡美高中國(guó)區(qū)總校運(yùn)營(yíng)管理的個(gè)性化美式高中教育項(xiàng)目。在日益趨同的國(guó)際化教育理念大環(huán)境下，集成中國(guó)優(yōu)質(zhì)公立學(xué)校血統(tǒng)與美國(guó)藍(lán)帶高中基因的雙重優(yōu)勢(shì)，致力于中美間教育的相互促進(jìn)與協(xié)調(diào)發(fā)展。中心注重以學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)指導(dǎo)為主線、注重美式英語(yǔ)教學(xué)、注重學(xué)生學(xué)術(shù)能力和創(chuàng)新性思維培養(yǎng)，并逐步實(shí)現(xiàn)中美優(yōu)質(zhì)教育資源的學(xué)階同步與內(nèi)容共享，教學(xué)過(guò)程與學(xué)生成長(zhǎng)的信息化管理，傾力打造美式硬素質(zhì)教育創(chuàng)新示范校。