1024编程

关于编程和信息学,常常有一些讨论:“课内数学好没用,小学奥数没学过不能先学信息学”。这个说法有道理吗?
其实,“小学奥数”不是必须,只要课内语文、数学学得不错,四年级左右就可以学信息学。我们日常说的“信息学”概念其实指的是计算机科学中的理论部分,对应了大学里现在的离散结构、计算理论、算法等子方向,它们研究的都是如何怎么算得准、算得快。

曾经小学奥数老师教的不少内容(数论、组合、集合论与数理逻辑等)在二十世纪早期已经挂在“科学(数值)计算”、“应用数学”等领域开展研究了。而这些也正是后来现代计算机科学下信息学方向(理论计算机科学方向)的基础。时至今日,这些研究在很多高校也已经划出数学系,与计算机结合推进。这也解释了为什么从代数、几何为主的中小学数学和中学数学联赛的视角来看,曾经风靡的小学奥数会涉及一些“超纲”内容。所以对于课内数学没有的内容,直接通过编程和信息学来学习是适应学科界线清晰化的合理选择。

有的家长朋友可能会好奇,既然信息学的这些知识曾经是数学系研究的内容,小学奥数也教了不少,咱们中小学数学中不怎么教?数学联赛为什么还没信息学联赛考得多呢?其实,在高中阶段的数学科目必修内容中是有过“算法初步”、“命题及其关系”这些板块的,读流程框图、读程序也曾经在高考数学中被考察了十几年。

随着信息学领域和计算机结合的大趋势,国家课程科目内容的设置也考虑到了学科界线的划分——2018 年高中课标调整、2022 年义务教育课标调整之后,相关概念在新教材也已经从数学教材被划出到了信息教材的“算法的概念及描述”、“逻辑与思维”中,只有老教材、老高考的省份还在数学考试中继续考察这一内容。虽然课内数学考察信息学的内容减少了,但根据课标的描述,未来,孩子们会在中小学的信息科目更早接触到算法设计相关的教育,而在各地的中考和部分地区(浙江等)的高考中,对相关知识的考察也会逐步落地。

对想学信息学的同学来说,到四年级时的课内数学知识已经足够。四年级前,相比于花时间学奥数去为信息学“做准备”,不如先确认一下语文基础。信息学要求孩子通过编程解决实际问题,这要求孩子需要首先能读懂题、有一定的概念抽象能力。信息学竞赛中的问题往往比较长,语文没学好的同学往往读题会很费劲;还没到运用数学能力的时候就已经被语文卡死了。而对阅读理解能力好的同学来说,在面对信息学题目时,他往往能像下面这样迅速拆解问题、简化问题、理解编程的目标是什么。

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