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揭祕少兒程式設計對孩子智力發展的影響

編者按:如今少兒程式設計熱度不斷上漲,家長們被灌輸了一堆提高邏輯思維能力、數學能力等等,但背後的原理有幾個人瞭解和明白,恐怕為數不多。今天STEAM線上要分享一篇唐風客的文章,其從事兒童科技行業多年,對兒童教育頗多研究心得,讓我們來看看他如何揭示少兒程式設計與兒童智力發展,以及教育理論之間的關係?

當我們還在上學的時候,經常發現班裡總是有那麼幾個學生的理解能力很強,學什麼都非常地快。當然,也會有很多看上去資質平平,但學習很用功的孩子成績也很優秀。這個現象其實跟孩子的智力發展有很大的關係。那麼孩子的智力是否可以提升呢?

美國心理學家雷蒙德·卡特爾提出人的智力分為流體智力(代表抽象思維能力)和晶體智力(代表知識經驗水平)。

流體智力是和一個人的知識經驗沒有直接關聯的一種能力,它是指抽象和邏輯推理、以及解決新問題的能力,它受先天遺傳因素的影響較大;反之,晶體智力則主要是後天獲得的,受文化背景影響很大,與知識經驗的積累有關,也指利用以前的知識和經驗解決問題的能力。

流體智力好的人有更強思維敏捷性、反應速度、瞬間記憶、及學習能力等等。流體智力在青少年時期會一直增長,在25歲左右達到頂峰,隨後逐漸衰退。

而晶體智力包括了習得的技能和知識,例如語言、詞彙、數學知識、判斷力等等,它在成年後也會一直穩定地增長,一直到老年期,這就是所謂的活到老、學到老。

我們解決問題既需要流體智力,也需要晶體智力。這也是為什麼很多人雖然年紀大了、運算能力也下降了,但能解決複雜問題的綜合能力卻比自己小時候要強很多。

前文提到,不管是流體智力還是晶體智力,在一個人的成長過程中都是可以提升的(上圖藍線為流體智力發展的規律圖,而紅線顯示晶體智力發展的規律圖),但是運用科學的方法可以幫助孩子更快地發展他們的智力。

下面我們會討論影響孩子智力發育的主要因素以及學習少兒程式設計對開發孩子智力的促進作用。

提升流體智力

首先孩子需要對周圍的事物產生好奇心。

孩子接觸新鮮有趣的事物會刺激他們大腦產生多巴胺。多巴胺不僅可以提升孩子的學習熱情,同時也會刺激腦中的神經細胞,使它們更加活躍,並增加神經突觸的連線。

通過學習程式設計,孩子可以站在上帝的視角創作自己的遊戲,動畫和繪本,激發孩子的好奇心和想象力,對孩子智力的發展有著很大的促進作用。

其次是孩子需要不斷地挑戰自己,提升自己的思維能力。

美國加州大學教授Richard Haier曾經做過一項研究,他想了解連續高強度的益智遊戲訓練能否提升受試者的智力水平。他找來一批受試者來玩當時剛開始流行的一款益智遊戲俄羅斯方塊。

在俄羅斯方塊的遊戲中,不同形狀的方塊陸續從螢幕上方落下來,玩家通過調整方塊的位置和方向,使它們在螢幕底部拼出完整的一行或幾行。這些完整的橫條會隨即消失,給新落下來的方塊騰出空間。沒有被消除掉的方塊會不斷堆積起來,一旦堆到螢幕頂端,遊戲就結束了。

玩家在遊戲中表現得越好,方塊下落得速度就越快,遊戲也就變的越難。雖然遊戲規則很簡單,但如果玩家想要在遊戲中得到更高的分數,就要綜合地提升他們的視覺空間能力、提前計劃的能力、注意力、快速反應的能力以及運動協調能力。

在經過數週的訓練之後,研究人員發現受試者大腦皮層的厚度及活躍程度均有所提高。這說明,益智的訓練是可以提升受試者的智力。

在經歷了50天的訓練之後,受試者在俄羅斯方塊中的戰績從平均每場遊戲消除10行增加到了將近100行,甚至在有些遊戲中方塊的下落速度已經快到無法相信人能做出如此迅速的反應。

這個時候,Haier又對各位受試者進行測試,發現他們的大腦活躍程度反倒都出現下降,即使他們現在能夠應對更快和更難的遊戲。造成這個現象的原因是當受試者對遊戲更加熟練之後,他們玩遊戲就不會像剛開始那樣費腦子,而且智力水平越高的受試者的大腦活躍度會下降的越明顯。

上圖左邊顯示受試者剛開始訓練俄羅斯方塊遊戲時的大腦成像,右邊顯示訓練50天之後的大腦成像。所以要想持續性的提高孩子的智力,就需要讓孩子不斷地接受新的挑戰,這也符合最近發展區理論。

最近發展區理論是由前蘇聯教育家維果斯基提出來的,他認為孩子的發展由兩種水平:一種是孩子已經達到的發展水平,也就是他們不需要協助就能達到的解決問題的水平;另一種是孩子可能達到的發展水平。

兩者之間的差異就是最近發展區。課程設計應著眼於學生的最近發展區,為孩子提供帶有難度的內容,調動孩子的積極性,發揮其潛能,超越其最近發展區而達到下一個發展階段的水平。

孩子學習少兒程式設計的課程就是從最簡單的程式開始,循序漸進,不斷挑戰更難的程式,使自己的智力水平不斷髮展的過程。

孩子在6到10歲期間可以學習圖形化程式設計,從11歲開始學習程式碼程式設計,比如Python,這本身就是一個從具象思維到抽象思維的訓練過程,也符合皮亞傑提出的兒童智力發展理論。

提升晶體智力

俗話說成功靠的是百分之一的天賦加上百分之九十九的汗水。此話不假,一個人的流體智力固然重要,但孩子後天的努力和知識的積累對於成功起到更決定性的作用。

美國著名心理學家劉易斯·特爾曼曾對1000多名高智商的兒童進行了長達50年的追蹤研究,結果發現這些智力超常的兒童在成年時並沒有人們想像的那樣優秀。他們中絕大多數人都過著默默無聞的生活。因此,特爾曼總結道:“智力與成就之間沒有必然的聯絡”。

這裡的智力指的就是流體智力,而智商就是測試流體智力的重要指標。相對比,那些後來取得成功的人都擁有一種共同的個性,即他們不屈不撓的意志和努力的精神。正因為他們具有這樣的品質,他們才能在成長過程中積累更多的經驗和知識,而這一部分就體現在他們的晶體智力上。

孩子晶體智力的提升靠的是他們努力地學習和不斷地獲取新的知識。但更重要的是,孩子需要掌握好的學習方法和解決問題的能力,這樣即使他們離開了老師、離開了課堂還能自主地學習、成長,並且利用已有的知識來解決新的問題。

通過少兒程式設計的學習,孩子不僅僅可以掌握如何編寫程式碼和一些跨學科的知識,比如英語、數學等等,他們還可以學習像計算思維這種幫助孩子解決問題的思維方式。授人以魚不如授人以漁,孩子學習了程式設計也同時掌握了未來快速提升他們晶體智力的方法。

本文為公眾號“唐風客”投稿文章,已授權STEAM線上發表,轉載請註明出處。

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Reference:親子天地

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