编程与数学联系在哪里

　　在已然到来的AI时代，编程语言是AI时代的通用语言，帮助人控制机器，其核心则是＂数学＂的运用（从人脸识别、指纹识别到智能语音输入，背后都有AI技术的影子）。
　　说道编程与数学，大多都是谈数学对编程的重要性，学好数学更容易接受编程知识。但实际两者是相融相通的，学好了编程也对学习数学大有帮助，因为数学真的难点在于推理的逻辑思维，编程启发的就是孩子的这种潜能。
　　关注高考的家长可能有所耳闻，今年的高考试卷居然出现了编程题目，而且不止一个省份。这些题到底难不难，到底考察孩子哪方面的能力，我们来一起探寻一下，这是一套数学江苏卷。
　　不仅仅是江苏省有出编程相关的考题，其他省份也是一样。
　　考题一出，不少学过编程的孩子都要偷着乐了，这刚好是他们有接触过的编程知识。这也恰恰给了我们一个提示，国家正在越来越重视孩子编程能力的培养，考的不是编程而是编程的思维能力，学习真正要教给人的正是学习后留下的东西。
　　1什么是数学思维？
　　数学思维是指够用数学的观点去思考问题和解决问题的能力。我国初、高中数学教学课程标准中都明确指出，思维能力主要是指：会观察、实验、比较、猜想、分析、综合、抽象和概括；会用归纳、演绎和类比进行推理；会合乎逻辑地、准确地阐述自己的思想和观点；能运用数学概念、思想和方法，辨明数学关系，形成良好的思维品质。
　　2什么是编程思维？
　　所谓＂编程思维（computational thinking）＂就是＂理解问题——找出路径＂的思维过程，它由四个步骤组成：
　　1、分解（decomposition），把一个复杂的大问题，拆解成更可执行、更好理解的小步骤。
　　2、模式识别（pattern recognition），根据经验找出相似模式，高效解决细分问题。
　　举个例子：假如你需要画100只猫，你会怎么办？正确的方法是找出猫的＂模式＂，即猫的躯干、四肢、毛发等基本元素，再不断改变局部特征就可以了。现在流行的机器学习中普遍用到这种思维。
　　3、抽象（abstraction），聚焦最重要的信息，忽视无用细节。
　　简单说就是找到问题的本质，过滤掉其他无关紧要的因素。
　　接着画猫的例子，我们了解了猫的特征，就可以根据这些抽象的特点，形成关于猫的整体设想，画出躯干和四肢，做出一个模型。
　　4、算法（algorithms），设计一步一步的解决路径，解决整个问题。
　　通过这四个步骤，一个复杂的问题先被拆解成一系列小问题→每一个小问题被单独检视、思考，寻找解决方案→聚焦几个重要节点，忽视小细节，形成解决思路→设计步骤执行→问题解决
　　。
　　所以，所谓＂编程思维＂并不是编写程序的技巧，而是一种高效解决任何问题的思维方式。
　　3两者如何结合？
　　小时候可以惯用形象思维，但成长到一定年纪，特别是在6~7岁的时候，孩子的抽象思维就开始影响他对事物的认知，培养好抽象思维对生活学习有重大影响。
　　数学概念就是抽象的，但是在少儿编程的学习中，抽象的数学概念可以被转化为看得见的、具体的图像。
　　编程和数学是相辅相成的一对好兄弟，你中有我，我中有你。
　　1.编程所需要的很多能力和数学是相通的。
　　比如逻辑思维、模式识别等。再往深里说，编程的核心是算法，而算法的核心也是数学。现在的机器学习会大量的用到算法，其本质还是数学模型计算问题。
　　2.编程能够帮助更好地理解数学抽象概念。
　　对于许多中学生来说，数学概念太抽象。我们可以通过编程，将抽象的数学概念转化为看得见的、会动的图像。
　　3. 编程能够强化孩子的数学能力.
　　如果孩子想用代码建造飞机，那就要用到各种各样的数学知识，并且还要调用抽象思维的能力。
　　4. 思维能力对孩子未来的升学、就业同样重要
　　参加数学方面竞赛获得奖项对于自主招生、申请国外学校都是有很强的助力。不仅如此，数学思维能力强对于其他科技创新类竞赛、论文发表、专利写作都是有非常大的帮助。就业时，数学能力强的人才可以在一些高端领域无缝跨越，比如一个学计算机的精英，转行搞金融就很容易。
　　4编程思维如何培养
　　编程是将人的想法＂实体化＂的过程，这要求我们进行更深入、更细致、更全面地思考。
　　编程要求我们能够对事物和流程进行各种维度上的拆分，并在不同的抽象层次上进行完整自洽的思考，这使我们有可能去解决那些规模无比庞大的问题。编程是不断解决问题的过程，也是不断完善解决问题的方法论的过程。
　　湖南长沙信息学竞赛