AI时代的孩子最需要什么
少儿编程教育曾在全球范围内掀起热潮,家长们担心不学编程、不懂算法的孩子会在未来竞争中落后,纷纷让孩子早早接触编程课程。
然而,如今人工智能已经进化到全新高度——从年初的"零基础gemini手搓APP"开始,编程已不再需要深厚的代码功底,只需简单的语言描述就能生成可交互的应用程序。那么,当下的孩子还需要专门学习算法吗?
答案是肯定的!因为我们今天比任何时候都更需要算法思维!
什么是算法思维?
新书《耶鲁学长给青少年的算法启蒙书》告诉我们,与大众认知相反,最核心的算法思维并非学习语言或编写代码——而是解决问题。
更准确地说,这是一种"理解问题——寻找路径"的思维模式,由分解、模式识别、抽象、算法四个环节构成,帮助人们有条理地解决复杂问题。
根据皮亚杰儿童认知发展阶段理论,7至12岁正处于具体运算阶段,孩子已具备较为系统的逻辑思维能力,这一时期也是培养算法思维的最佳窗口。
然而市场上这类启蒙读物极为稀缺。现有资料要么艰深难懂,要么过于严肃刻板,给孩子们的印象往往是"算法复杂难学、与日常生活无关"。正因如此,这本书显得尤为及时和必要。
在人工智能高速发展的时代,尽早掌握算法思维的孩子能更好地适应技术进步,善用最新AI工具,在不断变化的世界中找到属于自己的解题之道。
一本帮助孩子跨越"算法门槛"的桥梁读物
耶鲁学长以同龄人视角,系统讲解算法启蒙
许多孩子都有这样的经历:语法都懂,代码也能照着写,但遇到新题目就无从下手。
实际上,会写Python并不意味着会设计算法;会调用AI也不代表能解决复杂问题。
建立算法思维,才是实现从"会写代码"到"会解决问题"的关键转变。
作者埃利奥特·利希特曼自己也曾经历过类似的困惑。不同于其他"算法专家",他更像是一位用游戏讲解算法的"天才学长",以同龄人的视角进行讲解,恰恰是青少年最容易产生共鸣的启蒙方式。
他把自己从"会写代码"到"会用代码解决问题"的核心经验,分解成清晰可学的步骤,帮助更多年轻人少走弯路,顺利跨越算法门槛。
对于已学过Scratch、Python、渴望进一步深入的孩子,这是连接编程基础与算法思维的桥梁;对于准备参加信息学竞赛、学习人工智能和计算机科学的学生,这更是一堂重要的启蒙课。
无需担心看不懂代码!
书末附录专门整理了Python复习要点,涵盖理解书中代码示例、完成章节挑战所需的全部知识点。遇到困惑时,可先看正文解释,或直接查阅附录部分查漏补缺。
书中精选了大量代码片段,用简洁的代码展示各类编程思想。
另有20个CodeLinks特别标注,通过这些链接可查看书中所有程序的完整版本。
操作简便:访问https://gitee.com/pydo/CodeLinks,找到对应编号的CodeLink,按提示将代码复制到计算机,或直接下载文件包。
书中还提供了几个编程环境的小贴士,值得仔细阅读!
用游戏讲算法
从编程到"解决问题",建立AI时代最重要的底层思维
为何许多孩子觉得算法难以掌握?因为大多数教材一上来就讲定义、公式、代码,而真正的算法本来就不是从公式开始理解的。
这本书选择了一条截然不同的道路:
井字棋、四连棋、Wordle、数独、石头剪刀布……这些孩子耳熟能详的游戏,在作者眼中都是理解算法的最佳课堂。
为了赢下一盘井字棋或四连棋,孩子会开始思考如何预判对手;为了破解数独和Wordle,会不断尝试、后退、重新寻找路径;为了提高石头剪刀布的胜率,又会发现计算机竟然能够识别人类的行为模式。
就在一次次游戏过程中,二分搜索、回溯法、广度优先搜索、极小化极大算法、剪枝优化、随机模拟、机器学习等计算机科学核心算法思想,也被自然地理解和掌握。
孩子学的不再是一堆抽象概念,而是真正理解计算机为何总能获胜。为了赢游戏,孩子会主动思考:
• 下一步怎么走?
• 怎样提高胜率?
• 怎样预判对手?
游戏越投入,算法理解越深刻;学习路径正确了,效率直接翻倍。
更重要的是,当孩子第一次感受到"原来我真的可以创造一个会思考、会决策的程序"时,编程就不再是一门需要坚持的课程,而会成为一种主动探索世界的乐趣。
从玩家到规则制定者
未来决定孩子上限的,不是AI,而是思维
AI越来越会写代码。
未来真正拉开人与人差距的,不是谁掌握了更多编程语法,而是谁拥有更强的问题解决能力。
孩子为了赢游戏而主动学习,被动收获AI时代的核心能力:
• 如何拆解问题 —— 复杂问题分步解决
• 如何寻找规律 —— 从现象中发现模式
• 如何预测结果 —— 提前判断不同选择带来的后果
• 如何优化决策 —— 在多个方案中找到最优解
这些能力不只适用于编程。
它们同样适用于数学学习、科学探究、信息学竞赛,也适用于未来面对真实世界各种复杂问题时的思考方式。
未来真正决定一个孩子上限的不是掌握了多少编程语言,而是让孩子拥有AI无法替代的思维能力——面对复杂问题,如何提出问题、拆解问题和设计规则,让自己不做这个时代只能遵循规则的玩家,而是规则的制定者!
滑动查看本书目录~
[目录]
赞 誉
前 言 为什么要用游戏学算法
第一部分 搜索与排序 从排除错误到找到最优解
第1章 用排除法更快锁定答案
第2章 在死胡同中找回最优解
第3章 找到通往目标的最优路线
第二部分 回合制策略游戏 教计算机像棋手一样思考
第4章 看透对手下一步
第5章 提升计算速度与效率
第6章 快速淘汰无效选择
第三部分 随机模拟 在不确定性中做聪明决策
第7章 在随机中找到答案
第8章 用反馈优化决策
第9章 学会预测并应对复杂互动
第四部分 追踪与训练 让计算机学会总结与进化
第10章 用算法识别人类习惯,提升胜率
第11章 破解计算机自学的秘密
第12章 让计算机边玩边学
后 记 算法改变世界
附 录 Python 语法速查
延伸阅读
作者:埃利奥特·利希特曼
高中时便开始教授同学编程。疫情期间,还在读高中的他最初只是通过Zoom给低年级学生一对一辅导,但因为课堂生动有趣,课程逐渐从几个人扩展到几十人的线上班级,在线授课超过800小时,累计收入超过10万美元。相比枯燥地讲解代码,他更擅长用游戏解释算法、递归与人工智能,让学生在"玩"的过程中理解计算机真正的思维方式。
凭借这套思维训练方法,利希特曼成功入读耶鲁大学,目前就读于应用数学专业,研究方向涵盖计算生物学与算法分析。他也被视为用游戏讲算法的"天才学长"。
●东北师范大学教育技术硕士。曾在公立高中担任信息技术教师7年,参编小学信息技术教材。
●离开学校后,在网易、字节跳动、编程猫多家公司从事编程教育教研与教学工作。
●目前为新东方北京国际学校AP/IB计算机老师,上课小时数超过5000小时,近百名学生取得AP5分。