揭秘少儿编程对孩子智力发展的影响

编者按:如今少儿编程热度不断上涨,家长们被灌输了一堆提高逻辑思维能力、数学能力等等,但背后的原理有几个人了解和明白,恐怕为数不多。今天STEAM在线要分享一篇唐风客的文章,其从事儿童科技行业多年,对儿童教育颇多研究心得,让我们来看看他如何揭示少儿编程与儿童智力发展,以及教育理论之间的关系?

当我们还在上学的时候,经常发现班里总是有那么几个学生的理解能力很强,学什么都非常地快。当然,也会有很多看上去资质平平,但学习很用功的孩子成绩也很优秀。这个现象其实跟孩子的智力发展有很大的关系。那么孩子的智力是否可以提升呢?

美国心理学家雷蒙德·卡特尔提出人的智力分为流体智力(代表抽象思维能力)和晶体智力(代表知识经验水平)。

流体智力是和一个人的知识经验没有直接关联的一种能力,它是指抽象和逻辑推理、以及解决新问题的能力,它受先天遗传因素的影响较大;反之,晶体智力则主要是后天获得的,受文化背景影响很大,与知识经验的积累有关,也指利用以前的知识和经验解决问题的能力。

流体智力好的人有更强思维敏捷性、反应速度、瞬间记忆、及学习能力等等。流体智力在青少年时期会一直增长,在25岁左右达到顶峰,随后逐渐衰退。

而晶体智力包括了习得的技能和知识,例如语言、词汇、数学知识、判断力等等,它在成年后也会一直稳定地增长,一直到老年期,这就是所谓的活到老、学到老。

我们解决问题既需要流体智力,也需要晶体智力。这也是为什么很多人虽然年纪大了、运算能力也下降了,但能解决复杂问题的综合能力却比自己小时候要强很多。

前文提到,不管是流体智力还是晶体智力,在一个人的成长过程中都是可以提升的(上图蓝线为流体智力发展的规律图,而红线显示晶体智力发展的规律图),但是运用科学的方法可以帮助孩子更快地发展他们的智力。

下面我们会讨论影响孩子智力发育的主要因素以及学习少儿编程对开发孩子智力的促进作用。

提升流体智力

首先孩子需要对周围的事物产生好奇心。

孩子接触新鲜有趣的事物会刺激他们大脑产生多巴胺。多巴胺不仅可以提升孩子的学习热情,同时也会刺激脑中的神经细胞,使它们更加活跃,并增加神经突触的连接。

通过学习编程,孩子可以站在上帝的视角创作自己的游戏,动画和绘本,激发孩子的好奇心和想象力,对孩子智力的发展有着很大的促进作用。

其次是孩子需要不断地挑战自己,提升自己的思维能力。

美国加州大学教授Richard Haier曾经做过一项研究,他想了解连续高强度的益智游戏训练能否提升受试者的智力水平。他找来一批受试者来玩当时刚开始流行的一款益智游戏俄罗斯方块。

在俄罗斯方块的游戏中,不同形状的方块陆续从屏幕上方落下来,玩家通过调整方块的位置和方向,使它们在屏幕底部拼出完整的一行或几行。这些完整的横条会随即消失,给新落下来的方块腾出空间。没有被消除掉的方块会不断堆积起来,一旦堆到屏幕顶端,游戏就结束了。

玩家在游戏中表现得越好,方块下落得速度就越快,游戏也就变的越难。虽然游戏规则很简单,但如果玩家想要在游戏中得到更高的分数,就要综合地提升他们的视觉空间能力、提前计划的能力、注意力、快速反应的能力以及运动协调能力。

在经过数周的训练之后,研究人员发现受试者大脑皮层的厚度及活跃程度均有所提高。这说明,益智的训练是可以提升受试者的智力。

在经历了50天的训练之后,受试者在俄罗斯方块中的战绩从平均每场游戏消除10行增加到了将近100行,甚至在有些游戏中方块的下落速度已经快到无法相信人能做出如此迅速的反应。

这个时候,Haier又对各位受试者进行测试,发现他们的大脑活跃程度反倒都出现下降,即使他们现在能够应对更快和更难的游戏。造成这个现象的原因是当受试者对游戏更加熟练之后,他们玩游戏就不会像刚开始那样费脑子,而且智力水平越高的受试者的大脑活跃度会下降的越明显。

上图左边显示受试者刚开始训练俄罗斯方块游戏时的大脑成像,右边显示训练50天之后的大脑成像。所以要想持续性的提高孩子的智力,就需要让孩子不断地接受新的挑战,这也符合最近发展区理论。

最近发展区理论是由前苏联教育家维果斯基提出来的,他认为孩子的发展由两种水平:一种是孩子已经达到的发展水平,也就是他们不需要协助就能达到的解决问题的水平;另一种是孩子可能达到的发展水平。

两者之间的差异就是最近发展区。课程设计应着眼于学生的最近发展区,为孩子提供带有难度的内容,调动孩子的积极性,发挥其潜能,超越其最近发展区而达到下一个发展阶段的水平。

孩子学习少儿编程的课程就是从最简单的程序开始,循序渐进,不断挑战更难的程序,使自己的智力水平不断发展的过程。

孩子在6到10岁期间可以学习图形化编程,从11岁开始学习代码编程,比如Python,这本身就是一个从具象思维到抽象思维的训练过程,也符合皮亚杰提出的儿童智力发展理论。

提升晶体智力

俗话说成功靠的是百分之一的天赋加上百分之九十九的汗水。此话不假,一个人的流体智力固然重要,但孩子后天的努力和知识的积累对于成功起到更决定性的作用。

美国著名心理学家刘易斯·特尔曼曾对1000多名高智商的儿童进行了长达50年的追踪研究,结果发现这些智力超常的儿童在成年时并没有人们想像的那样优秀。他们中绝大多数人都过着默默无闻的生活。因此,特尔曼总结道:“智力与成就之间没有必然的联系”。

这里的智力指的就是流体智力,而智商就是测试流体智力的重要指标。相对比,那些后来取得成功的人都拥有一种共同的个性,即他们不屈不挠的意志和努力的精神。正因为他们具有这样的品质,他们才能在成长过程中积累更多的经验和知识,而这一部分就体现在他们的晶体智力上。

孩子晶体智力的提升靠的是他们努力地学习和不断地获取新的知识。但更重要的是,孩子需要掌握好的学习方法和解决问题的能力,这样即使他们离开了老师、离开了课堂还能自主地学习、成长,并且利用已有的知识来解决新的问题。

通过少儿编程的学习,孩子不仅仅可以掌握如何编写代码和一些跨学科的知识,比如英语、数学等等,他们还可以学习像计算思维这种帮助孩子解决问题的思维方式。授人以鱼不如授人以渔,孩子学习了编程也同时掌握了未来快速提升他们晶体智力的方法。

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