《生活信息技术课堂｜发现身边的编程思维知识》

1认知重构：打破编程思维的专业壁垒演讲人2026-06-17认知重构：打破编程思维的专业壁垒01场景挖掘：具象化感知身边的编程思维02能力落地：编程思维的日常训练路径03目录《生活信息技术课堂｜发现身边的编程思维知识》我从事中学信息科技教学已有八年，在日常教学和与家长、学生的交流中，我发现绝大多数人对编程思维存在认知偏差：要么将其等同于专业代码编写，认为只有将来从事计算机行业的人才需要掌握；要么觉得它是抽象的高阶知识，和普通人的日常生活毫无关联。今天这节课，我们就从生活场景切入，由浅入深拆解编程思维的核心，挖掘隐藏在我们身边的编程思维，最终探讨如何将这种思维转化为解决日常问题的工具。01认知重构：打破编程思维的专业壁垒ONE认知重构：打破编程思维的专业壁垒要发现身边的编程思维，首先要破除固有的认知误解，明确编程思维的核心内涵。1当前大众对编程思维的两类典型误解从我近十年的一线教学和社会调研来看，目前大众对编程思维的误解主要集中在两个方向。1.1.1误解一：编程思维等同于代码编写，仅属于专业技术领域我在去年高一新生的第一节信息科技课上做过一次匿名课前调查，结果显示超过62%的学生认为“编程思维就是写代码，将来不做程序员就用不上”，还有近三成学生直接表示“我将来学文科，不需要学编程思维”。不少家长在家长会也问到类似问题：“我家孩子不参加信息学奥赛，学这个对中考高考有什么帮助？”这类误解本质上是把“编程思维”和“编程技能”画了等号，忽略了编程思维首先是一种解决问题的思考方式，而非单纯的技术工具。1当前大众对编程思维的两类典型误解1.2误解二：编程思维是抽象的高阶思维，与日常生活无关另一类常见误解是把编程思维神化，认为它需要极强的逻辑能力才能掌握，普通人日常生活根本用不到。我曾经遇到一个对编程特别抵触的初一学生，他说“编程就是数学家玩的东西，我连数学题都做不好，肯定学不会”。这类误解的核心，是没有意识到编程思维本身就来源于人类解决日常问题的经验总结，它早已存在于我们的生活行为中，只是我们没有主动感知到而已。2编程思维的核心内涵拆解从专业定义来看，编程思维本质是人类为了高效解决问题，总结出的一套结构化思考方法，核心分为四个互相连接的环节：2编程思维的核心内涵拆解2.1分解：将复杂问题拆解为可执行的独立子问题分解就是把一个看起来无从下手的大问题，拆分成若干个小的、可直接解决的子问题。比如我们要准备一顿四口人的家庭晚餐，不可能直接上手炒菜，而是会自然而然把这件事拆成“列采购清单→采购食材→处理食材→分批次烹饪→摆桌上桌”，每个子问题还可以继续拆分，比如采购清单又能拆成“主食类→蔬菜类→肉类→调料类”，拆分之后，原本复杂的任务就变得清晰可执行了，这就是分解的核心逻辑。2编程思维的核心内涵拆解2.2模式识别：识别问题中的共性规律与相似特征模式识别就是在拆解后的子问题中，找到重复出现的共性规律，利用规律简化问题解决流程。还是以准备晚餐举例，我们会自然把需要焯水的蔬菜归为一类，一次性焯水，不用处理一个焯一次，这就是识别了“焯水”这个操作的共性，批量处理简化流程，本质就是模式识别。2编程思维的核心内涵拆解2.3抽象：过滤无效信息聚焦问题核心抽象就是忽略所有和核心目标无关的信息，只保留解决问题需要的关键内容。比如我们准备晚餐的核心目标是“按时做好符合家人口味的饭菜”，那么装食材的塑料袋是什么颜色、超市收银员今天穿什么衣服，这些都属于无效信息，我们会自动过滤掉，只关注食材新鲜度、烹饪时间这些核心内容，这就是抽象的过程。2编程思维的核心内涵拆解2.4算法：设计有序步骤解决每个子问题算法就是为每个子问题设计清晰有序的解决步骤，按照步骤执行就能得到最终结果。还是准备晚餐的例子，我们会安排“先把米淘好放电饭煲启动，再处理肉类蔬菜，用电饭煲煮饭的时间备菜，煮好饭之后再炒菜”，这个有序的安排就是算法，只要按照步骤走就能按时完成任务。澄清了认知误区，明确了核心内涵之后，我们不妨把目光转向我们每日所处的生活场景，去挖掘那些隐藏在细节处的编程思维，验证它和我们日常生活的紧密关联。02场景挖掘：具象化感知身边的编程思维ONE场景挖掘：具象化感知身边的编程思维我在教学中一直强调，生活是最好的思维训练场，只要我们细心观察，就能发现编程思维几乎存在于我们所有的日常活动中，我结合个人的亲身经历，从四类最常见的生活场景来拆解。1日常出行场景中的编程思维体现出行是我们每个人每天都会接触的场景，其中隐藏的编程思维非常典型。1日常出行场景中的编程思维体现1.1导航路线规划中的算法优化思维我每个月都要去郊区教研一次，每次出发前都会用导航规划路线。导航会自动遍历从起点到终点的所有可行路线，然后结合当前的实时路况，计算每条路线的通行时间，最终给我们推荐最快路线，遇到突发拥堵还会自动重新规划调整路线。这个过程本质就是编程中经典的最短路径算法优化，和我们写代码实现路线规划的核心逻辑完全一致，只是我们把计算过程交给了导航软件，自己并没有意识到我们正在使用编程思维解决出行问题。1日常出行场景中的编程思维体现1.2公共交通换乘方案中的分解与抽象如果我们选择公共交通出行，从家到单位的路程会自动被我们拆成“家到地铁站→选择线路→换乘→地铁站到单位”四个子问题，我们会自动过滤掉绕远的线路，只聚焦“换乘次数最少”或者“总时间最短”这个核心目标，最终选出最合适的方案。这个过程就是典型的分解+抽象的组合应用，完全符合编程思维的解决问题路径。2家庭事务管理中的编程思维家庭日常事务看似琐碎，其实处处都体现着编程思维的应用。2家庭事务管理中的编程思维2.1家务安排中的并行处理思维我自己上班日早上的时间安排就是一个非常典型的并行处理例子。如果按照串行逻辑，我的流程是：起床烧水（10分钟）→水开煮鸡蛋（8分钟）→煮完鸡蛋刷牙洗脸（5分钟）→热面包（3分钟），总耗时是26分钟。但我实际的安排是：起床先烧上水，利用烧水的10分钟刷牙洗脸，水开了放上鸡蛋煮，利用煮鸡蛋的8分钟热面包，总耗时只有18分钟，一下子节省了8分钟。这个逻辑其实和编程中的多线程并行处理完全一致：把可以同时进行的任务并行处理，利用CPU的空闲时间处理其他任务，提升整体效率，生活中我们不自觉就在用这个逻辑，这就是最朴素的编程思维。2家庭事务管理中的编程思维2.2日常采购中的分类与模式识别我们去超市采购之前都会列清单，我们会自动把采购商品分成粮油、蔬菜、零食、日用品几类，因为我们知道超市里同类商品都放在同一个区域，按类别列清单可以不用来回跑动，节省采购时间。这个过程就是典型的模式识别，我们识别了超市布局的规律，用规律简化了自己的采购流程，本质就是编程思维的应用。3个人信息与社交管理中的编程思维我们日常使用手机，很多功能的使用逻辑本身就是编程思维，我们只是习以为常没有发现。3个人信息与社交管理中的编程思维3.1通讯录分组管理中的分类封装思维几乎所有人都会给自己的手机通讯录分组，家人分一组，同事分一组，朋友分一组，找对应联系人的时候直接点开分组找就可以，不用在几百个联系人里一个个翻。这个逻辑和编程中的封装思想完全一致：把属性相同的对象封装在一起，需要调用的时候直接提取，提升查询效率，我们每天都在用，只是不知道这就是编程思维。3个人信息与社交管理中的编程思维3.2社交内容权限设置中的条件判断思维我们发朋友圈的时候都会设置分组可见，这个逻辑其实就是编程中最基础的if-else条件判断结构：如果（联系人属于家人分组），那么可见全部内容；否则如果（联系人属于同事分组），那么可见工作相关内容，隐藏私人内容；否则（联系人属于陌生人分组），那么仅可见三天公开内容。这个结构和我们写代码的时候写的条件判断逻辑一字不差，我们每天都在用，只是自己没有意识到而已。4休闲娱乐场景中的编程思维哪怕是休闲娱乐，我们也在不自觉使用编程思维。4休闲娱乐场景中的编程思维4.1密室逃脱等解谜游戏中的分解推导我去年陪侄子去玩密室逃脱，整个密室的最终任务是打开大门逃出去，我们进去之后第一件事就是把整个大任务拆成“找每个房间的线索→解开每个房间的小锁→拿到最终大门的密码→开门逃脱”，然后逐个解开小锁收集密码，最终完成任务。这个过程就是典型的分解+算法推导，完全就是编程解决问题的路径。4休闲娱乐场景中的编程思维4.2剧本杀等逻辑游戏中的抽象梳理玩剧本杀的时候，我们拿到几十页的剧本，会自动过滤掉那些和自己核心任务无关的支线剧情，只聚焦“找出凶手”或者“完成自己的隐藏任务”这个核心目标，梳理逻辑线，这个过程就是典型的抽象思维应用，本质就是编程思维。我们已经从多个日常场景中发现了无处不在的编程思维，不难看出编程思维从来不是专业领域的专属，它早已融入我们的生活。发现的最终目的是应用，接下来我们就谈谈如何把这种潜移默化的思维，转化为主动解决问题的能力，也就是编程思维的日常训练路径。03能力落地：编程思维的日常训练路径ONE能力落地：编程思维的日常训练路径编程思维的训练不需要专业的设备，也不需要学会写代码，完全可以在日常生活中低门槛开展，我结合教学和个人实践，总结了不同人群的训练方法，以及需要规避的误区。1面向普通大众的低门槛训练方法对于普通大众来说，不需要追求专业深度，只要能把编程思维用在解决日常问题上就足够了，训练方法也非常简单。1面向普通大众的低门槛训练方法1.1通过每日待办梳理训练分解能力每天晚上花十分钟梳理第二天的待办事项，把大目标拆成具体可执行的小任务，每个小任务标注清楚完成时间。比如把“完成本周工作总结”拆成“收集部门数据→撰写初稿→调整格式→发送领导审核”，每个任务定好完成时间，坚持训练一个月，分解复杂问题的能力就会明显提升。1面向普通大众的低门槛训练方法1.2通过个人物品整理训练模式识别能力换季整理衣柜、整理书架的时候，可以有意识地按照物品的共同属性分类，比如衣柜按照“季节+上衣下装”分类，书架按照“学科/题材”分类，整理完成后找东西的效率会明显提升，这个过程就是在潜移默化训练模式识别和分类能力。1面向普通大众的低门槛训练方法1.3通过小型出行计划制定训练算法设计能力周末出游或者短途旅行，可以自己尝试制定完整的出行计划，从交通、住宿、景点安排到餐饮，拆分成有序的步骤，优化安排，节省时间和成本，这个过程就是在训练算法设计能力。2面向中小学信息科技课程的课堂训练方法对于中小学生来说，编程思维是信息科技课程的核心素养，我在教学中总结了两个非常有效的课堂训练方法。2面向中小学信息科技课程的课堂训练方法2.1依托校园生活设计探究式训练任务我去年在初二年级开展过一次“寻找课间打水最优路线”的探究活动，让学生分组测量从不同教室到开水房的不同路线的通行时间，还要考虑下课人流对速度的影响，最终计算出最优路线。活动结束后，有个原本对编程特别抵触的学生跟我说：“原来我每天打水走的路里面都有编程思维，太神奇了”，从那之后他对信息课的兴趣明显提升。这类任务贴近学生生活，没有专业门槛，能让学生非常直观地感知到编程思维的作用。2面向中小学信息科技课程的课堂训练方法2.2结合跨学科活动实现思维落地我和学校的劳动课老师合作开展过“安排包饺子流程”的跨学科活动，让学生拆解包饺子的步骤，设计最快完成任务的流程，很多学生都想到了“一个人擀皮，两个人同时包”“揉面的时候准备馅料”的并行安排，既完成了劳动任务，又训练了编程思维，效果非常好。3训练过程中需要规避的两类误区在编程思维的训练过程中，要注意避免两个常见误区。3训练过程中需要规避的两类误区3.1避免刻意追求专业术语，陷入形式主义很多人训练编程思维，非要背下来各种算法的专业名字，非要写代码实现，其实完全没有必要。我们训练的是解决问题的思维方式，不是专业的编程技能，只要能用思路提升解决问题的效率，就算掌握了编程思维，不需要纠结专业术语的对错。3训练过程中需要规避的两类误区3.2避免脱离实际需求，为训练而训练训练编程思维一定要结合自己的日常需求，不要为了训练去找一些脱离生活的难题，那样只会增加抵触情绪，达不到训练的效果，从