تقویت ریاضی با برنامه نویسی
۸ آبان ۱۴۰۲
۵ دقیقه
بچه که بودم همیشه پیش خودم می‌گفتم که کاش سروته ریاضی با همان یکان و دهگان هم می‌آمد و دیگر نیاز به یادگیری ریاضی تا این حد را نداشتیم؛ ولی واقعیت طور دیگری رقم خود و برای شما (اگر کودک مشتاق یادگیری ریاضی هستید) یا فرزندتان هم همینطور خواهد بود. حالا دیگر ریاضی به همان یکان و دهگان ختم نمی‌شود که هیچ، روش‌های خیلی خوبی برای تقویت ریاضی کودکان هم وجود دارد که یکی از این روش‌ها، تقویت ریاضی با برنامه نویسی است. قسمت خوب ماجرا اینجاست که یادگیری برنامه نویسی لزوماً فرایند خشکی نیست که افراد و حتی کودکان از آن فراری باشند. یعنی هم بازی است و هم یادگیری. حالا اینکه آموزش برنامه نویسی چطور به تقویت ریاضی کودکان یا تفکر ریاضی کمک می‌کند، موضوعی است که در این مطلب در موردش صحبت می‌کنم.
یادگیری برنامه نویسی چطور به تقویت ریاضی در کودکان یا تفکر ریاضی کمک می‌کند؟
تقویت ریاضی با برنامه نویسی به راحتی ممکن است. دلایل زیادی هم وجود دارد که در ادامه در مورد آن صحبت می‌کنیم.
برنامه نویسی قدرت حل مسئله را بهبود می‌بخشد.
مسائل ریاضی با پیروی از فرمول و تکنیک‌های خاص قابل حل هستند. برنامه نویسی هم دقیقاً همینطور است، تنها فرقش با ریاضی در این است که به‌صورت عملی کاربرد آموخته‌های خود را خواهید دید. یعنی دیگر از خودتان نمی‌پرسید این چیزهایی که من یاد می‌گیرم اصلاً کجا بدرد من می‌خورد؟ چون عیناً کاربردهای آن برایتان قابل مشاهده است!
تقویت و بهبود قدرت حل مسئله هم با یادگیری برنامه نویسی از چند روش امکان‌پذیر می‌شود:
شناسایی الگو
برنامه نویسی هم الگوهای خاص خودش را دارد. دقیقاً مثل ریاضی که برخی مسائل از الگوهای خاصی استفاده می‌کنند. شاید با کتاب خواندن و فقط یادگیری ریاضی در مدرسه، پیدا کردن و شناسایی الگوهای حل مسئله خیلی آسان نباشد، اما با برنامه نویسی می‌توان به‌راحتی الگوهای حل مسئله را به‌صورت عملی یاد گرفت.
تفکر خلاق
هربار که کودک یا نوجوانی با مسائل مختلف در برنامه نویسی روبرو می‌شود، آن را تحلیل می‌کند و راه‌حل‌های ممکن را می‌یابد. سپس برای اینکه این راه‌حل‌ها را آزمایش کند، کد آن را می‌نویسد تا در نهایت ببیند که کدام یک برای پیدا کردن جواب مسئله کار می‌کند. همین رویکرد تحلیل و دستیابی به راه‌حل درست، با کمک برنامه نویسی در افراد ایجاد می‌شود و تفکر ریاضی آن‌ها را بهبود می‌بخشد.
دقت به جزئیات
در قسمت قبل که در مورد تفکر خلاق گفتم، این فکر به ذهن آدم می‌آید که خب، برای تقویت تفکر خلاق، راه‌های دیگری هم هست. بله، هست. کاری که برنامه نویسی انجام می‌دهد، پدید آوردن دقت به جزئیات در کنار حل مسئله و تفکر خلاق است.
دانش‌آموز می‌داند مسئله را می‌شناسد، می‌داند که فرمول حل آن چیست و کد مخصوص حل آن را با جزئیات کامل برای کامپیوتر می‌نویسد تا کامپیوتر آن را حل کند. دقت کنید، کد مخصوص را با جزئیــــــــات کامل می‌نویسد. یعنی برای حل مسئله مجبور است تمام جزئیات مربوط به حل مسئله را برای خودش تکرار کند. در اینجا تفاوت یادگیری ریاضی و تقویت تفکر ریاضی در کودکان به کمک برنامه نویسی با روش سنتی و کلاسی مشخص می‌شود. این جزئیات ممکن است در روش سنتی نادیده گرفته شود.
آزمایش عملی راه‌حل‌های مختلف برای حل مسئله
خیلی وقت‌ها دانش‌آموزان راه‌حل‌های مختلفی را با برای حل مسئله پیدا می‌کنند. شاید پیدا کردن بهترین راه حل، کار وقت‌گیر و سختی باشد. اینجا برنامه نویسی به کودکان و نوجوانان می‌آموزد که چطور به کامپیوتر دستورالعملی بدهند که بهترین راه‌حل را از طریق امتحان کرد تمام راه حل‌های موجود انتخاب کند. اینگونه کودکان راه‌حل‌ها در ذهن‌شان می‌ماند و با فرایند حل آن هم آشنا می‌شوند.
علاوه‌بر این، برنامه‌نویسی تفکر محاسباتی را به کودک می‌آموزد که این تفکر به خودی خود به افراد نحوه مواجه شدن با مشکلات و پیدا کردن انواع راه حل آن آشنا می‌کند.
صبر و مهارت‌های تحلیلی
در هنگام برنامه نویسی، برخی اوقات پیش می‌آید که دانش آموز با خطا در کد مواجه می‌شود. برای پیدا کردن علت این خطا، دانش‌آموز باید به کدی که نوشته مراجعه کند و به دنبال علت آن بگردد. اینگونه می‌شود که هم قدرت تحلیل و هم صبر او افزایش می‌یابد. این ویژگی‌ها برای تقویت تفکر ریاضی هم لازم است.
یادگیری برنامه نویسی به تقویت استدلال منطقی کمک می‌کند.
استدلال منطقی در تمام مراحل زندگی افراد به‌کار می‌آید. یادگیری ریاضی به‌خودیِ‌خود شاید برای دانش‌آموزان کسل‌کننده باشد و به یادگیری استدلال منطقی ختم نشود. اما با یادگیری برنامه نویسی، دانش‌آموزان به شیوه سرگرم‌کننده‌ای استدلال منطقی را نیز یاد می‌گیرند. استدلال منطقی چطور به یادگیری ریاضی از طریق برنامه نویسی منجر می‌شود؟ در ادامه خواهم گفت:
کاربرد عملی
مفاهیم بسیاری در کلاس‌های درس ریاضی و دیگر علوم آموخته می‌شود، برنامه نویسی به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا بتوانند آن مفاهیم را به‌صورت عینی پیاده‌سازی کنند. همچنین به درک بهتر این مفاهیم هم کمک بسیاری می‌کند. همچنین کودکان و نوجوانان می‌آموزند که چطور این مفاهیم را به روش‌های گوناگون پیاده‌سازی کنند. این مهم به تقویت ریاضی کودکان کمک بسیاری می‌کند.
بهبود قدرت درک
کد زدن و برنامه نویسی به ذهن ما کمک می‌کند تا طور دیگری به مسائل نگاه کنیم. یعنی زاویه دید ما را تغییر می‌دهد و ذهن‌مان را بازتر می‌کند. کودکان هم با برنامه نویسی یاد می‌گیرند که چطور روش‌های مختلف را تجسم کنند و از زوایای مختلف به حل مسئله فکر کنند. این نوع از تفکر و اندیشیدن لازمه یادگیری ریاضی است.
مهارت‌های ارتباطی
وقتی که کودکی برنامه نویسی می‌کند، یاد می‌گیرد که چطور به محصول از دید مشتری یا مصرف‌کننده نگاه کند، نه کسی که خالق آن است. همانطور که محصول نهایی ساخته می‌شود، مهارت‌های ارتباطی‌شان هم شکل می‌گیرد. حالا دیگر کودک مفاهیم ریاضی که در مدرسه یاد گرفته است را زیر سوال می‌برد و از آن در پروژه‌های عملی‌اش استفاده می‌کند. این به عنوان یک محرک در مغز عمل می‌کند و باعث تقویت ریاضی کودک می‌شود.
یادگیری برنامه نویسی و ریاضی به تقویت حافظه کمک می‌کند.
این همه فرمول ریاضی باید بالاخره به‌گونه‌ای در ذهن کودک بنشیند، مگر نه؟ برنامه نویسی به چند روش به تقویت حافظه برای یادگیری ریاضی کودکان کمک می‌کند که در ادامه در موردش صحبت می‌کنم.
فعال‌سازی نیم‌کره‌های مغز
زمانی که دانش‌آموزان برنامه نویسی می‌کنند از چند مهارت به‌صورت همزمان استفاده می‌کنند؛ مهارت حل مسئله، آزمایش راه‌حل‌های موجود، تحلیل اطلاعات و غیره. همه این فعالیت‌ها در نتیجه به فعال‌سازی بخش‌های مشخصی از مغز ختم می‌شود. این بخش‌ها وظیفه کنترل فرایندهای زبان، حافظه و درک را دارند.
تقویت حافظه
برنامه نویسی نیازمند یادگیری قواعد زبان‌های مختلف و به‌خاطر سپردن آن‌هاست. این مورد کمک می‌کند تا حافظه فرد تقویت شود.
افزایش حافظه کاری (حافظه کوتاه مدت)
در حین برنامه نویسی، چندین راه‌حل عمومی وجود دارد. اما همچنین تصمیمات و راه‌حل‌های فوری زیادی وجود دارد که بچه‌ها باید در مورد آن بیاندیشند. انجام این فرآیند همراه با حل مسائل به تقویت حافظه کاری کودکان کمک می‌کند و آن را تقویت می‌کند.
ریاضی و برنامه نویسی خلاق
در اصل، برنامه نویسی همان معادله‌های ریاضی است. برنامه نویسی نسخه‌ای کاربردی‌تر از ریاضی است که در کلاس‌ها آموزش داده می‌شود. با این حال، ریاضی و برنامه نویسی میزان خلاقیت بسیار مشابهی می‌طلبند. برنامه نویسی نه تنها ریاضی را جذاب می‌کند بلکه به بهبود عملکرد ریاضی کودک کمک می‌کند. در ادامه متوجه می‌شویم که چطور این اتفاق می‌افتد:
مثال‌های واقعی
یکی از چالش‌های اصلی در کلاس‌های درسی این است که بیشتر مسائل ریاضی با یک مسئله فرضی شروع می‌شود. در اینجا، درک مفاهیم برای کودکان دشوار است و شاید سخت بتوانند آن را حل کنند. اینجاست که برنامه نویسی و ریاضی به یکدیگر می‌پیوندند و آن را واقعی و قابل ارتباط برای کودکان می‌کنند.
تصویرسازی
برنامه نویسی مفاهیم ریاضی را برای کودک مصور می‌کند. قطعاً برای کودکان درک مفاهیم به صورت تصویری مانند نمودارها و جداول آسان‌تر خواهد بود. این تصویرسازی باعث می‌شود که کودکان به راحتی مفاهیم ریاضی را درک کنند. در این حین نیم‌کره‌های مغز فعال می‌شوند؛ این نیم‌کره‌ها در درک بهتر و حفظ این مفاهیم نقش پررنگی دارند.
نتیجه‌گیری
در این مطلب در مورد نقش برنامه نویسی در تقویت ریاضی کودکان و مهارت حل مسئله آن‌ها به‌صورت کامل صحبت کردم. ریاضی و برنامه نویسی این امکان را به کودکان می‌دهند تا روش‌های مختلف یادگیری را امتحان و کشف کنند. هر دوی این‌ها به کودکان کمک می‌کنند تا رشد کنند و مفاهیم را بهتر درک کنند. برنامه نویسی همچنین به کودکان کمک می‌کند تا در حل مسائل ریاضی ماهرتر شوند و تفکر ریاضی در آن‌ها تقویت شود. در واقع می‌توان به جرئت و همچنین درستی گفت که شاید فصل جدیدی از یادگیری علوم مختلف با دانش برنامه نویسی آغاز شده است.
