編程教育不是造“代碼工人”,而是培育“未來科學家的思維DNA”
【環球網科技報道 記者 王楠】“人類會不會被AI取代?”“AI能不能替我們上學,再把知識輸入我們的大腦?”“宇宙可以用一串代碼解釋麼?”
近日,在北京猿力科技總部,一場充滿童真與智慧的思維風暴正在上演。台下的眾多小朋友們紛紛舉起小手,拋出一個個天馬行空的問題,剛剛被正式聘任為猿編程少兒編程研究院首席科學家的諾貝爾物理學獎得主、人工智能領域專家喬治·斯穆特教授俯身傾聽,一一耐心解答,時而會心一笑,用通俗易懂的語言為孩子們答疑解惑,點燃他們心中的科學火種。
4月底,諾貝爾物理學獎獲得者喬治·斯穆特正式出任猿編程少兒編程研究院首席科學家。喬治·斯穆特現任美國伯克利加州大學物理學教授,2003 年,斯穆特曾獲頒愛因斯坦獎章。此後,他和約翰·馬瑟因“發現了宇宙微波背景輻射的黑體形式和各向異性”獲得了諾貝爾物理學獎。斯穆特的加入,也是猿編程在少兒編程領域被認可的又一標誌。
而在這場跨越代際的科學對話中,一個核心論點也逐漸清晰浮現:在 AI 不斷重構人類認知邊界的時代背景下,編程教育已然成為培養未來科學家思維範式的關鍵路徑。
編程:從工具到思維範式的**躍遷
“如果你只是複製粘貼 AI 生成的內容,那你將成為一個很容易被 AI 取代的人。” 斯穆特教授在談到編程的重要性時向記者説道。他以自動駕駛系統和智能家居機器人為例,深入闡述了編程思維的核心價值。自動駕駛系統依靠先進算法完成路線規劃、即時避障等複雜任務,智能家居機器人則集成了計算機視覺、運動控制等前沿技術。理解這些系統底層算法的人,才能在未來人機協作中掌握主動權。
斯穆特教授進一步指出,我們正步入一個全球科學家羣體協力共建的時代,人工智能和編程技術的緊密結合對於推動人類認知邊界、應對複雜挑戰至關重要。他預言量子計算系統的崛起將徹底改變編程規則,編程能力將成為人類適應數字空間、駕馭未來科技的關鍵,“我認為編程能力將變得至關重要,人們必須通過編程來理解人工智能的底層運行機制。”
猿編程創始人李翊也表達了相似的觀點。他強調傳統的編程教育常陷入 “技能至上” 的誤區,而編程教育的意義遠不止於技能傳授,更多的是全面提升人工智能核心素養。
AI 協作時代:人類創造力的綻放
在探討人類與 AI 關係的眾多場景中,有一個未來圖景尤為關鍵。
面對“人類是否會被AI取代”的終極追問,斯穆特教授提出“數字世界代理託管+現實世界人機協作”的未來圖景。他以自動駕駛出租車為例,説明AI將承擔重複性勞動,而人類則專注於創造性決策。
“當Waymo的無人車在舊金山街頭穿梭時,真正掌握方向盤的是理解算法邏輯的工程師。AI會取代重複性勞動,但創造算法的人類永遠不可替代。”他特別強調,中國青少年展現出的跨學科思維令人驚喜,這一觀點在猿編程的教育實踐中得到驗證:學員通過編程與AI協作完成作文創作,AI提供主題建議和語法修正,人類則負責情感表達和思想深度。

李翊向記者展示了一組數據:自2017年成立以來,猿編程累計服務學員600餘萬,在三項國際權威AI賽事獲得全球第一,擁有1000餘項知識產權。猿編程還構建了國內領先的少兒編程創作社區,已匯聚20多萬活躍學員,累計創作作品突破100萬件。
“這些成績的背後,是猿編程對未來科技與人工智能教育領域的探索與堅守。”李翊説。
對此,斯穆特教授則對中國青少年的科學素養印象深刻。他回憶道:“曾有學生因依賴ChatGPT而無法完成作文,這反映出教育需更注重獨立思考。”這一觀察與猿編程的“計算思維”培養體系形成呼應。李翊介紹,猿編程將歸納思維、分解思維等200多個計算思維案例融入教學,通過AI互動課和項目實踐,讓孩子在解決實際問題中構建思維框架。
“這印證了我們的教育理念——編程不是技術培訓,而是思維體操。”李翊指着大屏幕上跳動的代碼説,“就像今天小宇開發的抽獎程序,它既是隨機數算法的實踐,更是對用户交互設計的早期啓蒙。”
科學精神的代際傳承:從“天馬行空”到“腳踏實地”
那麼,如何讓下一代真正成為“創造算法的人類”?斯穆特教授與猿編程的實踐給出了答案:系統性思維培養是關鍵。編程不僅是技術工具,更是承載科學精神傳承的載體。正如猿編程創始人李翊所言:“我們培養的不僅是代碼寫手,更是未來科學家的思維底色。”
李翊首次公開的猿編程“4C體系”,正是為這一目標設計的解決方案。該體系以底層認知能力(Cognitive)為基石,通過複合思維能力(Compound)打通學科邊界,以學科融合能力(Cross-discipline)構建跨領域創新框架,最終以自我效能(Confidence)驅動持續探索。
在“4C體系”下,他提出“Programming To Learn”的課程設計理念,即猿編程不僅僅教授孩子們學習編程,更是通過編程這一載體,孩子在學習知識的過程中全面提升人工智能核心素養。

首先是提升底層認知能力。在4-16歲這一關鍵發展期,猿編程通過循序漸進的編程訓練,藉助“code-run-debug”(“編寫-運行-調試”)的即時反饋循環機制,讓孩子在調試代碼時培養持續專注力,在設計算法時擴展記憶容量,在排查錯誤時提升控制能力,為各科學習打下堅實的認知基礎。這些基礎能力的提升,將讓孩子在課堂學習和日常生活中都更加遊刃有餘。
“如果把底層認知能力比作CPU和內存,那麼複合思維能力就是操作系統,良好的操作系統才能讓大腦高效運轉。”李翊表示。複合思維能力是決定未來競爭力的關鍵,通常包含計算思維、創造性思維和系統性思維等維度。猿編程通過算法設計培養孩子的邏輯能力和結構化思維能力,在項目創作中激發創新靈感,在系統開發中訓練整體規劃意識。尤其是計算思維課程體系,它不只是教授編程技能,更重要的是培養孩子分解問題、模式識別、抽象思考和算法設計等核心能力。越早開始培養這些能力,孩子就越能在未來複雜多變的環境中從容應對。
此外,編程天然的跨學科屬性使其成為知識融合的理想載體。“偉大的突破往往產生於學科交叉之處,融合產生魅力。”李翊指出,猿編程讓孩子在實踐中發現數學思維與編程邏輯的相通之處,用編程可視化函數圖像,讓抽象的數學公式變得直觀可感;體驗語言表達與算法設計的奇妙聯繫,通過編寫故事性遊戲培養結構化寫作思維;探索科學原理與代碼實現的完美結合,用編程模擬物理實驗現象,讓牛頓定律“活起來”。在“追光太陽能板”、“智能體感車”等項目中,傳感器原理、運動學計算和程序設計自然交織,讓抽象知識在具體應用中變得生動可感。“這不僅是代碼與硬件的協同,更是跨學科思維的具象化。”
與此同時,編程學習最獨特的價值在於它提供了即時的反饋和可見的成果,這種正向循環不斷強化着孩子的自我效能感,讓他們在面對挑戰時保持積極進取的心態。
正如斯穆特教授所言:“我們都是乘坐AIAI這艘飛船的宇航員,它將如何發展,取決於我們。”而編程教育,正是這趟旅程中賦予人類星際羅盤的鑰匙。