移動時代，各種便捷的智能設備、精彩的應用程式，充斥著我們的眼球。編程不僅成了求職就業的「敲門磚」，不少娃爸娃媽也希望自己的孩子能夠趕上這一「編程熱」。
那麼，怎樣的孩子可能會更容易學好編程呢？
根據華盛頓大學發表在《科學報告》（Scientific Reports）上的一項新研究，與基本的數學知識或計算能力相比，學習語言的天賦是對編程學習的更強預測指標。
這是為什麼？因為編寫代碼還涉及學習第二語言，包括學習該語言的詞彙和語法的能力，以及它們如何協同工作以交流思想和意圖。與這兩個領域相關的其他認知功能，例如問題解決和工作記憶的使用，也起著關鍵作用。
研究的主要作者、華盛頓大學和學習與腦科學研究所的心理學副教授Chantel Prat說：「從必備的基礎課程到對優秀程式設計師的刻板印象，人們總覺得編程的高門檻來源於對數學能力的極高要求。但這一點與我們的實驗數據並不相符。」
「學習編程非常困難，但是顯而易見的，編程能力對於就業求職越來越重要。在縮小性別差異方面非常緩慢的領域中，嚴重缺乏有關如何才能熟練編程的信息。」
這項研究對近40名成年人在學習Python（一種通用程式語言）時的神經認知能力進行了調查。在進行了一系列評估執行功能、語言和數學技能的測試之後，參與者使用Python完成了一系列在線課程和測驗。而結果表明，那些學習Python的速度更快、準確性更高的人往往具有強大的問題解決能力和語言能力，而非數學能力。
編程學習與認知技能
在當今以STEM（科學Science，技術Technology，工程Engineering，數學Mathematics四門學科英文首字母的縮寫）為重點的世界中，編程能力為工作和擴展教育提供了多種可能性。編程與數學和工程學密切相關；大學裡的編程課程往往要求學生學過高等數學，並且往往由計算機科學和工程學系的老師教授。
心理學教授Sapna Cheryan的研究表明，這樣的要求和對編程的看法加深了編程屬於男性領域的刻板印象，有可能使女性不願追求它。
但是編程也具有人類語言的基礎，程式語言往往涉及以基於規則的方式將符號串在一起，來創建含義。
儘管已經有一些研究探討了語言學習與計算機編程之間的認知聯繫，但其中一些數據已有數十年歷史，使用的是Pascal之類過時的程式語言，並且都沒有使用自然語言能力來預測編程學習的個體差異。
因此，專門研究人類語言的神經認知預測因素的Prat教授，決定著手探討人們學習Python的個體差異。Prat教授解釋說，研究中選用Python是很自然的，因為它有著類似於段落縮進之類的英語結構，並使用許多真實的單詞而不是符號作為函數。
為了評估編程能力的神經和認知特徵，Prat研究了一群18至35歲之間從未學習過編程的人，且他們都以英語為母語。
在學習編程之前，參與者進行了兩種不同類型的評估。首先，參與者進行了五分鐘的腦電圖掃描，記錄了他們閉上眼睛放鬆時大腦的電活動。在先前的研究中，Prat提出，大腦靜止時的神經活動模式可以預測某人學習第二語言的速度，有效程度達到60％。
這之後，參與者參加了八項不同的測試：一項專門針對計算能力的測試、一項衡量語言能力的測試，以及其他評估注意力、問題解決能力和記憶力的測試。
為了讓參與者們學習Python，研究人員使用Codeacademy教育工具為參與者提供了10堂45分鐘的在線指導課程。每一堂課都教授各種編程概念並以測驗結束，需要通過測驗才能進入下一堂課。在遇到困難時，參與者也可以選擇「提示」按鈕尋求幫助。
在共享的鏡像螢幕上，研究人員跟蹤記錄了每一位參與者的學習，並且能夠計算他們的「學習率」，包括他們掌握每堂課內容的速度、回答測驗的準確性和尋求幫助的次數。
在完成學習後，參與者們進行了一項多項選擇測試，測試考察了他們對Python函數功能和編碼結構的掌握程度。而為了完成最終測試，他們需要用Python編寫一個小遊戲——「石頭剪刀布」。這些測試有助於評估他們使用所學信息編寫代碼的能力。
語言能力得分與編程
最終，研究人員發現，語言能力測試的分數是參與者Python學習率的最強預測指標。算術和流體推理測試的分數也與Python學習率相關，但是與語言能力相比，這些分數的解釋率就沒有那麼強了。
根據實驗結果，參與者的語言能力、推理能力、工作記憶以及靜息狀態的大腦活動都是Python學習的重要預測指標，但相比之下，計算能力的相關度很小，只能解釋2%的差異。重要的是，Prat教授還發現，可以預測人們第二語言學習速度的靜息狀態大腦活動，也可以預測人們學習Python編程的速度。
「這是第一項將自然語言能力的神經認知預測因素與學習程式語言的個體差異聯繫起來的研究。在不同的人學習Python的速度方面，我們的研究能夠解釋70％以上的可變性，而其中，只有一小部分與計算能力有關。」 Prat教授提出。
Prat教授說，後續的研究可以進一步探索教室環境中語言能力和編程指令之間的聯繫，或者探究更複雜的程式語言（例如Java），或者使用更複雜的任務來證明編程能力。
小課堂Tips
無論如何，語言能力和數學能力都是孩子學習成長過程中非常重要的技能。
2018年，密西根州立大學的一項研究發現，兒童的自律能力是語言和識字能力發展的關鍵因素。他們越早掌握自我管理的技能，語言和識字能力的發展速度就越快；
「一整夜好眠再加上和孩子共同玩耍，或者營造一個令人專注不被打擾的環境都是家長意想不到的幫助孩子培養語言能力的好方法。」
而2019年，德克薩斯大學的一項研究則表明，「求知慾」和「自信」等與開放性相關的特徵，會讓孩子更擅長數學和閱讀；
最近發表在《兒科學雜誌》上的一項新研究則表明，親子閱讀，包括與不識字的小嬰兒之間的親子閱讀，能夠讓孩子在三歲時有更強的詞彙能力。
或許，促進孩子的語言、數學能力更好發展的秘訣，就藏在親子間的親密、溫暖的互動當中。
參考：
https://www.futurity.org/learning-to-program-code-math-language-2295992/