如何教自己寫程式 (上) - 為什麼寫食譜比寫程式容易？
April 03, 2017 15:38
這個系列的的對象是教師、家長，目的是讓讀者了解程式的本質、學程式的認知過程、以及運算思維。
進而能夠從學生的角度思考：怎麼教，才能讓初學者了解、吸收。
本篇探討的是程式的本質，再從本質出發，探討為什麼很多人不易入門程式。
本文作者為 橘子蘋果兒童程式學苑執行長 束凱文。
很多人認為寫程式是一件不容易的事情，但一件事情之所以難，一定有原因。
我就用「食譜」為例子，解釋一下：為什麼學程式對一些人來說很困難。
你會寫食譜或看食譜嗎？
就算你不會寫食譜，大概也看得懂食譜。
為什麼呢？因為裡面的每一字、每一句你大概都看得懂，腦中也有畫面，因為你即便沒親自煮過菜、大概也看過別人煮菜。食譜跟程式碼很像，都是一份「讓讀者能夠照著指示達成特定目的」的資料。
食譜，是給人看的，目的是讓執行者能照著指示夠做出一道菜。
程式，是給電腦看的，目的是讓電腦照著指示做出各種運算及輸出。
如果你會做菜、有語言能力，基本上就具備了寫食譜的能力。
那麼既然程式和食譜這麼像，為什麼對很多人來說，寫程式還是一件有點困難的事情呢？
接下來，我們分兩點來探討。
困難點1: 能下哪些指令？
試著思考一下：如果今天要你寫一份食譜，而讀這份食譜的「人」是一個外星人，事情會有什麼不一樣？首先，你可能會面臨一個問題：外星人用的是什麼語言？
為了不讓事情複雜化，我們假設這個外星人看得懂英文好了，那麼下一個你會面臨的問題就是：外星人能夠執行「打蛋」、「攪拌」、「判斷是否呈現黏著狀」等指令嗎？因為我們並不知道這個外星人是否具有肢體，並且對「黏著狀」的定義是否與地球人一樣。
怎麼樣？有沒有發現問題瞬間困難了不少？
提升的難度其實就來自於：我們並不知道這個外星人到底能夠幹嘛、具有什麼器官。
有沒有覺得似曾相似？
沒錯，很多人剛接觸程式設計時並不知道電腦具體能夠執行什麼指令。這邊的「指令」是很細膩、明確的，例如「舉起鍋鏟」就是一個明確的指令 (如果一份意大利麵食譜的內容是：1. 煮一份意大利麵 2. 端上桌。我想你應該會想把它燒掉)。
具體來說是在特定環境下，你能操控電腦進行怎樣的指令。
距離來說，我們要寫一個猜數字的遊戲程式前，或許就得知道：
- 電腦(使用特定程式語言) 如何產生特定範圍內的隨機數字
- 電腦(使用特定程式語言) 如何記住數字
- 電腦(使用特定程式語言) 如何提供界面讓使用者輸入數字
- 電腦(使用特定程式語言) 如何比較數字
- 電腦(使用特定程式語言) 如何在螢幕上顯示訊息
困難點2: 表達夠清楚嗎？
接下來要面對的問題就有點殘忍了：你能夠進行有效的表達嗎？信不信由你，就算你會做菜、會寫字，也不代表你一定能寫出一份人人看得懂、而且能夠正確無誤照做的食譜。因為你很可能：錯字連篇、文法怪異、順序錯亂、敘述不明確....等等。
「這個人表達能力真差，根本聽不懂他在說什麼！」
雖然當事者可能不是你，但相信你在生活中多少會聽到這類抱怨。
跟電腦溝通的時候，你得把他想成一個「小孩子」(只是這個孩子運算能力比你強很多)，盡可能讓指令明確、可以在無歧義的情況下被執行，舉例來說：「稍微移動一下」、以及「顯示一下就消失」都是不夠明確的指令。如果你看到以下的食譜，恐怕也會吐血：
- 把一些蛋、麵粉、牛奶、糖，放在一起攪一攪
- 放到容器裡面，再放進烤箱裡面烤一陣子
- 從烤箱拿出來就完成了
因為你不知道「一些」是多少，「一陣子」是多久，照著這種食譜做出來的蛋糕，恐怕會是個災難吧。
即便如此，我們在生活中還是會不自覺做出一些不夠明確的表達，所以表達並不是一件很簡單的事情，對人表達都這麼困難了，更何況電腦又比人類龜毛一百倍。
程式語言也是一種語言，只是溝通的對象是電腦，請別忘了這點。所以要寫好程式以前，也練練自己的表達能力吧。
(當然，我認為寫程式的過程本身就是在訓練表達能力了，這麼棒的技能，不學可惜呀~)
小結
寫這篇文章的目的不是只要告訴你「學程式很困難」，而是為了指出學程式的路上會遇到的最主要問題，讓你知道學/教程式路上要克服的癥結點為何，對症下藥、才能一帆風順。(問題真的不是「指令背不起來」、或是「自己不夠聰明」啦)下一篇要分享的是「運算思維」，並提出一個簡單、卻又泛用的心法，讓學程式、或者教程式的人能夠更好上手。
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