科學知識/學習方法/手工教程，「狂丸科學」可能是你見過最好玩的今日頭條號

學編程現在有多火，相信不用多說大家也能感覺的到，很多青少年都想早點接觸編程，以便掌握這門未來世界的通用「語言」，不過直接上手進行編程並不容易，可以先從這款「編程三劍客」入手，培養一下基礎的編程思維。

購買地址：少兒編程從入門到精通，美國Thinkfun的「編程三劍客」。

「編程三劍客」是一套很棒的編程桌游，其設計理念就是不插電，學編程，完全不受計算機軟硬體的限制，直接進入編程世界，在玩耍中領會到編程的基本原理。

遊戲自然不能使每個人變成專業編程者，但卻可以從遊戲中獲得的理解和掌握「編程理念」：編程就是組織你的思維，從頭至尾的可視化，完成所有的細節，並練習專心工作、做計劃、理解目標以及保持專註的能力。

遊戲總共分為三款，從左到右依次是：On The Brink（邊緣地帶）、Rover Control （探測器控制）和Robot Repair（機器人修復）。

雖然這僅僅是一套桌游，但它的專業性和系統性已經遠遠超出了「玩」的範疇。遊戲設計特精妙，學習目的也很明確，每一套都有明確的主題和針對的編程核心知識點。

可以看到它們各有側重點，結合起來則是一個很完備的編程學習解決方案。在「編程三劍客」里，這些知識點是一個個被掰透揉碎了，融入每款遊戲的40個關卡中，隨著挑戰難度的逐漸遞進。

它的起步很簡單，上手很容易，不需要任何編程基礎，但緊接著就一關一關地往上遞增難度，一步步「推」著玩家去挑戰自己的思維，在挑戰中累積知識、培養能力。

到後面的關卡還真挺難的，玩家往往需要思考很久，要模擬運行，要回溯糾錯。而同樣複雜度的程序，用這套桌游來練習比用電腦的好處是：

在電腦上編程的時候，運行程序是計算機的工作，人只要看結果就好了，但計算機運行得太快，不太容易理解命令是怎樣一條一條被執行的。而在這套桌游里，可以自己手工操作，可以很方便地控制速度，觀察運行結果，印象更深刻也更容易理解。

當程序出現問題需要調試（Debug）排查問題的時候，如果在電腦上運行，就需要盯著屏幕一步一步地調試很久，很費眼睛。實際上期間大部分的時間都是在觀察、思考、在腦袋裡做邏輯運算，完全可以在這套桌游中完成。

On the Brink 邊緣地帶：模塊化思維

On the Brink （邊緣地帶）是Thinkfun //CODE系列玩具中的第一款，遊戲規則是通過放置移動卡，使機器人沿正確方向移動，而不至於跌落下去。每次遊戲的難度會一級級增加。

On the Brink （邊緣地帶）的主題是Procedures（過程）。語言是由句子組成的，所謂「Procedures過程」就是一串「句子」（對電腦來說就是命令）的組合，通過它們來告訴電腦，我想讓你幫我完成某個目標。

套裝包括3個控制面板（紅、藍、橙各兩格）、1個機器人卡片、18張命令卡、1本關卡冊子（40關）。

遊戲的目標就是讓機器人從起點走到終點，控制面板上有6個格子（紅、藍、橙各兩個格子），我們要把命令卡片放在控制面板上，6個格子都要放滿。機器人站在什麼顏色的格子上，就執行什麼顏色格子里的全部兩個命令，走到下一個格子之後，再根據所在的格子執行相應的命令，直到最後到達終點為止。

舉個例子，下圖中目標是讓機器人從「Start」走到「Finish」。

需要注意兩點：

1.機器人必須始終保持在遊戲板的路徑上，只在白色、紅色、藍色和橙色方塊上移動，不能掉到灰色的地方（懸崖邊緣）。

2.機器人可以經過白色方塊，但不能停在那裡，否則就卡住動不了了。

聽起來有點兒昏？我們來看下怎麼解就明白了。觀察路徑發現，要想不停留在白色方格，那在「Start」的藍色方格里至少得往前走兩步，那麼藍色的控制板里需要放上兩張「Move Forward」，表示如果走到藍色方格，就得執行這組命令：{Move Forward; Move Forward;}。

接著機器人就在紅色方格里了，這時它是面朝右邊的，要想走到上面橙色的方格里該怎麼辦？得「先左轉，再往前走一步」，於是得出了紅色方格的動作：{Turn Left; Move Forward;}

同樣地，到達了橙色方格的機器人得「先右轉，再往前走一步」：{Turn Right; Move Forward;}

這時控制面板上的紅、藍、橙色都放齊了：

我們來看最後一步，到達了藍色之後還得往前走兩步才能到「Finish」，正好藍色方格的命令組合是{Move Forward; Move Forward;}

當然這是最最簡單的關卡，幾乎不用動腦，接下去的就沒那麼簡單了。

On the Brink這款遊戲最主要練習的是「找尋重複規律」的能力，在計算機編程中的專業術語叫「模塊化」，意思把一些會重複使用的簡單命令打包組合成可重用的模塊，使用時直接調用這些模塊就好。

遊戲中的紅、藍、橙就是三個模塊，玩家的任務就是去發現機器人從起點到終點行進路徑中的規律，想辦法打包成三個模塊。這跟實際編程中的思維時一模一樣的，程序員的工作之一就是去設計和構建模塊，然後像搭積木一樣把它們組合起來，達成目標。

上面的例子比較簡單，到了後面的關卡，要找尋這個規律並不容易，需要很多的分析和思考，還是非常燒腦的。

比如，第15關：

第27關：

按照順序一關一關地練習和通過，玩家可以漸漸Get到「模塊化」的編程思維。

Rover Control 探測器控制：流程式控制制

Rover Control（探測器控制）是ThinkFun //CODE 編程系列中第二款遊戲，主題是Control Structures（控制結構），所謂「控制結構」，就是通過分支、循環等方式來控制程序的走向，這是編程必須要具備的技能。

套裝包括4張地形圖、5個駐紮標記、4個開始和結束標記、2個探測器、樣本儲存卡、3支可擦記號筆和一本關卡冊子（40關）。

遊戲任務是在地圖上用彩色筆把路徑塗上顏色，使得探測器可以按照規定好的路線從起點走到終點。

需要注意的是，每條路徑只能塗一種顏色，且對於地圖上任意一個格子，都不能連接兩條顏色相同的路徑。

舉個最簡單例子，下圖中要從起點「0」走到「9」，而且要經過紅、綠、藍、綠四條路徑。

當然這是最簡單的了，漸漸地會增加難度，如引入「CHECKPOINTS」，就是從起點到終點之間還要有些必經之路。比如下面從「0」走到「5」，途中要經過「9」和再次經過「0」，而且必須要滿足已給出的路徑圖。

要找到答案，就要稍微動下腦筋了：

到了後面的關卡，還會引入更複雜的路徑，涉及到編程中的條件判斷、分支、循環：

還有計數器：

遊戲題目中給出的「路線」，實際上就是真正的編程中經常使用的「流程圖」（flow chart）。在這個流程圖中，有順序執行、根據條件選擇分支執行，循環、用計數器來控制循環次數等等，說是玩遊戲，我覺得完完全全就是在練編程。

另外，遊戲的難點是要從若干種可能的路徑中搜索出正確的一種，而在搜索的過程中玩家會遇到分叉，需要從其中一種開始嘗試，如果嘗試到最後不成功，就需要回退到分叉的地方，繼續嘗試其他的分叉，直到最終找出正確的解。這在計算機的專業術語上叫深度優先搜索（depth-first search, DFS），遊戲過程中模擬電腦做這樣的搜索對玩家的大腦就是一種挑戰和訓練。

和上一款遊戲一樣，後面的關卡不簡單，但如果按照順序循序漸進地練習，編程中的流程式控制制這部分內容就算吃得透透的了。隨便抽後面的兩關大家感受一下。

比如，第17關：

第27關：

溫馨提示：

遊戲的地圖板上有一層光滑的覆膜，配套的彩筆很容易塗色，過關之後也很容易用筆蓋子上的擦子把顏色擦掉，以後可以再玩。

但是記得每次玩了之後要把筆蓋蓋上，否則筆頭容易風乾。如果實在幹了，用一般的水彩筆代替也是可以的。

Robot Repair 機器人修復：邏輯思維

Robot Repair（機器人修復）是Thinkfun #Code 編程系列的第三款遊戲，主題是Boolean Logic（布爾邏輯），需要玩家使用邏輯推理，根據遊戲提供的線索，在適當的地方放置「電源」並修復機器人。

套裝包括4張電路板、20個真假標記、9個開關標記、10個電源標記、1本關卡冊子（40關）和1本答案冊子。

遊戲目標是在電路板上寫有數字的格子安裝電源，打開（ON）其中某些線路的電源開關，使得整個電路的狀態同時滿足題目中規定的全部條件。遊戲的題目要和相對應的電路板放在一起用。

舉個例子，下面是任務要求：

咱們來分解一下，要求用的是類型為A的電路板，我們把它擺出來。

要求用到3個電源，我們也把它們拿出來。

然後就可以開始思考解答了，我們看到題板左上角是一個「AND」，就是「與」的邏輯，也就是說下面的三個邏輯都必須同時為「TRUE」才成立。

我們先看第1和第2個邏輯，要讓它們都同時為「True」，也就是說橙色線路不通電，而黃色線路要通電。

從而得到橙色線路的幾個端點都是不通電的，而要黃色通電的話，就只能在不和橙色交叉的另一端：

接著看第3個條件，因為上面綠色框框里已經放置了電源，證明黑色線路肯定是已經通電了，所以Black = TRUE, 那麼NOT Black = FALSE。

而這一小塊是「OR」（或）的邏輯，也就是說兩個條件只要一個為TRUE，總邏輯就為TRUE。我們已經知道上半截NOT Black=FALSE，所以下半截 NOT Purple就必須為TRUE，也就是Purple這條路不能通電。

那剩下的兩個電源，就肯定在「5」和「8」的位置了。

整套遊戲從比較簡單的AND（與）、OR（或）、NOT（非）開始，漸漸到增加難度，後面的關卡會涉及到IFF（當且僅當）、XOR（異或）、NAND（與非）、NOR（或非）等等的這些複雜邏輯運算。

這款遊戲的目的在於集中地訓練玩家的邏輯運算能力。邏輯運算在真正的編程中非常重要，因為我們在編程的時候經常要根據不同的條件進行判斷，然後執行不同的邏輯，而條件判斷使用的就是這樣的邏輯運算。

有人做過統計，程序中出現的bug，70%會集中在邏輯運算出錯，所以把這塊單獨抽出來做專門的練習非常有必要。

這種邏輯思維的能力，不僅對編程有用，對於分析和解決任何問題都是非常重要的，尤其對學習數學會很有幫助，因為數學本身就是一個嚴密的邏輯體系。

實際上遊戲中每一關的邏輯推理過程和我們學習數學時做證明題的過程非常類似，這種能力到了中學階段會尤其重要，因為中學數學已經基本脫離了計算，逐漸進入推理和證明的階段。

和前面兩款遊戲一樣，這款的關卡難度也是逐漸遞增。想把這款全部玩下來很不容易，但若搞定的話，攢下的邏輯能力也是杠杠的。

隨便抽後面的兩關大家感受一下，比如第19關：

第38關：

總之，內外兼修的一套專業編程桌游，把它玩通了，編程中最核心的知識點也就基本掌握了。

購買地址：少兒編程從入門到精通，美國Thinkfun的「編程三劍客」。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！