Nauka programowania od podstaw: przewiduj, zanim uruchomisz

Wielu początkujących spędza tygodnie na tutorialach, kiwa głową, a potem nie wie, co napisać w pustym edytorze. Nazywa się to czasem tutorial hell i ma prostą przyczynę. Podążanie za tutorialem wymaga rozpoznawania kodu, a pisanie programu wymaga jego tworzenia. Jeśli nauka programowania od podstaw ma ci się przydać na egzaminie i w projekcie, ćwiczenia muszą przypominać tworzenie.

Ten poradnik jest dla studentów pierwszego lub drugiego kursu programowania oraz dla samouków. Przykłady są w Pythonie, ale każda technika działa w dowolnym języku. Dostaniesz pętlę przewiduj-uruchom, metodę śledzenia kodu, format fiszek na pojęcia i plan tygodnia.

Tutoriale nadal mają sens. Użyj ich, żeby poznać nowy pomysł. Potem zamknij film i odtwórz to, co zobaczyłeś, w pustym pliku. To, czego nie umiesz odtworzyć, jest właśnie tym, czego trzeba się uczyć.

Podstawowy nawyk to pętla czterech kroków. Zajmuje sekundy na fragment i zamienia każdy przykład z kursu w ćwiczenie.

Spróbuj teraz. W Pythonie ustaw a = [1, 2, 3], potem b = a, potem wywołaj b.append(4), a na końcu print(a). Zanim przeczytasz dalej, przewidź wynik. Wielu początkujących mówi [1, 2, 3]. Prawdziwy wynik to [1, 2, 3, 4], bo b = a nie kopiuje listy; obie nazwy wskazują tę samą listę. To jedno zaskoczenie uczy o działaniu zmiennych więcej niż strona wyjaśnień. Oficjalny tutorial Pythona jest pełen krótkich fragmentów, które możesz wykorzystać w ten sam sposób.

Ostatni wiersz skrywa szczegół, który często pojawia się na egzaminach: w Pythonie zmienna pętli zachowuje ostatnią wartość także po zakończeniu pętli. Zauważysz to dopiero, gdy zapiszesz każdy wiersz. Co tydzień śledź kilka pętli, instrukcji warunkowych i wywołań funkcji, zwłaszcza w tematach trudnych do wyobrażenia, jak rekurencja.

Badania nad pamięcią to potwierdzają. W jednym eksperymencie studenci, którzy po pierwszej poprawnej odpowiedzi nadal przypominali sobie materiał, tydzień później pamiętali około 80 procent, a ci, którzy przestali po jednym sukcesie, około 35 procent, jak opisują Karpicke i współpracownicy. W kodzie odpowiada temu napisanie wyszukiwania binarnego albo definicji klasy od zera w poniedziałek, w czwartek i znów za tydzień. Pełną metodę znajdziesz w tekstach o aktywnym przypominaniu i powtórkach rozłożonych w czasie.

Programiści nazywają to rubber duck debugging, a badacze uczenia się ten ogólny nawyk nazywają samowyjaśnianiem. Idea jest ta sama: ubranie rozumowania w słowa zmusza do uzupełnienia luk, które pomija ciche czytanie. Gdy uczysz się z rozwiązanego przykładu, zatrzymuj się po każdym bloku i powiedz, co robi i dlaczego autor wybrał to zamiast alternatywy.

To jeden z najtańszych sposobów na głębokie zrozumienie pojęć programistycznych, bo działa na dowolnym kodzie, jaki spotkasz: na przykładach z kursu, dokumentacji biblioteki czy projekcie kolegi. Połącz to z pętlą przewidywania, a większość nieporozumień wyłapiesz na długo, zanim staną się błędami w zadaniu.

W badaniu z matematyki wśród 787 siódmoklasistów uczniowie, którzy ćwiczyli mieszane typy zadań, uzyskali w niezapowiedzianym teście 61 procent, a ci, którzy ćwiczyli po jednym typie naraz, 38 procent, według randomizowanego badania finansowanego przez Institute of Education Sciences. Programowanie ma tę samą trudność wyboru metody. Zbuduj niewielki zbiór zadań, oznacz każde tematem i w każdej sesji losuj z kilku tematów. Jak to robić, pokazuje nasz poradnik o nauce przeplatanej.

1. Dzień 1: Przewidź i uruchom każdy przykład z wykładu.
2. Dzień 2: Prześledź ręcznie dwa fragmenty, w tym jeden z wywołaniem funkcji.
3. Dzień 3: Napisz mały program używający tego pojęcia, nie patrząc na przykłady.
4. Dzień 5: Mieszane zadania z tego tygodnia i wcześniejszych.
5. Dzień 7: Odtwórz z pamięci zeszłotygodniowy program, a potem porównaj.

Prowadź obok dziennik błędów. Przy każdym błędzie zapisz objaw, przyczynę i pojęcie, które źle zrozumiałeś. Po kilku tygodniach powstanie osobista lista słabych punktów, podobna do metody zeszytu błędów stosowanej na matematyce i przedmiotach ścisłych. Więcej poradników przedmiotowych zaczyna się od tekstu jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych.