机器人编程第一步：分解

这是如何用机器人编程教授计算思维的第一篇，今天我们来讲讲分解在机器人课堂的应用。
机器人是严格按照程序设计来运行的，而程序是沟通人与机器人的桥梁，所以在写程序前，首先要明确你想要机器人做什么，是要让它前进，还是后退，左转还是右转。
如果说把知道任务是什么比做事我要吃水果，那么简单的任务是吃苹果，洗洗就能吃，复杂的任务就是吃西瓜，你要切开才能吃，除非牙口好。复杂的任务要切开看看，也就是要分解，分解成更微观的细节问题，然后一口一块，每一个细节问题都很轻松的解决。
那么问题来了，怎么切好呢，切的好了，吃的也爽，切的不好，吃的满脸汁水。同样对任务进行拆解时，也应该采用好的逻辑或结构，最简单的就是用别人总结好的框架，像经典的SWOT框架，5W2H等。那在小学阶段机器人教学中，最常用的是两个：
1.按流程或者顺序分解
大部分时候，机器人一次只能做一件事，不可能直行的同时左转，所以为了完成路线，机器人的动作一定有先后顺序。
最常见的是巡线任务。

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这个任务要求从起点到D点，停留2秒，然后到达E点。
任务分解为：前进，右转，前进，左转，前进，右转，前进，停留2秒，掉头，前进，右转，前进。

2.按条件分解
我们做遥控车的时候，机器人的前进后退就没有先后了，取决于我们按下了哪个按键，也就是根据条件的不同来分解。

简单遥控车的控制任务分解为：
  如果触碰1按下，则前进
  否则如果触碰2按下，则后退
  否则如果触碰3按下，则左转
  否则如果触碰4按下，则右转
  否则停止

分解过程中我们要严格遵守逐层不漏不重的原则。逐层的意思是分解问题的时候好要一层一层进行，每一步都是按照固定的条件来分。比如对人类这个概念进行分解，按性别可以分为男、女，再按年龄来分，男人可以分为男婴，少男，青年男人，中年男人，老年男人。这里的按性别就是一层，按年龄又是一层。如果分解为男，少女，这就是错层了。
不漏不重对应的是金字塔理论里的MECE：相互独立，完全穷尽。对每一层的分解中，所有的子问题都必须是父问题的一个部分，彼此互斥，但是合并起来又是父问题的全部。比如把男人分为青年男人、中年男人、老年男人，这就漏了。比如把女人分为瓜子脸、大长腿，这就有重叠又有遗漏。

回到上面那个巡线任务，很多孩子因为思维比较跳跃，总是会把各个层串在一起，比如明明是让他们简单的把巡线任务分解成直行，左转等，他们总是会陷入到考虑左转怎么转的具体问题去，这就是错层了；或者在分析每一步的具体实现时，又会把后面的步骤混到了前面的步骤里，这就是重叠了。错层或者重叠往往导致了问题复杂化，而分解的根本在于降低单次思考的复杂度。
完全穷尽呢，就是要把各个步骤环节考虑清楚，不要有所遗漏，任务要求从起点到D，再到E，那我们就不能忽略了D点直接去E点。
除了上面两个外，在机器人任务分解里还有一个很重要，就是每一步要表达清晰精确，比如左转或右转，很多孩子习惯性的说拐弯，对人来说，当他听到拐弯时，会结合各种信息对拐弯这个词进行脑补，会很容易得出左转或右转的结论，但是机器人不一样，说左转就是左转，不会右转，同样右转也是，没办法理解拐弯这种模拟两可的描述。

为了更加直观严谨，我们可以用流程图来展示我们分解好的问题。
很多孩子视流程图为洪水猛兽，每次写流程图都像是要了他们的命，可是当他们发现遇到的问题开始复杂了，光凭自己大脑记忆已经无法清晰的把自己的思路变成程序的时候，他们主动的拿出纸笔，开始画起流程图。你看，好的方法不怕你不喜欢它，等你知道它的好的时候，你会想起它。
流程图就只是个工具，把你的思路用图形表达出来。椭圆表示开始或结束，矩形表示步骤，菱形表示选择，箭头表示流程或者方向。知道这些就足够把你的思路表示清楚了。

巡线任务
遥控车.png

到了这里我们第一步分解任务也就差不多了。孩子的思维是发散的，点状的，这也是他们可以天马星空的想象的原因，但也是他们很难完整的思考和处理一件事情的原因。计算思维则提供了可行的方法，可以帮助他们更好解决问题，掌握计算思维不是用条条框框去限制孩子的想象力，而是给他们一个可以使用的工具，交给他们自己来使用。而分解这是这个工具的一个核心，帮助孩子聚焦在一个简单具体问题上，解决完一个再来下一个，就像游戏一样，一关一关的就打到最终BOSS了。

后面就要针对每一步进行具体的分析了。那就详见下回分析吧。
老规矩，猫猫镇楼。

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