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1.兒童編程的由來(lái)及發(fā)展 2.兒童編程的核心理念是什么? 3.編程APP及產(chǎn)品推薦 “從小就編程”有可能不只是名人傳記里才能看到的故事,現在我們打開(kāi)手機應用商店,能發(fā)現不少兒童編程APP,教育機構也開(kāi)始推出少兒編程課程。兒童編程的概念一下子就火了起來(lái)。 在大洋彼岸的美國,總統奧巴馬連續兩年親自為編程宣傳活動(dòng)“編程一小時(shí)”站臺,憑一行“moveForward(100)”成為了全球首個(gè)寫(xiě)過(guò)代碼的總統。
一起為“編程一小時(shí)站臺”的豪華陣容還包括比爾蓋茨、扎克伯格、維密超模Karlie Kloss、NBA球星波什、格萊美獎得主Will.I.AM(黑眼豆豆)等。白富美Karlie Kloss自己還開(kāi)設了資助女孩子學(xué)編程的Kode with Karlie基金會(huì )。
美國張羅的熱鬧,英國則悶頭往前搶。2013年,首相卡梅倫宣布對英國中小學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行全面改革,并要求全國在2014年開(kāi)始使用新大綱教學(xué)。教學(xué)大綱的修訂就包括將“計算科學(xué)(Computing)”列為基礎必修課程。
在新的英國國家教學(xué)大綱里,5-7歲的學(xué)生需要通過(guò)計算機課程掌握:
理解什么是算法,以及算法如何以程序的形式在電子設備上運行
創(chuàng )建和調試(debug)簡(jiǎn)單程序
用邏輯推理預測簡(jiǎn)單程序的執行結果
發(fā)達國家對推廣編程教育的觀(guān)點(diǎn)是:編程技能已不僅是信息產(chǎn)業(yè)對人才的需求,而將是所有產(chǎn)業(yè)的需求。產(chǎn)業(yè)需要的也不僅是軟件專(zhuān)業(yè)人才,而是掌握編程技能的產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)人才。
但是等等,作為一個(gè)養娃的父母,這些潮流趨勢啊太遙遠,而且我又不一定讓孩子未來(lái)當程序員。為了自家孩子,咱能不能說(shuō)點(diǎn)實(shí)惠的?
從教育角度看,兒童編程的核心的理念是把計算機編程看作與閱讀、表達、數學(xué)等一樣的,小朋友成長(cháng)所需的基礎技能來(lái)培養。
未來(lái)的生活中,人們使用數字化設備和軟件來(lái)處理工作的需要會(huì )越來(lái)越大。這些變化就需要人們對計算機邏輯有更深的理解,要具備與計算機相近的“計算思維”(Computational Thinking),并具備與之關(guān)聯(lián)的能力。
“計算思維”具體反映的是什么呢,萌爸用簡(jiǎn)單的方式說(shuō)明一下。
一、理解計算機原理和程序機制
一天晚上我開(kāi)車(chē)前打開(kāi)手機導航,導航APP先說(shuō)了一句提示語(yǔ):“夜間行車(chē)請打開(kāi)車(chē)燈?!弊诤筮叺膬鹤哟蠼衅饋?lái):“它怎么知道現在是晚上!” 這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單,但完整回答要包括程序邏輯、數據計算、網(wǎng)絡(luò )通信、地理定位等一系列知識。了解計算機和智能設備的運行原理和程序機制是深入使用,乃至創(chuàng )造計算機設備和軟件的基礎。00后的孩子伴著(zhù)數字設備和計算機長(cháng)大,天生就熟悉一些應用機制,但還需對應用背后的計算邏輯有更深的認識。
二、數據化思考
計算機有強大的數據處理能力,借助計算機我們得以通過(guò)數據來(lái)理解、分析和解決問(wèn)題。這種不同于原本的經(jīng)驗型的思考方式,就是數據化思考。兒子一年級學(xué)拼音,我會(huì )告訴他,分數(正確率)還不能徹底反映出學(xué)習的效果。我們還要考慮每次標拼音的用時(shí)長(cháng)短。下圖是兒子自己出題,自己用手機計時(shí)的小練習。
在全都標對的情況下,用時(shí)的縮短也體現出了能力增長(cháng)。如果有用時(shí)超過(guò)平均時(shí)長(cháng)的題,就要重點(diǎn)練習。通過(guò)對答題時(shí)長(cháng)的監測,也會(huì )發(fā)現如書(shū)寫(xiě)習慣等方面的小問(wèn)題。這就是數據化思考的一個(gè)小小例子。
三、邏輯思維
很多學(xué)習都能鍛煉邏輯思維,編程的獨特性在于,程序本身就是邏輯演繹的抽象體現,是更純粹的邏輯訓練過(guò)程。萌爸用一個(gè)冷笑話(huà)來(lái)舉例說(shuō)明。
老婆給程序員老公打電話(huà):“下班買(mǎi)一斤包子回來(lái),如果看到賣(mài)西瓜的,買(mǎi)一個(gè)?!?晚上,程序員老公捧著(zhù)一個(gè)包子回了家。
這個(gè)冷笑話(huà)的梗是程序邏輯的牛角尖,程序員的邏輯是:
老婆定義 購買(mǎi)包子數量 = 一斤;
如果(路上看見(jiàn)賣(mài)西瓜的) 購買(mǎi)包子數量 = 一個(gè);
老公 買(mǎi)包子(包子數量);
笑話(huà)雖冷,道理說(shuō)清楚了。買(mǎi)包子在程序里就可以抽象為定義包子數量和買(mǎi)包子兩個(gè)行為。這樣“腦筋急轉彎”式的邏輯,這就是計算機再平常不過(guò)的思考方式之一。
四、系統工程思維
這是解決復雜問(wèn)題,并且找到最優(yōu)方案的思維能力。能做成一件事的方法有好多種,如何選出最合適的,就需要系統的思考和判斷。舉小小例子,小朋友搭樂(lè )高時(shí)要不要先分類(lèi)擺放零件?能不能不按說(shuō)明書(shū)順序搭建?如果有搭錯的地方能否在不全拆回去也修好?這些問(wèn)題沒(méi)有絕對唯一的答案,而選擇在于你的全局思考。
多人協(xié)作時(shí),好的系統工程思維也能提升協(xié)作效果。我和兒子玩過(guò)好幾次,把家里所有樂(lè )高積木全用上搭一個(gè)超級高樓。開(kāi)始是兩個(gè)人隨便抓一個(gè)零件,一點(diǎn)一點(diǎn)往上壘。后來(lái)我們就定好樓的長(cháng)寬分頭搭建各自的樓層(定義接口,模塊化分工),然后再組裝到一起。這樣做不光是提升了速度,還解決了穩固性(不同長(cháng)短積木的咬合),美觀(guān)性(顏色的搭配),合理性(給門(mén)窗、屋檐等特殊零件提前規劃好位置)。
以上簡(jiǎn)要介紹了一些編程涉及的能力。編程學(xué)習還涉及算法、自動(dòng)化、設計模式、數據結構、框架與引擎設計,數據存儲等更多知識。同時(shí),編程的過(guò)程都是面向問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程,也能鍛煉面向問(wèn)題的定義問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維能力(Problem Solving)。
對編程學(xué)習有興趣的爸媽們,有一些現成的APP和玩具能夠讓你們快速的上手嘗鮮。目前有一些成熟的兒童編程軟件,以圖形化的界面來(lái)操作,小朋友容易上手,趣味性也不錯。
先舉個(gè)小例子,樂(lè )高有一個(gè)簡(jiǎn)單的在線(xiàn)編程小游戲《Move Bit by bit》。每個(gè)場(chǎng)景的任務(wù)是通過(guò)對前進(jìn)、左轉、右轉三個(gè)指令的順序執行,讓小機器人走到指定位置。這就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的指令式編程游戲。

麻省理工推出的Scratch是最早,目前也是最學(xué)習資源最豐富的圖形化兒童編程工具之一。Scratch有豐富的指令和邏輯組件,能夠做出有一定復雜度的小游戲,也能夠實(shí)現物理實(shí)驗的模擬。

Scratch有在線(xiàn)版和桌面版,有中文界面,線(xiàn)上有中文討論區。但其絕大部分課程都是英文版。嘗新的爸媽可以下載一個(gè)他們的入門(mén)級iPad APP《Scratch Jr》。
另外一個(gè)不錯的APP叫Tynker,操作界面與Scratch很相似。Tynker的界面和元素非常精美,更游戲化,趣味性很足。


除了五個(gè)主題的任務(wù)外,Tynker還可以編程遙控Parrot無(wú)人機和雙輪車(chē),跟電子玩具的結合又能帶出很多新穎的玩法。

還必須要提的是樂(lè )高。樂(lè )高的MindStorm機器人系列是可編程電子玩具的行業(yè)標桿,許多高校甚至企業(yè)使用樂(lè )高機器人來(lái)搭建設計原型。


Mindstorm也有圖形化編程界面。樂(lè )高機器人的上手門(mén)檻較高,適合10歲以上的孩子。并且其價(jià)格也不低。如果只是為了解編程,還是上面免費的Scratch和Tynker更劃算。
如果孩子對編程有更深的興趣,爸媽們想給孩子找培訓課程來(lái)學(xué)習,萌爸建議要按兩個(gè)原則來(lái)選擇。
一是有完善的課程體系,能夠讓孩子持續的系統化學(xué)習。市場(chǎng)上有一些機構“拼湊”出的課程,實(shí)際上只是讓孩子反復做小練習而已。性?xún)r(jià)比不高。
二是編程課程能否與其它學(xué)科關(guān)聯(lián),與學(xué)校的學(xué)科教育相呼應,提升單位時(shí)間的學(xué)習價(jià)值。小朋友們上學(xué)后的課外時(shí)間本來(lái)就不多,在編程學(xué)習中融入數學(xué)、邏輯、幾何、物理等其它知識,能大大提升學(xué)習的性?xún)r(jià)比。
Scratch是應用最廣泛的兒童編程工具,它的網(wǎng)站上已經(jīng)積累了用戶(hù)貢獻的上百門(mén)課程,按適用年齡和關(guān)聯(lián)學(xué)科分類(lèi),具備了較為系統化的課程體系。英、美、日本等開(kāi)展編程學(xué)習的國家有不少的學(xué)校都以Scratch為基礎開(kāi)展自己的課程。英文能力好的家長(cháng)可以嘗試用Scratch自己帶孩子學(xué)習。

兒童編程剛剛興起,學(xué)習資料、學(xué)習方法、師資都是在建立和摸索的階段,國內還不具備一個(gè)成熟的學(xué)習環(huán)境。爸媽們可以根據自己的情況帶孩子做適當的嘗試。如果希望孩子能更多更深的學(xué)習,在目前的社會(huì )條件下,還得靠爸媽們自己多用心,為孩子創(chuàng )造好的學(xué)習機會(huì )。
(本文轉載自“萌漫爸爸“,已獲得作者授權允許)
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