编程教育已至,你准备好了吗?

2024-07-08
来源:网络整理

2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,提出在中小学开设人工智能相关课程,鼓励社会力量参与娱乐化编程教学软件的研发和推广;

2018年,教育部紧随其后,印发《教育信息化2.0行动计划》,提出“完善课程计划和课程标准,丰富适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能与编程课程内容”;

教育部办公室《2019年教育信息化和网络安全工作要点》通知指出,“推动在中小学开设人工智能相关课程,逐步推广编程教育,推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中深入应用”。

类似这样的还有很多……大家感觉怎么样?总之,小友老师感觉一场暴风雨要来了。

——不管你是否意识到,不管你是否准备好了,人工智能时代已经到来!

这是最好的时代,也是最坏的时代。有些人听到可能会心惊胆战:人工智能时代,不就是司机、快递员、收银员、保安、清洁工等一大批技术含量低、重复性劳动强度高的行业从业人员失业的时代吗?

其实,回顾历史我们就会知道:比如洗衣机的发明,并没有让家庭主妇“失业”,而是解放了她们的双手,让她们有更多的时间去做一些对家庭和自己更有利的事情。

在一个新时代到来之前,最应该改变的就是你自己。

因为时代不会因个人而改变。

如果未来一定能发明洗衣机,那么从现在起,我们不应该学习如何把衣服洗得更干净,而是应该学习如何操作洗衣机。

或者,如何设计和制造洗衣机的技能。

我们提供人工智能和编程的在线直播课,小优老师经常会被家长问到这样的问题:

——我们家孩子很喜欢玩电脑、PAD,创意十足,请问几岁可以开始学编程呢?

——我家孩子已经在学乐高机器人了,能自己组装一个EV3机器人,还能自己写小程序指挥机器人做各种动作,这叫编程吗?

——写程序一直看电脑会近视吗?沉迷网络怎么办?

——如今市面上有各种各样的编程语言:WTF、C++、JAVA……我们家长对这些都不太了解,又该如何帮助孩子选择呢?

——我的孩子对编程很感兴趣,但是学校的作业已经很重了,为了选择学校,他必须选修各种比较难的课程,他该如何平衡自己的时间?

——我的孩子即将参加初中、高中、高考,或准备将来出国留学,参加哪些计算机相关的考试/比赛对他/她申请升学或出国留学有帮助?

——我的孩子学习编程有一段时间了,积累了一些经验,希望在国内或者国际的考试/比赛中获奖,请问孩子和家长需要做哪些准备?

总体来说,蓝色文字部分,多是针对孩子还比较小,刚刚开始学习编程的家长的顾虑;

红色部分指的是孩子年龄比较大,对编程比较感兴趣,有一定基础,但是也面临一定的升学压力,因此希望关注一些高质量的考试/比赛,提高孩子综合竞争力的家长。

因此本文分为以下两个部分:

1. 4-11岁儿童人工智能与编程学习计划

2. 12-18岁少儿人工智能&编程学习计划

1. 4-11岁儿童人工智能与编程学习计划

第1部分

孩子什么时候可以开始学习编程?

我要明确一点,虽然标题是《4-11岁儿童人工智能&编程学习计划》,但绝对不代表4岁的孩子就要开始坐在电脑前学习编程。无论是所谓“最适合少儿编程启蒙”还是苹果商店里那些可爱的编程游戏,小友老师个人认为并不适合4岁宝宝稚嫩的眼睛和小手。

但有些4岁以上的孩子已经认识一些文字,能理解一些基本的编程思维逻辑和概念,比如指令、循环、分支等。如果家长有意强化孩子这方面的能力,可以给孩子买一些融入编程思维的棋类游戏——其实就是卡牌、棋类之类的小玩具。爸爸妈妈带着宝宝一起玩,或者几个宝宝一起玩,由一个大人当裁判,在快乐融洽的亲子时光中完成宝宝编程思维的初级启蒙。

这方面,北美有几款销量比较好的玩具,大部分都是知名烧脑游戏公司出品的,我按照年龄给大家推荐几款:

1)编程海龟,这个比较简单,适合4-6岁的宝宝。

它是由一位前工程师发明,通过网络众筹开发,上市后便风靡北美低年龄玩具市场。

2)著名的“编程三剑客”:

(探测器控制)

(机器人维修)

这款游戏非常出名,它曾获得普渡大学的认可印章,并在奥巴马倡导的全民编程活动“编程一小时”中荣获“游戏”(完美编程游戏)称号。

这些《三剑客》并不适合很小的宝宝玩,学龄后玩比较合适,后面的关卡难度都挺大,小友老师曾经见过一个9岁的尖子生在玩这个系列游戏时思考了很久,模拟跑完之后还要回头改正错误。

同类型的游戏还有很多,小友老师“采访”了朋友和他们的孩子,根据他们的推荐写了这段话。其实她自己也没有试过这些桌游(惭愧,自己家孩子的早期教育不够好)。如果妈妈们对这些编程桌游感兴趣,想了解更多,可以拉到文章底部,点个“赞”,点击量超过100,小友老师会把这些桌游排号,并一一给出详细的图文点评。

我也在淘宝和京东搜了一下,发现国内也有类似桌游研发生产,而且价格果然优惠很多,如果国内的妈妈们有购买的话,请写一份详细的图文评论分享给我们吧!

第2部分

孩子学习编程有什么好处?

是啊,如果没有好处,我们为什么要从小就给孩子买编程棋盘游戏呢?为什么不直接让孩子玩飞行棋或者兽王棋呢?等孩子长大了,就可以玩三国志了。

其实孩子学习编程的目的并不只是为了学会写代码。

斯坦福大学教育学院网站上有一篇文章,题为“to code isn't”——仅仅学习编写代码是不够的。

未来随着编程语言的迭代,会出现更简单、更容易理解的编程语言。也许只要会说会写,就能编程。甚至只要你有一个想法,机器就会帮你把代码写出来。

编程思维是未来孩子了解并更好适应人工智能时代的金钥匙。

目前来看,编程至少能给我们的孩子带来以下几点好处:

1. 具有较好的解决问题能力;

孩子们在玩编程游戏或者操作电脑的时候,需要把想要完成的任务分成大大小小的模块,然后通过一系列的动作/指令来完成这些模块的任务,这就是编程;

当他们成长起来,遇到问题的时候,他们也会对问题进行分析、分解,通过一系列的行动,科学有效地解决,这就是我们通常所说的职场项目管理能力。

2、编程中各个任务模块可以一个一个解决,也可以并行解决。我们生活中的事情也是一样,把能并行的事情并行化,效率就会提高。

斗兽棋c语言代码_qq小程序斗兽棋_斗兽棋小程序如何开发

3、编程写一段代码,我们光看一眼是无法知道是否正确的,需要安装、调试、修改,有时修改了好久还是错的。这样会训练孩子的挫折商。同时,要达到完美,孩子必须有足够的耐心、缜密的逻辑思维和敏锐的观察力。

4、当孩子10岁以上,正式开始学习编程语言时,其他科目也要给予支持。比如,要完善算法,就需要有良好的数学基础(不然华为CEO任正非为什么说,做“中国芯”,不能只花钱,还要有数学家)。而当孩子再大一点,大概15岁左右,参加各种科创比赛时,就需要物理、化学、生物等知识和能力——不要小看孩子为了做好一个喜欢的项目所付出的辛苦和努力。这保证比父母在耳边不停地唠叨“不好好学习,长大了就找不到好工作,还要受穷……”更生动、更真实。

(我身边就有不少励志年轻人,为了作品在科技创新大赛上取得满意的成绩,爆发出内心世界的好例子,下次有时间再给大家讲他们的故事。)

第 3 部分

乐高和其他机器人与编程有什么关系?

很多孩子,特别是男孩子,一直都是乐高的粉丝​​。小友老师自己的孩子就是其中之一。如今他已经11岁了,房间里依然堆满了乐高。除了乐高,还有VEX机器人等大大小小的品牌,深受梦想成为工程师的孩子们的喜爱。

它们和编程有多大关系呢?拿乐高来说,乐高的 EV3 等套装都有编程模块,可以用编程语言编写,编译成二进制文件,烧录到微控制器中,然后通过传感器感知,控制灯光、电机等设备,反馈和影响环境。

也就是说,乐高里学到的编程知识,是一门以机器人硬件设计为基础的课程,相比于我们通常所说的编程,它更注重“动手能力”的培养,对物理和工程学基础知识的启发更大。

另一方面,编程更多的是一种“烧脑”。

很难说孰优孰劣,但有一点家长应该注意:目前国内在机器人领域还是缺乏真正的大赛。北美有大型机器人赛事,对申请美国大学也有一定的价值,但最初只有FRC和VEX两个比赛。近些年由于种种原因,对申请美国大学基本只有FRC,夺冠难度极大。2017年参赛队伍中只有4支冠军队伍,只允许美国高中生参赛。

北美孩子凭借语言、地理优势等因素,在此类比赛中成绩斐然,但毫不夸张地说,来自中国,特别是中国大陆的获胜者寥寥无几。

所以,让孩子学机器人最好是保持初心,只要孩子喜欢就行,如果能鼓励他们爱上物理或者工程,或者干脆成为乐高积木艺术家就更好了(毫无疑问,这样的职业是存在的)。

请欣赏

用乐高零件搭建的艺术杰作

第 4 部分

它是一种真正的编程语言吗?

它确实是一门编程语言,而且是出自名校,是直接传承自传奇的麻省理工学院(MIT)的图形化编程软件。

它简单易学,上手很快。​​英语好的孩子(或者英语好且带着孩子的家长)可以登录MIT官网和全世界的爱好者一起学习这门语言,并用它制作一些短视频和游戏来分享。

小友老师曾多次登陆MIT官网,欣赏那些十几岁甚至十几岁的孩子创作的伟大作品,大胆、新颖、充满想象力,让我这个成年人都为之惊叹。

等一下,如果这么好,那么在编程的殿堂里,其他语言岂不是没有立足之地了?

那么,说完了它的优点,我们也要说一下它的缺点。

缺点是用它构建程序非常复杂。

——嗯?简单的计划怎么样了?

是的,简单意味着容易上手和理解;正是因为这种像儿童玩具一样的特性,才使得它在构建真正的程序和数据库时显得格外复杂。

你能想象用积木搭建房屋吗?也许可以,但建造一座 80 层高的建筑呢?如果你建造了一座 80 层高的建筑,人们每天都在里面上下班,会怎么样?

用它来做大型项目,就像用积木搭楼,需要付出很多倍的努力,运行速度极低,可靠性也不是很可靠,众多细小的环节中任何一个环节出现问题,都会导致山体崩塌。

不过如果你的孩子已经 8、9 岁,需要开始接触编程语言,这还是不错的选择。(请不要太早介绍,除了孩子无法理解、效果不好之外,孩子的视力也需要得到很好的保护。)

只有一点需要家长特别注意:学习与知道为什么和为什么密切相关。

在一些机构,老师会给孩子一个现成的工具包,然后让孩子在老师的指导下写几行代码(其实就是照搬老师写的代码,相信大部分陪孩子上过几节早教课的家长,都会立刻明白)。然后调用这个工具包,效果立马就出来了,甚至还带有美术效果。好漂亮好酷啊!

孩子们很开心,家长们也认为他们的孩子很棒。游戏结束了,每个人都很开心。

但其实这只是一场华丽的表演,孩子并没有真正学到每条小指令的真正含义,什么时候用,怎么用。

不信的话,就让你的孩子,在不借助老师提供的工具包或系统的情况下,真正从零开始,自己尝试制作一个小作品——不要担心孩子的作品粗糙、简单,重要的是他是否真正学会了。

一位受人尊敬的编程老师不仅应该教会孩子如何创造出炫酷的效果,更应该注重教会孩子编程思维的基本原理,教会他们从零开始搭建,教会他们一步步去调试、解决问题。

还有一点就是,学习 只需要一年左右的时间,没必要纠结太久。按照目前的情况来看,它和真正的编程语言还是有些差距的(当然也不排除 MIT 和广大爱好者会做出进一步的努力把它打造成真正的应用语言?),所以当你的孩子过了入门阶段,并且对编程表现出了兴趣和好奇心之后,就应该尽快转而学习正规的编程语言,比如 、C++ 等。

第 5 部分

学习编程的孩子整天面对电脑屏幕。

会不会容易近视?

我们三武堂群里有一位妈妈告诉我,她家孩子五年级,和她一起看了一节网课,孩子很感兴趣,但是妈妈担心孩子一直盯着屏幕会伤到眼睛,就没有让孩子继续看下去。

还有一位妈妈告诉我,自从孩子上学之后,她心里最严重的冲突不再是夫妻之间因为家务事而产生的矛盾,不再是婆媳之间的矛盾,而是没有认真养孩子导致的对孩子前途的焦虑,以及认真养孩子导致的对孩子近视的焦虑。

作为一名母亲真的很令人沮丧,因为我处于这样的困境中。

其实说小孩子学编程需要整天面对电脑并不准确,在学习编程语言的初期,尤其是11岁之前,不管是不是学习,都不需要“整天面对电脑屏幕”,每周可以听课1小时左右,做练习1小时左右,如果能长期坚持,一定会取得不错的效果。

此外,小友老师自己也是一位母亲,生活在北美的她,常常会忍不住关注身边小朋友的眼睛状况。

据我观察,北美学校的孩子几乎每天都会使用PAD,无论是上课还是做作业、交作业,平均每天使用PAD的时间至少有半小时。

但我感觉外国的金发蓝眼小朋友的近视率并不高,跟中国同龄小朋友相比,可以说是很低了。

我们家长私下讨论过原因,认为可能是因为国外的孩子很爱运动,每天坚持至少2小时户外运动。我也看过一篇科学家研究青少年视力的论文,大意是每天2小时户外活动是有效预防青少年近视的最佳措施。

也许这个建议并不能解决妈妈们的难题——她们不是不想让孩子运动,主要还是因为学业压力太大。除了正常的学校课程,还有语文、英语、中文阅读等课外活动,这些都需要花时间用眼?而就算好不容易挤出时间进行户外活动,也有可能因为寒冷、炎热、刮风、雾霾等原因,无法进行计划……

好吧,小友老师对这些事情也没什么好的解决办法,只能弱弱的说一句,在北美的一些高海拔地区,比如美国阿拉斯加、加拿大大部分地区,只要气温不低于零下20摄氏度,课间休息、午休时间(共计2个小时)学校孩子就会被老师“赶”出教室。

除了雾霾天,有时间的话,尽量多出去走走!天气不好?这是训练孩子吃苦耐劳的好机会。

但考虑到孩子们的眼睛问题,三武堂将后续课程设置成录播形式(方便孩子们随时抽出时间学习),每周常规课程为1小时,中间有1次休息,最大程度缓解孩子们的眼睛疲劳。

每周作业时长在1小时左右,由孩子独立完成,有不懂的地方可以在家长的帮助下在相关课程微信群里向老师寻求帮助。

相比其他直播考试/竞赛课程,录播课程更注重趣味性。但不要小看它们,在不久的将来,人工智能时代即将到来,它们的功能将不亚于C++等热门考试/竞赛专业语言,甚至可能更胜一筹!

(想进一步了解为什么它是人工智能的首选语言吗?

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