給年輕爸爸媽媽的建議:關於兒童學習編程和人工智能的四個問題

給年輕爸爸媽媽的建議:關於兒童學習編程和人工智能的四個問題

我們的世界正在迅速程序化、數據化和智能化,大數據、物聯網、雲計算、機器學習、人工智能這樣一系列技術,讓萬物互聯,讓計算像自來水、電力一樣成為一種基礎資源,讓編程成為像閱讀、表達、數學一樣的一種基礎能力。在可見的未來,這種趨勢會進一步加劇,尤其是人工智能的迅速發展,會將人類的經驗和智慧通過算法快速挖掘和傳播,普通人也能很容易享受到專業的生活服務和決策支持,這一方面會使得一些低端行業被人工智能取代;另一方面也對創新有了更大的渴求,這就需要人們對計算機邏輯有更深入和直觀的理解,要具備與計算機相近的“計算思維”(Computational Thinking),並具備與之關聯的能力。於是,“從小就編程”越來越成為很多人的共識。

給年輕爸爸媽媽的建議:關於兒童學習編程和人工智能的四個問題

第一個問題:兒童編程的現狀是什麼樣的

2013年,code.org 在全球範圍內發起了“編程一小時”( The Hour of Code ) 活動,已經有180多個國家和地區,數千萬學生參與了這項活動。活動旨在揭祕編程並說明它是任何人包括小孩可以學習的基礎知識,認為每一個學生都應該獲得學習計算機科學的機會,它有益於培養解決問題的能力,邏輯能力和創造性。通過早期的學習,學生們將為他們在21世紀的職業成功打下基礎。微軟創始人比爾蓋茨、Facebook 創始人扎克伯格、NBA球星波什、格萊美獎得主 Will.I.AM 等知名人物都為該活動站臺。

美國總統奧巴馬連續兩年親自為編程宣傳活動“編程一小時”站臺,憑一行“moveForward(100)”成為了全球首個寫過代碼的總統。他說:編程應當與ABC字母表和顏色同時得到教學,所有人都應該更早地學習如何編程。

蘋果創始人史蒂夫喬布斯說:人人都應該學習一門計算機語言,因為它將教會你如何思考。

英國首相首相卡梅倫在2013年宣佈對中小學教學大綱進行全面改革,一種一項重要修訂就是將“計算科學(Computing)”列為 5-16歲、1-11年級的基礎必修課程。

近日,國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,明確提出在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育。而以 Steam 為代表的兒童編程教育在北京、上海、廣州、深圳這些一線城市非常火熱,相關的培訓機構也如雨後春筍一般迅速出現。

給年輕爸爸媽媽的建議:關於兒童學習編程和人工智能的四個問題

第二個問題:兒童編程有什麼用處

編程是培養邏輯思維的最好途徑

很多人對兒童編程都有一個誤解,就是覺得是不是要培養一個未來的程序員。孩子還小,對於他未來的人生方向和職業選擇,不應該過早地替他做出決定。所以,兒童編程的目的絕對不是培養程序員,更重要的是培養孩子的計算思維和邏輯能力。這就如同送孩子去學鋼琴並不一定是讓他成為職業鋼琴家;讓孩子去學習為期並不一定是讓他成為職業圍棋手一樣。

那麼什麼是計算思維?計算思維實際上包括了數學思維和工程思維,其中最重要的是抽象分析能力和邏輯思考能力,這種能力的培養需要多年的積累。而計算機編程,實際就是對現實世界進行抽象的過程,在編寫程序時,首先需要把一件事情抽象出來,再用邏輯化的方法表達出來,所以編程的過程就是鍛鍊抽象思維和邏輯表達能力的過程。

編程是培養想象力的有效辦法

從某種意義上來說,編程所在的環境是一個人造的、邊界清晰的、自洽的環境,這個環境有自己的規則,這些規則並不是非常複雜,都是非常簡單和基礎的,但通過組合,卻可以變幻出無窮無盡的可能。在這種情況下,孩子就相當於這個世界的造物主,依靠自己的雙手逐漸搭建出一個個可用的物體,而限制這個世界邊界的就只有孩子的想象力,每個孩子都可以通過不斷地練習,不斷拓展想象力的邊界。

事實上,任何計算機程序,都是對現實世界的一種模擬。現在炙手可熱的機器學習、人工智能,更是在某種程度上模擬大腦的運作機理,未來這種模擬的規模和範圍會迅速擴大,如何讓這種模擬的結果變得卓越,解決現實的問題,創造社會和商業價值,就需要強大的想象力,而編程,就是拓展想象力的有效辦法。

編程是培養勇氣和韌性的絕佳路徑

在初學編程時,會有一個枯燥期或者瓶頸期,在這個時候,家長要鼓勵孩子鼓起勇氣、堅持學習。在編程過程中,犯錯是家常便飯,要做一個可用的、運行穩定良好的軟件,需要不斷的嘗試和改正,通過一次次的嘗試最終達到自己預想的結果。與其它事情不同的是,編程犯錯的成本是很低的,犯錯後可以很快改正並看到改正後的結果,這就能夠比較容易強化孩子勇於嘗試和保持韌勁的能力。

而編程學習還有一個更加突出的優勢,就是樂趣。一方面,編出任何一個軟件,都是一種創造,而這種創造的樂趣,是任何事情都無法比擬的,而且非常持久;另一方面,孩子學習編程可以通過遊戲化的方式來實現,這對於孩子來說是有很吸引力的。所以,既然孩子使用電子產品不可避免,那麼何不讓他學習編程呢,這樣也有助於防止孩子沉迷遊戲和網絡上的不良信息。

第三個問題:編程那麼難,孩子能學會嗎

很多爸爸媽媽,尤其是非理工科出身的爸爸媽媽,都有計算機恐懼症,覺得那東西很難。提起編程,更是覺得神祕幽遠。所以說到兒童編程,都覺得孩子那麼小,能學會嗎?從國內外的一些編程教育實踐來看,4歲以上都可以學習編程。我們也沒必要這麼早,但若從上小學,即6歲左右開始學習編程,是完全沒有問題的。到了10歲以後,在孩子已經養成初級編程思維和圖形化編程技能的情況下,就可以脫離圖形界面,接觸更高級的編程知識了。

事實上,我們經常看到孩子們因為被家長逼著練習鋼琴、舞蹈、奧數而悶悶不樂,垂頭喪氣。但卻幾乎看不到那些不愛玩各種手機遊戲的孩子。這是因為遊戲和編程一樣,對於孩子操作的反饋是實時的。如果我們對孩子進行一些引導,那麼絕大多數孩子會喜歡上編程,並從中得到很多快樂。而且,科學研究證明,人腦學習抽象思維最快的時期就是童年時期,所以編程從娃娃抓起是很有道理的。

給年輕爸爸媽媽的建議:關於兒童學習編程和人工智能的四個問題

第四個問題:孩子該怎麼樣學習編程為好

每個人都有適合自己的學習方法,因此這個問題並沒有標準答案。但在學習過程中,遵循以下幾個原則會更好:

和孩子一起學習 親子互動是孩子健康成長不可或缺的環節。強烈建議爸爸媽媽和孩子一起學習,相互比賽,看誰學的快,編的東西有趣,這樣可以激發學習興趣,有效提高學習效率。而且,不要以為兒童編程就很小兒科,陪孩子學習純粹就是為了孩子,其實不然,編程思維對大人本身也很有幫助,也許會讓你在工作和生活中更加有效率。至於有的大人讓孩子報編程培訓班,作者認為如果經濟條件和時間條件允許的話,也可以考慮,但並不完全必要。最好的學習編程的方法就是和孩子一起學,重要的事情多強調幾遍!

以激發興趣為主 學習編程最好的辦法就是要激發孩子的興趣,讓孩子主動學習。除了初期比較枯燥的階段,要稍微加強引導之外,平時不要過分給孩子壓任務,這樣大多時候會適得其反,讓孩子產生逆反心理。同時,任何事情都不能走極端,學習編程要注意安排好時間,不要讓孩子長時間盯著電腦,否則可能損害視力。

以解決問題為導向 學習過程中,要以解決實際問題為導向,堅持從易到難、從小到大,完成一個個可實際運行的軟件,逐步鍛鍊解決複雜問題的能力,讓孩子在實際項目中體會到創造的樂趣。切不可像大人那樣,堆砌傳授知識,這樣很容易讓孩子感到沮喪並喪失興趣。

選擇正確的編程軟件 目前針對兒童設計的編程語言比較多,打開手機,也能搜索到很多兒童編程APP,很多年輕爸爸媽媽可能不知道孩子該學習哪種。對於這個問題,作者就直接給出答案,那就是剛上小學,即6歲左右的孩子,剛開始接觸編程應該從麻省理工學院設計的 Scratch 語言開始學習,這是一個圖形化的,可以讓孩子通過拖動鼠標完成簡單遊戲和軟件的一門編程語言,非常適合孩子學習編程。等到孩子有一定基礎了,10歲左右就可以開始學習更加高級的語言了,目前來看,Python 語言相對簡單和簡潔。

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喜歡閒適安靜的生活,懂一點計算機編程,懂一點統計學和數據分析。(愛編程愛統計)

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