STEAM教育理念受到普遍的重視,你的孩子需要開始學編程

早在2015年,美國前總統奧巴馬在接受媒體採訪的時候就表示:“我們需要讓孩子們參與數學和科學,這不僅僅是一小部分孩子,而應該是所有人。

所有人都應更早地學習如何編程。”

在美國,STEAM教育理念受到普遍的重視和運用。孩子從比較小的年齡,就開始接受科學、技術、數學、藝術等方面的啟蒙和薰陶。

在我國,特別是在一些經濟比較發達的省份和地區,以中小學信息技術課程為基礎的少兒編程教育也起步和發展較早。2014年,浙江省教育改革方案中,將信息技術科目(包含編程)納入高考。

2018年,國務院發佈《新一代人工智能發展規劃》,提出完善人工智能教育體系,在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育。同年,全國計算機等級考試開始加入Python語言的內容。隨後,一些省份在教育改革中加大了對編程的重視力度,山東省在小學六年級的信息技術教材中加入Python的內容,廣東省也計劃將信息技術納入高考內容。

除了學校教育,校外的少兒編程培訓也如雨後春筍般地迅速發展起來,很多培訓機構都開設了少兒編程的相關課程。

STEAM教育理念受到普遍的重視,你的孩子需要開始學編程

1 為什麼要學編程?

為什麼人們對學習計算機編程的熱情激增,尤其是對於孩子學習編程如此重視呢?

編程對孩子們想象力、創造力的啟迪以及裡面所呈現的對邏輯思維的探索精神,是其他任何閱讀書籍都無法媲美的。

STEAM教育理念受到普遍的重視,你的孩子需要開始學編程

Scratch 3.0少兒編程趣味課

學習編程至少對孩子有以下幾個方面的好處。

1.開發思維,增強邏輯思維能力

當學習編程的時候,孩子會成為一個很好的思考者。例如,孩子將學會如何把複雜的問題分解成簡單的部分(也就是我們常說的分而治之的原理),學會如何找到問題並進行調試和解決,學會如何在一段時間內不斷地迭代、完善和改進解決方案。而所有這些思維策略,一言以蔽之,就是“計算思維”的概念。在不知不覺之中,孩子的計算思維得到了開發,邏輯思維能力得到了增強。

學會了計算思維和邏輯思維,孩子們將會發現它不僅適用於計算機方面,而且也適用於所有的解決問題和設計活動中,甚至是生活的方方面面,例如,統籌燒開水沏茶的時間、確定按照菜譜炒菜的順序、在超市中走最短的路徑找到所有要買的東西等等。

2.培養孩子的專注力和細心程度

興趣是最好的老師。一旦培養了對編程的興趣,孩子就願意投入時間、精力和熱情來做這件事。此外,前面提到的查找問題並進行調試,幾乎是編程過程中必不可少的步驟。有的時候,非常細微的錯誤,會導致程序無法運行。而無論是調試錯誤還是學會避免錯誤,都能夠培養孩子的細緻程度和耐性。

3.增加孩子的抽象思考能力

前面提到,編程和寫作一樣,是一種表達方式,更進一步來說,它們都是一種比較抽象的表達方式。具體來說,孩子需要把抽象的思路和想法,用有形的、具象化或符號化的東西表達出來。從這一點來說,編程是寫作的一種延伸,它要求你“書寫”出創新的東西,而這是以前所沒有的東西,例如故事、遊戲、動畫、模擬等等。如果沒有抽象思考的能力,不能充分發揮自己的想象力的話,是很難做到編程創新的。

4.增強孩子思考能力和動手解決問題的能力

編程的過程中,總是會面臨一道道的關卡和挑戰,這就要求孩子開動腦筋,積極思考,並且學會利用已有的知識、手邊的資源、夥伴和老師或家長的幫助來解決問題。一旦養成這種思考和解決問題的習慣,給孩子帶來的成長和收穫是巨大的——當他們面對現實生活中形形色色的問題的時候,也將會積極思考,不斷嘗試和破解難題。

5.培養認同感和成就感

最後,學會編程還將給孩子帶來巨大的認同感和成就感。在現代社會中,數字科學和信息技術已經相當普及,而且其發展日新月異,這些都極大地影響和改變著我們的社會和生活。一旦掌握了用數字技術表達自己和解決問題的能力,孩子就會用全新的視角來看待自己,並且會因為擁有這一技能且對社會做出貢獻而獲得極大的成就感。

編程竟然對孩子有這麼多的好處,那麼你還等什麼呢?還不快抓住機會,讓你的孩子來學習和掌握這種技能,以這種方式來進行流暢的表達!

2 孩子學編程為什麼要學Scratch?

計算機編程語言的發展大概有幾十年的歷史。這期間,編程語言經歷了從低級語言向高級語言發展的過程。我們這裡所說的低級語言和高級語言,並不是指語言的功能和水平等,而且是指編程語言與人類自身語言的接近程度上的區別。低級的語言更加接近於機器語言,計算機理解起來比較容易,人類理解起來比較困難,這是比較底層的語言。而高級語言的語法和表達方式,更加接近於人類自身的語言,需要通過一種叫作編譯器和解釋器的東西(你可把編譯器和解釋器想象成翻譯人員)將其轉換為計算機比較容易理解的機器語言,然後機器才能執行。

各種編程語言的分類和層級如下圖所示。

STEAM教育理念受到普遍的重視,你的孩子需要開始學編程

你一定已經聽說過一些編程語言的名字,比如C、C++、Java、Python等等。我們現在所接觸的這些現代編程語言,一般來說都是高級編程語言,其語法和人類自然語言比較接近,需要經過編譯器或解釋器才能轉換為機器語言。還有一些更加易於學習的可視化語言,比如Scratch就是一種可視化語言,它們是在高級語言的基礎上,經過包裝或定製後,才成為更加容易學習和理解的編程語言的。

你可能會問,為什麼不直接學習C、C++、Python這樣的高級語言,而要學習Scratch這樣的可視化語言呢?這主要是因為Scratch對於青少年來說更加容易理解和上手。Scratch包含了講故事、做動畫、設計遊戲等功能元素,而這些元素都特別能夠激發孩子的學習興趣。等到他們通過Scratch逐漸熟悉和掌握了編程語言的一些基本原理,再去進一步學習Python或C++等高級語言,就會容易很多。

因此,學習編程需要一個從易到難的過程,而Scratch真的是一種更不錯的入門語言,對於孩子來說更是最佳的選擇。

2018年8月1日,Scratch 3.0測試版發佈,這是自2013年Scratch 2.0問世以來的又一次升級。Scratch 3.0將能夠在平板電腦和手機上使用,並且加入了更豐富的圖像編輯、聲音編輯、谷歌翻譯等功能。另外,Scratch 3.0還可以與LEGO MINDSTORMS EV3和LEGO EDUCATION WeDo 2.0兼容。2019年1月3日,Scratch 3.0正式發佈。

大部分教授編程的基礎教程都是通關式的,孩子們創建一個程序,移動一個虛擬角色,讓它做一些事情並達成目標。孩子們在編寫程序解決問題的過程中,就學習到了編碼的技能和計算機科學的概念。

但Scratch不同。作為Scratch的締造者,米切爾·雷斯尼克及其團隊認為Scratch不僅是一種編程語言,更是一個在線學習社區。Scratch專注項目,而不是問題解決,它鼓勵孩子們創造自己的互動故事、遊戲和動畫,從創意開始,把這些想法實現為項目,然後再和其他人分享。

考慮到Scratch線上社區裡不同受眾的特點,圍繞Scratch衍生的內容也日漸增多。ScratchEd是為教育者專門開發的獨立線上資源社區,支持故事分享、互動教育資源、線上討論等功能。目前,ScratchEd上的教育者資源覆蓋幼兒園到大學全學段,內容類型包括教案、課程、評測、教材等,涉及的學科領域有數學、音樂、社會科學、視覺藝術等。

Scratch主要面向8~16歲兒童,而ScratchJr則主要針對5~7歲低齡兒童。相比Scratch,ScratchJr以平板電腦為載體,編程模塊的體積更大、素材庫中的圖片更多、拼插方式也更直接。ScratchJr的界面示意圖如下。

STEAM教育理念受到普遍的重視,你的孩子需要開始學編程

除了線上學習社區,Scratch還在世界各地舉辦名為“Scratch Day”的線下交流活動。2017年,全球舉辦了超過1000場Scratch Day活動。在各種社交媒體的Scratch社區和論壇,人們用各種語言記錄著Scratch Day的編程、分享和遊戲體驗。

未來的世界充滿了新鮮的事物。今天絕大多數的孩子,未來所從事的工作都離不開創造力和創造性。不管是什麼年齡段的孩子,學習Scratch不僅能夠培養他們的計算思維和創造能力,還能讓他們和同齡人、老師和家長分享和溝通。Scratch是孩子們走向未來的一個“創造力遊樂場”。

學習編程要學哪些書?

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