不再分不清它們 ---"樂高,編程,機器人"的區分了


到底,樂高、編程、機器人,那麼多不明覺厲的關鍵詞,究竟有什麼不同呢?我們一個一個來講。

01樂高


首先,樂高是指樂高公司出品的套裝,有很多的系列,但是分類上主要分為磚塊搭建機械搭建兩大類。


磚塊搭建類樂高,也就是孩子們經常玩的,一塊一塊的block,可以拼搭出各類形狀、模型的樂高玩具。它的設計目標是——有趣,最大的特點是——靜態,不能動。

不再分不清它們 ---

而第二類樂高,就是容易被忽略的——機械搭建。它非常重要,如果你計劃讓孩子學習編程、機器人,機械搭建是必不可少的基礎,而且,這個基礎要打得很紮實!


機械搭建


機械搭建用到的積木類型非常多,有梁、軸、銷、齒輪、輪轂等機械積木,還有馬達、電機等動力組件。每一樣的使用都很有講究,背後還涉及到很多機械、物理原理


不再分不清它們 ---


機械搭建類樂高最大的特點是——能動。比如上面這臺挖掘機,它能前進、後退,挖掘機的手臂也能上下靈活地擺動。

不再分不清它們 ---


可以看到,機械搭建的成果,比如這個“貨物升降機”,實際上就是一個具備行動能力,但還沒有“大腦”的“機器人”了。如果這時再加上控制器,各種傳感器,用編程的方式來控制“機器人”的行為,就是我們常說的機器人編程。


所以說,機械搭建,是機器人學習的基礎。市面上很多樂高機器人課程,其實也就是重點訓練“機械搭建”這個階段。


孩子學習機器人之前,務必要進行系統的機械搭建學習。注意是“學習”,不是玩,要熟練掌握每一樣組件的作用、搭建方法和技巧,需要一整套學習體系,從簡單到複雜,循序漸進地分階段練習


總的來說,從玩樂高,到機器人,中間的重要鏈接就是“機械搭建”。它是一門培養孩子動手、觀察、創造等能力,並涉及到機械、物理原理的學問,需要系統學習。


02少兒編程


目標:通過編程語言告訴計算機/機器人,你想要它做什麼?


前面提到,機械搭建的成果,實際上就是“機器人”了。這時我們可以用編程的方式來控制“機器人”的行為,所以咱們接下來講講編程。


編程的本質,通俗講,就是和電腦對話,用電腦聽得懂的語言,告訴它我想讓它做的事


Scratch:入門級編程語言


小朋友學習編程不得不。scratch這門編程語言,Scratch的出現,得感謝那些有愛的程序員們。他們覺得讓小朋友自己寫代碼什麼的,太難了,就發明了拖拽式

的編程語言。這樣,編程者不需要敲鍵盤寫代碼,只需要將操作界面上的指令方框,用鼠標拖到主界面,並且對指令框做一些參數設置就好了。


在網上找到一個好玩的例子,這就是一個可以陪你聊天的機器人雛形了。通過回覆已有的對話實現的。


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這種拖拽式的編程語言有很多種,比如Scratch、Hopscotch以及國內的編程貓,前面提到的樂高機器人,用的都是拖拽式的編程語言。


講完scratch,不得不說python這個熱門級編程語言

適用年齡:10+


和拖拽式的Scratch不同,Python是需要手寫代碼的語言。比如下面就是一段用Python語言編寫的程序,當你輸入“Love”之後,電腦就會自動打印一個愛心:


不再分不清它們 ---


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相比起其他語言,Python的語法結構精煉, 格式也比較簡單,好懂,孩子容易上手。好的Python程序讀起來自然又通順,和讀英語句子差不多。


而且,從目前的行業情況來看,特別是在人工智能領域,Python的需求量很大,在新興技術崗位,尤其是設計人工智能方向技術,發展前景都很不錯。


孩子剛開始接觸編程,建議從拖拽式的編程語言開始,難度低,上手快,孩子會比較感興趣,一般5-6歲左右的孩子就可以開始;當孩子學到一定程度(不一定需要按年齡來劃分,只要孩子覺得拖拽式不能清爽地表達他想要的邏輯時),就可以轉為更加專業的,需要手動寫代碼的編程語言了。


孩子學編程,學的是主要是編程思想,並不是馬上要解決某個領域的特定問題。


所以選擇哪個語言不是關鍵,因為基本的編程思想在各個語言中是相通的。只有當真正去從事編程工作時,才需要根據要實現的功能選擇一門合適的語言。


03 機器人


目標:掌握一項面向未來的必備技能!


推薦年齡:9歲+


說完了硬件——機械搭建,軟件——少兒編程,硬件、軟件結合起來,就是機器人了!


以樂高機器人為例,它就是在機械搭建的基礎之上,結合了編程控制


比如我們前面提到的那個挖掘機。我們通過機械搭建,拼搭好一個挖掘機,這時挖掘機具備了前後走動,手臂擺動和挖土的行為能力。但它不知道什麼時候該挖土,該到哪兒挖土,挖了之後怎麼辦等等。


這時我們通過編程告訴他,讓它從指定的A點,往左走5米後,挖些土再搬到B點。這就是一個很常見的樂高機器人任務。


所以,學樂高機器人是包括了“機械搭建”和“編程”這兩部分的。


當孩子熟悉了機械搭建後,就可以挑戰樂高機器人了,比如樂高EV3。


不過從大部分的同學的學習經歷來看,玩機器人的難點和挑戰,依然在造型搭建、動力組合上面,非常需要孩子的綜合能力,比如力學知識、空間思維、想象力、創造力、美感等等。


比如對於前面這臺“挖掘機”來講,如果搭建部分出了問題,前進、後退、轉彎、手臂的搖擺不靈,是沒法順利完成指定任務的。


而編程部分則相對容易,比如樂高EV3的編程界面,是類似Scratch那種拖拽式的,比較簡單(當然,它也是可以支持Python編程的):


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最後,用一張圖來總結一下機械搭建、少兒編程和機器人這三者的關係。


所以我們可以這樣理解,機械搭建是硬件,編程是軟件。將編好的程序,運用到機械搭建中,就是一個可以“為我們所用的”機器人啦!


你可能會說,假如孩子將來不打算從事高科技行業,甚至不打算讀理工科,學這些有什麼用?


我覺得,它們就像孩子這個時代的“數理化”,是基礎技能。


比如我們從小學到大學本科,至少學了16年數學,但未必都成了數學家,甚至根本沒有從事這方面的相關工作。但數學給我們帶來的邏輯思考能力,縝密的思維習慣,是讓我們在任何行業中,都有所受益的。


玩樂高、學編程、學機器人同理。學習的過程,給到孩子的不光是一項技能,而是多了一些思考問題的角度,培養了一些難能可貴的思維。生活在一個複雜多變的世界裡,能學到的知識永遠是有限的,能廣泛運用不同領域的思維方式,才是幫助孩子將來在各行各業遊刃有餘的關鍵,也是無論科技怎麼發展、世界怎麼改變,都不會被取代、被淘汰的秘訣。



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