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本帖最后由 mr_big0000 于
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会编程的孩子，将成为孩子中的摇滚巨星
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图片来源：Pixabay作者说明
我对少儿编程为代表的 STEM 课程持有极大的正面看法，当然不仅源于我早先互联网行业的工作背景，不仅源于我团队及很多朋友做人工智能和机器学习的背景；我是基于我对教育的理解，以及我对未来的判断，所持有的一个基本观点。
我认为，少儿编程对于儿童和基础教育具有巨大作用。用三个判断来说明，不仅在数学、逻辑、设计思维和程序设计等基本技能上具有巨大作用，而且在跨学科学习和融合学科实践上具有巨大的作用，同时少儿编程将深入的培养儿童的创造性、团队协作以及数据和系统思维能力等高阶能力。这是我对少儿编程课程开发经历过程中的一个系统思考结果。
当然，即使是从信息技术奥赛对孩子的帮助而言，以及未来一流大学对于自主招生中 STEM 实践的重要性而言，甚至孩子高等教育结束后他的学术界研究工作或者工业界职业发展而言，少儿编程都是有持续重要作用的：这是一个不错的开始，如果这是孩子自己的选择的话。
但话说回来，编程，做产品，开发游戏——这不是一件很酷的事情吗？！比玩游戏要酷多了。会编程的孩子，将成为孩子群体中的摇滚巨星。
所以这一篇文章，我将发自内心的和大家探讨，我所认可的少儿编程及其延伸的 STEM 教育：论少儿编程对于儿童和基础教育的巨大作用。
本篇文章在 word 中的内容目录如下：
小序坦率地说，少儿编程不是一个 & 写程序，做码农 & 的事情，少儿编程方向是一个基础性的学科群体，在计算机科学发展到今天，在人机协作系统深入人类社会方方面面的今天，这么讲是为编程正名：这就是我今天主要想探讨的，为什么少儿编程是基础教育一个升级的巨大机会，为什么少儿编程对于儿童基础教育有巨大的帮助。
常言说名不正则言不顺。最近有和业内人士交流的经验，无论是否懂计算机科学的教育人士，都觉得少儿编程是一个选择性的兴趣学科，而我每每都从基础性学科的可能性开始谈起，认为少儿编程方向，未来可能会像数理化一样，成为一个基础性学科，甚至人文、艺术也可以基于它有延伸和融合。
在这个时间点，这是一个有争议而且有趣的话题。做教育的人关心，家长也关心，而对我们接触到的大部分有这方面接触的家长来讲，谈及 Minecraft、Scratch 等等，都说孩子们是超级喜欢——换句话说，孩子们对电子游戏和计算机世界不是无感的，他们是最早投入和感兴趣的一批人类群体。无论我们是否回避，在孩子们基础教育甚至高等教育的同步年龄段，以电子游戏和计算机世界为代表的生活方式都会大规模浸入孩子的真实生活。不管我们如何争议、甚至坚决要求杜绝孩子接触计算机，但事实上，我们丝毫拒绝不了计算机世界对孩子成长的影响。
所以，无论你持有什么立场，不妨和我一起来看一看，从我这个对少儿编程学科群有正面看法的人的视角里，看到一条不一样的路。盲目的批评和拒绝是没有意义的，但我欢迎任何有价值有针对性的探讨和质疑。
我持有的观点是，少儿编程对于儿童和基础教育有巨大作用。
基本背景与印象介绍
虽然有一部分同学可能对程序设计（也就是编程）、程序员（或者软件开发工程师）有一些听闻，但实际上真正了解少儿编程的并不多。我们不是从一个职业技能在谈这件事，而是从儿童教育在谈这件事。所以需要给大家一个初步的印象。儿童接触少儿编程的起步，大体是一个什么印象。
我们以 Scratch 为例进行展示，后面通篇默认都以 Scratch 为基础工具。Scratch 是 MIT 研发并开放的一个儿童图形化编程的工具平台，可以在 web 上进行操作和分享，也可以下载到计算机本地。儿童甚至成人都可以使用它，来制作动画贺卡，制作游戏，制作音乐，制作各种他们可以用编程完成的任务，非常的酷炫。所以也有人说，会编程的孩子未来就像摇滚巨星一样，在孩子他们的群体中。
我自己因为做课程的关系，用 Scratch 来编程，都有一点上瘾的感觉。非常的有趣。当然，它是一个图形编程的工作方式，非常适合儿童，但相应的它的编程语言设计，相比较专业计算机语言而言，就是一个简版——我想用它设计分形图形绘制这样的复杂计算任务，还是难以实现的。但无论如何，对于儿童起步而言，刚刚好。下面是一个简单的例子：
左边舞台上，有一个默认角色，就是一只小猫咪。中间功能区有各种指令代码和套装、语音设计功能等。右边是编写代码的区域。这个例子中，我对小猫咪写的代码翻译是：当旗帜被点击启动；
永远循环下面这些动作：
往前走 10 步；
如果碰到边界，折返。
所以这一段代码的例子，就是让这只小猫咪来回走动散步，碰到舞台边界的时候折返。
孩子懂得这些指令的基本含义之后（他完全可以探索式地尝试，弄懂大部分简单指令的含义），他就可以把中间的指令拖拽到右边，享受他控制小猫咪的乐趣，创造一些活动场景和游戏的乐趣——这些就是编程过程。
所以这个儿童编程的过程，不是像我们软件开发工程师那样，对着符号化的计算机语言来工作。而是面向一个图形化界面，面向一个具有丰富角色和操作性的、能够让他控制全部的新游戏，创世纪的游戏。
少儿编程就像一个创世纪的游戏一样，这是我们的一个基本印象。
少儿编程对于儿童教育的巨大作用
现在切入正题，我用三句话——三个层面来回答少儿编程对于儿童教育的巨大作用。
第一句话就是，少儿编程有着丰富的基本技能内涵，可以在各个方面帮助到儿童。
第二句话就是，少儿编程是一个学科融合的最佳平台（之一），可以提供跨学科的学习。
第三句话就是，少儿编程可以完成很多高阶能力的培养，在未来公立教育中的地位也会不断提高。
我们下面具体来谈每一个层面。
少儿编程培养的儿童的基本技能
少儿编程涉及到的基本技能非常丰富，不仅仅是编程本身。我们前面说，就以 Scratch 为例，至少有如下四个方面的基本技能方向，如图：
&&数学方面第一个方面就是数学。少儿编程图形化编程，第一技能方向就是数学。我们前面注意到，儿童学少儿编程，首先注意的就是一个或一些角色在舞台上的行动——这其中就包括：
坐标系：舞台是一个以中心为原点的直角坐标系，x 轴正方向为右，y 轴正方向为上。通过（x，y）坐标点，来控制所有角色的位置。事实上，舞台上还有一个隐含的坐标系，通过方向、角度和距离，这是一个极坐标系。上下左右的位置，行动操控都是通过角色的坐标来实现的。
数据类型：最常见的是整数和小数，即实数集（在 Scratch 中所有实数是一个数据类型），另外还有布尔类型（真或假）、字符串类型（一段文本）。
数据的比较：也就是数学中三种基本顺序，大于、等于和小于。
算术运算：加减乘除是四种基本运算，儿童在编程过程中，常常需要在具体的场景中来运用这四种基本运算。另外还有取模运算和四舍五入。
数学函数：在编程过程中，儿童将接触到一些基本的数学函数，包括取绝对值，三角函数，对数函数以及指数函数等。可以非常直观地通过函数图像的自动描点画图及生活应用来理解它们。
几何图形：在编程过程中，一类常见的任务就是图形绘制。这个过程中，儿童将大量接触几何图形，并从坐标系中进行图形绘制和操控。
所以这里面有着大量的数学学科内容，而且，这些内容都在具体的问题和任务场景中出现，既包括基本算术和几何图形知识，也包括函数以及坐标系等中学数学核心概念。通过它们在具体任务中的应用，儿童不仅操控了这个虚拟世界，而且会切身锻炼到、应用到数学知识和能力。
&&逻辑方面
编程的基础，既有数学，也有逻辑。逻辑思维能力，是儿童发展的一个基本能力，在文理各个方向都是十分重要的基础。少儿编程，可能是第一次对儿童正式地、系统地进行逻辑方面的锻炼。
逻辑变量：起点就是逻辑变量或事件的真或假。真或假是逻辑世界的两个基本值。
比较逻辑：对于用比较判断的逻辑，是儿童有直接经验并可以学习的基本逻辑判断，大于、等于、小于三种逻辑判断。
事件逻辑：其次是事件逻辑，基于事件的判断，也是儿童比较熟悉的。少儿编程用几种基本的事件模式，来生成事件判断语句。在 Scratch 中都是以 & 触碰 & 为核心动作来构建的。
逻辑运算：在简单的逻辑推理中，三种基本逻辑运算是最重要的基础。即与逻辑、或逻辑和非逻辑——这三种基本逻辑在少儿编程中大量的使用到。
逻辑控制：然后就是一组逻辑控制，包括条件判断、循环控制和等待。这些既是少儿编程的基本逻辑控制语句，也是逻辑思维锻炼的一个基本工具。
所以在少儿编程中，逻辑思维的训练是一个基本训练，这也是程序设计及计算机科学方向的一个基本核心特征。儿童将在大量的问题解决和任务控制中，形成系统化的有逻辑的解决方案。突出锻炼到儿童的逻辑思维能力。这种逻辑训练的密集度，不是其它活动所能比拟的。
&&设计思维
设计思维是人们提出的对未来社会有重大意义的思维方式，它是一种面向问题解决的、创新的系统思维方法。这也是属于 STEM 课程方向内少儿编程的优势之一。我们的儿童将学会系统的思维方法来分析、分解问题（需求），并通过综合的资源来解决问题。
基本设计：在 Scratch 的编程世界中，任何一个问题需求或任务，都需要在背景、角色及行为上进行思考和分解。它们是这款编程工具提供的基本视角和思维框架。
角色表达：在角色的行为表达过程中，基本的表达工具是外观图形的控制和声音音乐的控制（Scratch 提供 21 种乐器的模拟）。一个角色的外在行为和表达，无非这些方面。
交互逻辑：在事件过程中，背景、角色、行为所组成的一个完整世界中，核心逻辑是通过它们交互来完成的。除了程序所控制的软件层面的交互之外，Scratch 还提供丰富指令对计算机外部设备（如鼠标、键盘）以及外部的自动化控制元件的操作能力，这使得少儿编程的解决问题方式，扩展到了硬件层面，扩展到了生活中的自动控制层面。
所以，少儿编程是一个具有丰富资源和场景可能性的学科方向，以驱使儿童深入地、创新地考虑问题的解决方法，并锻炼到儿童的设计思维。随着问题的复杂度，以及儿童问题解决方案的复杂度，和方案中操控设备复杂度的提升，儿童的设计思维能力在不断提升。
&&程序设计
我们最后再谈一谈少儿编程对程序设计能力的提升——这是显而易见的，这是本门的功能。虽然我们前面说，就编程启蒙工具 Scratch 这一类而言，它的语言设计是简版的，但对儿童而言却是刚刚好。
程序设计的基本方面：程序设计和计算机语言的基本方面，包括数据与变量的概念，包括语句和模块（函数），都是程序设计的基本概念。
计算机科学的方面：另外，Scratch 中还有数据结构的支持，这是计算机科学的基本核心内容之一，还有对消息机制的应用，这在计算机软件系统中大量的应用着。同样的，需要使用到流程图等设计工具。
系统运行逻辑：目前我们的社会，是一个人机协作的社会。相当多的职业和职位，都需要和计算机系统打交道。理解计算机系统运行的原理，最好最深入的方式就是理解一段程序。少儿编程每个任务，都会涉及到系统启动、运行和结束的基本过程。
工程技术研发逻辑：这既属于元认知层面的训练，同时也是 STEM 学科方向的基本特征之一。儿童在少儿编程过程中，将学会如何分析问题（需求），学会设计、研发、测试，并在应用中体会着解决问题的快乐。深刻理解在工程意义上而言解决一个真实问题的过程。
通过以上数学方面、逻辑方面、设计思维和程序设计四个方向基本技能介绍，我们可以得出结论，少儿编程这个学科，对比现在学校里的所有学科而言，都有鲜明的特色和优势。它对我们儿童的教育和锻炼，恰恰是许多学科所不能提供的。
所以，少儿编程对于儿童的基本技能的学习和训练，有着巨大的、不可替代的作用。
少儿编程对于儿童跨学科学习的帮助
比较先进的教育国家，及创新学校，都有在融合学科、跨学科的学习模式上有探索。这有真实的社会需求和背景，也有学科发展细化之后的内在逻辑要求。但是我相信，在基础教育阶段，融合学科或跨学科学习应该如何做，应该有很多人在困惑中。不是简单的拼凑，不是简单的活动展现，而是扎扎实实地在提出问题、并通过学科融合的思路来解决问题——很多人对此不知道应该如何做。
我的观点是，少儿编程是儿童跨学科学习的最好的工具之一。无论是在学术界，还是在工业界，计算机科学已经融合到各个学科当中，做天文研究、做数学研究、做医学处理，甚至做文学事业，都需要使用到计算机学科方法或成果。这是世界发展的自然结果；我们的教育上，在面向跨学科学习的命题时，也必将发展出基于少儿编程的基础教育中的学科融合学习模式。
我这里有一个简单设想，也是我自己设计少儿编程课程中的基本原则：
少儿编程课程可以非常好地融合数学学科、融合生物学科、融合科学学科，可以非常好地融合游戏，融合社会调查，融合语文戏剧。这里的创造性是无穷的。我们一开始就说，如果你把少儿编程当作小码农——这是一种窄化思维。就如其它学科一样，学数学不一定要做数学家，但生活中数学无处不在，学物理不一定要做物理学家，但科技中物理无处不在一样，我们基于少儿编程的工具，可以开展大量的融合学科的任务：生物：例如，我们可以模拟蚂蚁的信息识别机制，用程序模拟蚂蚁探路的过程，儿童将会对生物系统更加的感兴趣。我们还可以通过程序绘制花形，来了解植物花朵知识。如果使用其它高级语言，我们甚至可以利用分形原理来绘制美丽的分形树。这些任务都融合了生物学的知识。
数学：例如，我们可以用程序设计来模拟时钟，做一个可以真正使用的电子时钟，儿童会更加深入了解时间机制。当然我们还可以做计算器，可以做三角形分类器。这些任务都将加深儿童的数学理解、生活应用以及编程能力。
游戏：这个甚至都不需要举例，因为电子游戏就是程序设计的一个基本方向。没有儿童不喜欢游戏，但儿童更应该了解游戏的创造过程——这将远比游戏带给他们的帮助更大。我们后面还会提到这个例子。
科学：例如，我们利用物理学基本规律，可以设计自由落体实验的场景，让儿童在模拟世界中探索物理规律，并通过自己编程来进一步加深理解。甚至可以导向儿童的终极思考——我们的现实世界，谁是程序编制者？
这些跨学科的综合实践任务，都是需要多个学科的角度来考虑，来设计，并给到儿童综合的实践环境。少儿编程只是一双鞋，一部车，儿童驶向哪里，将取决于我们的教育和儿童自身。这里与职业教育所不同的，恰恰是& 编程不仅是编程 &。
少儿编程对于儿童高阶能力的培养
近两年以来，看了大量的对教育反思的材料。有一个点非常值得提出——那就是，不管我们对教育多么有意见和鞭策意愿，但事实上公共教育所承担的目标，已经大大地发生了变化，从最开始的识文断字，到今天，已经有大量的高阶能力培养需求。
不能不说，这是我们社会深刻变革之后的结果。当然，也不能不说，我们的教育，尤其是基础教育，还没有为此做好准备。
对少儿编程而言，我将谈及四个方面。分别是创造性、团队协作、数据与系统思维，和公立教育的对接与收益。可能部分家长最看重最后一个方面，虽然我不能不谈，但我还是想把它放到最后。如下图：
&&创造性创造性的重要性无需我再饶舌。但对于创造性的培养，在教育圈内却是莫衷一是。甚至有一批人认为，创造性是无法培养的。我们对此不做学术意义上的辩论，但我认为，创造性不管能否培养，它的确是需要土壤的！我之前在数学启蒙的总结中曾提到，真实问题的经历和思考过程，是创造性最好的土壤。也就是说，我们的孩子需要在真实的生活中发现问题、经历问题，经历那种痛苦或不平衡带来的冲击和压力，然后经历这个探索思考过程，这里就是创造性产生的土壤。从这个层面而言，少儿编程所涉及的大部分任务，都是具有场景的任务，如果问题提出得当，这些问题对儿童实践而言都有非常好的教育意义。因为少儿编程是一个基于实践的学科，基于问题解决的学科，所以这里就是创造性的天然土壤之一。
而另外一个角度，我们的儿童都必将在某个时间点接触电子产品，接触游戏——我们前面就说，这是我们无法拒绝的。如果孩子痴迷于游戏，过则有害。这也是显而易见的，也有许多适龄家长为此头疼。但实际上，在儿童接触到电子产品和游戏的同时，给他接触到一个强相关的高阶活动，一个更加激发他创造性的学科方向——基于编程创造游戏，创造电子产品，且社会、家庭都对此是肯定的，那么我相信大部分儿童都会有正面的影响。打游戏打得好不再是一件很酷的事情，编程开发出好的游戏和产品，才是更酷的，且有社会家庭的大量的正反馈。
&&团队协作
儿童需要大量的团队协作的任务，尤其是在我们中国这个社会现实下，独生子女居多的时候。现在学校对于团队协作，那是非常的弱。甚至种种原因，团体体育活动也不够多。即使可以参与团体体育活动，它也是一个基于身体条件来对抗的竞赛活动，这是一个身体条件决定角色、以团队荣誉为主、进行简单规则下的竞赛式的活动，它和我们真实社会中复杂的协作活动还是有区别的。（我国大量体育运动员转型进入社会后，多数人会面临很大挑战，恰恰是这种长期单一的体育运动的学习带来的不足）
除了体育运动之外，我们需要这种团队协作任务：
以真实问题（需求）为导向
以密集的智力交互为基础
任务、职能角色、管理均与社会实践高度一致
满足这些要求的团队协作的实践任务，且适合在基础教育阶段实施，其实并不是很多。而少儿编程，恰恰就是这样一个学科。它有自身的核心素养方向，有各种学科融合的能力，有高阶能力培养的功能，而且，许多编程任务，恰恰需要儿童们团队协作来完成。而团队协作的复杂度，既足够和社会实践一致，又可以控制复杂性。（最大的问题，反而只是我们学校的教师不具备工程研发和管理的经验，而做不了这一块的引导。但对于创新学校与合适背景的人而言，这一般不是问题）
我看过一些所谓的领导力培养案例，要么是演讲要么是形式化的流程，儿童并没有基于目标的行动，没有真实的任务协调与冲突，并没有形成真实的团队，那么团队协作能力甚至是领导力，都是浮光掠影的。
&&数据与系统思维
在数据与系统思维方面，我们探讨一种可能性。
这种可能性就是，未来社会中许多中高级职位，都将需要职业人一个基本能力，那就是数据与系统思维的能力。不妨看看我们身边的高级技术人才和管理人才，他们此时都具备这一基本素质。
他们都有着丰富的数据能力，包括获取数据、处理数据和基于数据决策的能力，这不是简单使用工具的能力，而是内化到思维方式的一种工作方法论。很多人职业发展不顺利，是因为他们的工作中不知道用数据描述目标，不知道用数据管理过程，也不知道怎么取舍和决策；虽然他们可能很熟悉计算机系统，熟悉各种统计工具。
所以在今天以及未来的职业发展中，这种数据能力，以及人机协作复杂系统中的实践能力，必将成为一个核心竞争力。
我的基本观点是，如果社会需要，那么我们的基础教育必须有所准备，有所启蒙。如果这样的能力是大部分中高端职位都需要的，那么在基础教育启蒙的时候，它必然成为一个主学课，如数理化一样。
&&公立教育对接
最后，我们说一些未来公立教育发展层面的收益。
首先，信息技术奥赛也开始逐渐有影响力，对于感兴趣的中学生而言，这是一个很好的展示自我能力的平台。信息技术奥赛中除了基础知识之外，主要题目就是编程，通过数据结构和算法来实现编程，解决可计算的比较复杂的问题。这对部分儿童成长和未来发展是有帮助的。
其次，越来越多的大学将尝试自主招生。在所有科学和技术方向的专业（也是现在社会上最大的专业群之一），STEM 实践都将会具有显著意义。而在 STEM 中有几个基本学科，其中少儿编程是最具有开阔视野的，最有延展性的，也是最深入的学科之一，所以我认为它最具有潜力。在未来一流大学自主招生中，基于少儿编程所做的项目和能力，将具有很好的竞争力。
最后，学好以少儿编程为基础的学科群，未来我们的学生不一定从事 IT 行业，不一定去做专业的程序设计工作——但他将具有一个更加开阔的选择和发展能力。这是毫无疑问的。不仅是学理，学文的方向也将大量得到应用。
所以，还等什么呢？
一句话总结
我认为，少儿编程对于儿童和基础教育具有巨大的作用。
买一送一，最后一句是，对于这个学科方向群而言，我们将和世界一起前行。
本文转载自微信公众号 & 爱行知 &，作者李子，原标题为《简论少儿编程对于儿童和基础教育的重大作用》，经作者授权转载。
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本帖最后由 mr_big0000 于
09:59 编辑
聂卫平：我曾自认为天下无敌 看见master之后服了
Master取得第59场连胜后，Master账号宣布自己就是AlphaGo
聂卫平这些大师其实是输给了谷歌的编程工程师，凡是有规则的项目，规则自身代表最大的权利 ，围棋规则最大，编程能通过无限可能的下法数据设定能无限接近规则同时设定盈率保证永不出错，编程工程师通过源代码就间接通过机器掌控了这个顶级规则，人脑的数据下法的可能性是有限的 。AlphaGo拥有无限接近规则边界的下法数据对付人脑，围棋的下法有无限的角点解构成，AlphaGo有大量人类匪夷所思的下法对于大师重新理解围棋的格局反而是个促进。围棋大师绝无可能下过编程工程师设计的AlphaGo。小孩学习编程的重要性就是让他一开始就学会掌控规则，创造规则，改变规则，这是最高级别的竞争与玩法。
& && && &&&& & & & & & & & & & & && &&&不会编程语言，在未来可能相当于“会读不会写”
为什么要学编程
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
07:02:20& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && & & & & & & & & & & & & & & && && & & & & & & & & & & & & & & & & && && & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &&&& & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &[url=]阅读(5001)[/url]& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
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& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
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& & & & & & & & & & & && && &&&& & & & & & & && &　　看点 Scratch是麻省理工学院媒体实验室“终身幼儿园”研究组推出的一种电脑程序语言，现已进入世界各地的教室和家庭，全球有超过1500万名孩子在学习和使用。本文由Scratch的设计及开发团队撰写，他们表示Scratch语言简单，人人都可使用，开发Scratch的目的不是创建“程序员大军”，而是帮助使用者通过电脑更好地表达自己。
文｜Scratch设计团队
编译｜孙鲁妮 编辑｜闻琛 &&　　“我的一个同事告诉我，他为了让自己十岁的女儿喜欢上编程尝试了各种方法，结果唯一成功的就是Scratch。”
　　当国际计算机协会（Association for Computing Machinery）主办的《ACM通讯》主编Moshe Y. Vardi，邀请我们为Scratch写一篇文章时，他是这么回忆自己最早是怎么接触到Scratch的。
　　而这正是我们在六年前开始设计Scratch时所希望的。
　　我们希望构建一种方式，让那些从来没有想象过自己会成为程序员的人喜欢上编程。这种方式不但要适合任何年龄段、任何背景、不同兴趣的人，而且能让他们用编程这种方式分享自己的故事、游戏、动画，还能模拟运行出来。
　　自从2007年5月公开发行后，Scratch就在社交网络上引起了热议。人们会互相分享、讨论、重新合成各自的程序。Scratch也被称为“交互媒介式的YouTube”（the YouTube of interactive media）。
　　每天，来自世界各地的Scratcher们会上传至少1500个程序到我们的网站，这些程序的代码都可以被免费共享和重新合成，包括游戏、时事通讯、科技模拟、虚拟旅行、生日贺卡、虚拟舞蹈竞赛、互动型辅导等，这些都是利用Scratch完成的。
　　网站的主要使用人群囊括8岁到16岁的青少年（其中12岁的人数最多），也有相当一部分成年人参与其中。
　　Scratcher们不仅会在网站上制作和分享他们的程序，更会同时学习到数学和计算机的相关概念，还会提高创造性思维、系统性的逻辑分析和团队合作能力，而这些恰恰也是21世纪最关键的技能。
　　我们最初设计Scratch的目标也并不是为了让每个人都成为专业的程序员，而是让我们的下一代可以创造性地、有逻辑地并且舒服地用编程这种方式表达自己的想法。
　　首先用一个小女孩的例子来介绍一下到底Scratch可以做什么。小女孩当时13岁，网名叫做Bala Bethany。
　　Bala Bethany喜欢画动漫形象，所以当她开始接触Scratch时，很自然地用这些动漫形象编了一个故事程序。
　　之后她就慢慢开始在Scratch的网站上分享她的程序，她收到了越来越多的积极的评论，很多人给她留言“太棒了”、“我喜欢你的程序！！！！！”。
　　也会有人问她是怎么做出那些视觉效果的，比如“你是怎么让那个小精灵看起来是透明的？”等等。
　　在受到这些鼓励之后，Bala Bethany就开始定期创作和更新她的程序，就像更新连续剧的剧集一样。
　　她会不时地在程序中添加一些新角色。慢慢地，她开始思考：为什么不让整个Scratch社区都参与其中呢？
　　之后，她就创建并且上传了一个新的程序，宣布要展开一个“竞赛”。这个竞赛需要其他Scratcher们为她的动漫程序设计一个妹妹的形象。她还列出了一些对这个新角色的要求，比如“头发必须是红色或者蓝色的”，“有猫耳或者独角，或者两个都有”。
　　这个程序得到了上百条留言，其中一条说想参加这个比赛，但是不知道怎么画出一个动漫形象。为此，Bala Bethany专门制作了另外一个Scratch程序，一步步教授并示范如何用13个步骤绘制一个动漫形象并为其上色。
　　在一年时间里，Bala Bethany制作并分享了超过200个Scratch程序，涵盖了各种程序，包括故事、竞赛、教学等等。她的编程及绘图水平不断提高，制作的程序也在Scratch社区引起很大反响，得到超过12000条评论。
　　为什么要学编程？
　　现在的新一代年轻人被称为“数码土著”（digital natives），这是因为他们可以熟练使用各种数码产品。
　　确实，许多年轻人可以非常自如地发信息、玩电子游戏和浏览网页，但是这能够真正说明他们拥有熟练应用新科技的能力吗？即使他们似乎每时每刻都在使用社交媒体，但只有很少的人有能力自己创作游戏、动画或者模拟程序。这就像他们只会“读”不会“写”。
　　我们都看得出来熟练使用数码产品不仅仅是有能力聊天、浏览和互动，也包括设计、创作和发明新的东西，就像Bala Bethany在她的程序中所做的那样。为了做到这些，你是需要学一些编程的。
　　拥有编程的能力会带来很多好处。比如它会很大程度地拓展你基于计算机的创造力、表达力，以及学习能力。
　　此外，编程的实质是对计算机思维的支撑，它可以帮助你学到解决问题的能力和设计技巧，比如模块化和迭代设计都涉及到了非编程领域的知识。
　　编程其实是一种展现你解决问题过程的方式，它需要你对自己的想法进行不断推倒反证，它其实是在思考“思考”本身。
　　编程的进化论
　　当上个世纪七八十年代后期个人电脑最初被引入时，我们有很高的热情教会所有的孩子有关编程的知识。很多学校会教学生用Logo语言和Basic语言进行编程。
　　西蒙·派珀特（麻省理工学院终身教授，教育信息化大师）形容Logo是教育和学习的一种“再思考”的方式。尽管有些学生和老师对这种编程的学习方式充满兴趣，但还是有很多学校很快转换了他们教电脑的方法。
　　从那以后，计算机变得越来越普及，但是几乎没有孩子学习编程。如今，大部分的人都会认为计算机编程是一门晦涩的、高技术性的、只适合很小一部分人的学科。
　　是什么原因让孩子学习编程的热情不再？为什么像Logo这样的行业先锋也没有继续遵守他们的承诺？这有很多因素：
早期编程语言太难，许多孩子无法掌握编程句法；
编程一般涉及的程序（比如排列数字和画线条）都与青少年的日常联系不大，也不能引起他们的兴趣；
传统编程都使用文本教学，这会导致当编程语言出现错误时没有人可以及时指导，而当语句运行正确时也难以进行更深入的探索。
　　派珀特认为计算机语言需要“降低地板”（容易开始）和“提高天花板”（广阔的探索空间）。此外，计算机语言还需要“扩大墙壁”（支持多种类型的程序，让拥有不同兴趣和学习方式的人都对编程感兴趣）。但想要同时满足这三个需求并不容易。
　　近几年，为了让青少年喜欢上编程，出现了很多新的尝试。一些会使用专业的编程语言，像Flash或者Action；还有一些像Alice和Squeak Etoys这种专门为青少年而设计的新的编程语言。
　　这些都影响并启发了我们对Scratch的设计。与此同时，我们并不满足于这些现有的选择。我们希望在启发孩子们计算机思维的同时，把“地板”降得更低、“墙壁”建得更宽。
　　为了达到这些目标，我们设立了三个设计Scratch的核心原则，分别是：
更具社交性
　　在下文中，我们会讨论这三个原则都是如何指导我们设计Scratch的。
　　l 更易修改
　　我们麻省理工媒体实验室“终身幼儿园研究组”和乐高公司有多年的合作经验，包括帮助设计和完善乐高机器人（Lego Mindstorm）。
　　孩子们搭建乐高积木的过程一直都在启发我们。他们得到一桶乐高积木后，就会马上开始自己摆弄，不停地组装和拆卸，在这个过程中他们会不断产生新的想法来搭建新的东西。通过这种有结构、有故事性的方式，他们会自主地玩、建造、计划和设计。
　　我们希望孩子们用Sractch编程时会有类似的感受。Scratch的命令是建立在众多图形化的“编程积木”上的，孩子们只需要通过拆拼这些“积木”来创造新的程序。
　　在乐高积木里，一些连接装置会提示某些部件是如何组装到一起的。孩子们就可以简单地通过摆弄这些积木，不停地拆拆拼拼，尝试不同的拼接方法和组装顺序来看究竟会做出一件什么东西来。
　　这当中不会出现任何令人费解的程序命令和传统编程语言。这会让编程变得简单好玩，达到我们最初设定的“降低地板”的目标。
　　“Scratch”名字的由来其实也强调了更容易修改这个特征，“scratch”本来就是一种嘻哈音乐技术，即通过旋转黑胶唱片来以一种创造性的方式剪辑混合音乐。在Scratch编程中，就是在用类似的方法，混合图形、动画、照片、音乐和声音。
　　同时，Scratch被设计为一种高度互动的模式。你只要通过点击积木它就会立即开始执行代码。你甚至可以在它正在运行的同时修正代码，这样就可以很容易地实验新的想法。想要创建并行线程？只需简单地创建多个积木。我们的目标是让并行执行像顺序执行一样简单直观。
　　Scratch界面想要做到的是要像我们平时使用的桌面一样简单。它允许你有些凌乱，你也大可以留下暂时不用的积木在一边，等待以后使用。大多数编程语言（和计算机科学课程）只允许自上而下的规划而非自下而上的修补。
　　在Scratch中，我们希望这种修改的过程也变得同样简单。
　　l 更有意义
　　我们都知道当一份工作对个人有意义时，人们的学习效率最好，也最享受。因此，在开发Scratch时，我们高度重视两个设计原则：
多样化。支持许多不同类型的程序，包括故事、游戏、动画、模拟等，所以不同的人都能够创造他们热衷的程序；
个性化。通过导入照片、音乐、录音和图形的方式让人们轻松地个性化他们的Scratch程序
　　这些原则影响了我们的许多设计决策。例如，我们决定专注于2D图像，而不是3D，因为人们更容易创建、导入和个性化2D作品。虽然有些人可能会觉得2D风格的图像有些过时，但Scratch程序的多样化和个性化可以弥补这种视觉上的不足。
　　作为Scratch的开发者，我们不断对出现在Scratch网站上各种各样的程序感到惊讶。就像我们预期的一样，出现了很多游戏，从被广泛喜爱的游戏的重新设计到完全原创的游戏。
　　一些Scratch程序记录了个人生活经历（比如在佛罗里达的家庭旅行）；一些记录了想象中的经历（例如去见其他Scratcher们的旅行）；一些Scratch程序可以帮助建立人际关系（如生日贺卡和感谢信）；还有一些程序旨在提高对社会问题的认识（如全球变暖和动物虐待）。
　　另外有一些Scratch程序是学校课程的再拓展。
　　比如说地理课，一个来自印度的13岁的男孩创建了个程序，他设计了一个动画角色让它移动到地球的中心，同时用自己的录音解说地壳结构。
　　对于社会学科，来自新泽西州的一名14岁男孩设计了一个模拟在拉帕努伊岛生活的程序，帮助其他人了解当地文化和经济。
　　l 更社交化
　　Scratch编程语言的发展与网站的发展密切相关。任何Scratch程序都可以被链接到Scratch社区，Scratcher们可以互相支持、合作、评论彼此的作品。
　　共享的概念在一开始就被内置在用户界面中，在屏幕顶部有一个突出的“共享”菜单和图标。
　　单击共享图标，程序就会被被上传到Scratch的网站，并以“最新程序”的方式显示在首面的顶部。一旦程序出现在网站上，任何人都可以在有Java的浏览器中运行它，对其进行评论、投票或下载以查看和修改脚本（在网站上共享的所有项目都受知识共享许可协议的约束。）
　　在发布后的27个月中，Scratch网站上共享了超过50万个程序。对于许多Scratcher来说，有机会把自己的程序公布在大量受众面前，接受其他Scratcher的反馈和建议是令人激动的。
　　网站中图书馆的灵感也是来源于此。通过浏览图书馆里的项目，Scratcher们会获得创建新程序的想法，并且能够学习到新的编程技术。
　　Marvin Minsky（人工智能之父）曾经说过Logo有伟大的句法，但还称不上是一种“文学”。就像年轻作家的灵感经常来自于阅读伟大的文学作品，Logo也需要建立类似的文献资料库，以启发年轻的程序员。
　　Scratch网站是就是建立Scratch“文学”的开始。
　　此外，还有一些程序专注于网站本身，用来提供其他程序的评论和分析。一个早期的例子叫做SNN（Scratch News Network），它基于Scratch猫（Scratch的默认动画形象）提供关于Scratch社区的消息，就像CNN的主播一样。
　　最初，我们把它看成是一个“模拟新闻广播”，但后来意识到它其实是一个真正的新闻广播，它提供了一个真正的社区——Scratch社区的新闻。SNN程序启发了其他人，之后又涌现了大量的在线通讯、杂志和电视节目，这些程序都通过Scratch进行编程，又报道了Scratch社区的动态。
　　同时，我们的网站也是合作项目的沃土。社区成员不断借用、适应和建立彼此的想法、图像和程序，超过15％的程序混合了网站上的其他程序。
　　例如，我们有几十个版本的俄罗斯方块游戏，因为Scratcher们在不断尝试改善游戏，添加新的功能。此外，还有几十个装扮娃娃的程序，都改编自之前的Scratch程序。
　　最初，一些Scratcher在他们的程序被重新合成时感到不安，抱怨别人“偷窃”了他们的想法。这引发了网站论坛上对于共享的价值的讨论。
　　我们的目标是创造一种文化，当他们的程序由他人改编或者重新合成时，我们希望的是感到自豪，而不是失望。因此我们努力在不断添加新的功能，以支持和鼓励这种心态。
　　现在，当有人合成程序时，网站会自动添加原程序的链接，原作者也会因此获得信用。此外，每个程序也都会包含其“衍生程序”链接，“最受欢迎混合程序”也会在Scratch主页上突出显示。
　　这种合作为许多不同类型的学习创造了机会。一个来自加州的13岁女孩，她创办了一家名为Blue Elk Productions的Scratch公司，她描述了她的经历：
　　“Scratch的有趣之处在于，我交了很多朋友，学到了很多新的东西。特别是通过看其他有趣的游戏，学到了很多不同类型程序的设计方法。我会把它们下载下来，查看和修改这些脚本。这让我真正爱上编程！
　　另外，当我还没有接触Scratch时，我从没想过我会成为一个艺术家。但从那时起，通过看别人的艺术程序，问他们问题，并使用像Photoshop和Scratch油漆编辑器的绘图程序，我的艺术天赋似乎也得到了开发。
　　创办Blue Elk公司让我学习到了如何鼓舞其他人，如何和他人合作。比起一般的博客或者像Facebook这样的社交网站，我更喜欢Scratch，因为我们可以在上面创造有趣的游戏和程序，这些程序是有意义的，别人可以玩、观看和下载。相较于单纯的聊天，我喜欢更有创意和意义的交流。”
　　Scratch的“下一步”
　　世界上越来越多的K-12学校，甚至一些大学（包括哈佛大学和加州大学伯克利分校）在使用Scratch作为编程学习的入门课。
　　那么，我们的下一步会是什么？在Scratch论坛中正在进行关于Scratch之后应该使用哪种编程语言的讨论。我们收到了许多向Scratch添加更多高级功能的请求，希望Scratch本身可以成为那个“下一步”。
　　我们计划还是把重点放在“降低地板”和“扩大墙壁”上，而不是“提高天花板”。对于那些想要把编程或计算机科学作为职业的Scratcher来说，他们可能需要学会使用更专业的编程语言。
　　但是对于许多其他的Scratcher，他们寻求把编程作为一种表达的媒介，而不是一个职业方向，Scratch足以满足这些需求。
　　通过Scratch，他们可以继续尝试新的自我表达形式，创建各种不同的程序，同时加深他们对计算机思维的理解。也许就是这么一点点编程的技能可以伴随你走得很远。
　　随着我们不断的开发与更新，我们的目标依旧是让Scratch更容易修改、有意义和社交化。通过Scratch传感器板，人们可以创建程序对现实世界中的事物进行感应和反馈。我们还在开发在移动设备上运行的Scratch版本和网页版本，让人们可以更方便地访问在线数据和编辑在线程序。
　　我们越来越认为，也许Scratch最大的挑战不是技术，而是文化和教育。
　　Scratch在早期使用者中是成功的，但我们需要提供更好的教育支持，让它的使用范围更广泛。我们希望在Scratch的在线社区里，教育工作者们会分享他们对Scratch的想法、经验和课程计划。
　　说得更大些，我们希望借此转变人们对于编程和计算机的看法。我们需要扩展熟练使用数码设备的概念，包括设计和创建，而不仅仅是浏览和交流。
Scratch创意编程课 现已登陆外滩课堂 卡内基梅隆大学在读硕士Ivy老师 担纲主讲 让孩子循序渐进 玩转妙趣横生的编程项目 2月1日正式组班
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在上海这所公立牛校里，他在做可能国内最好的STEM教育(孙鲁妮) ·
吴强老师任教于复旦大学附属中学，是该校“机器人工程”的主持者。作为屈指可数的劳动技术课特级教师，吴老师对培养学生的“工程素养”颇有心得。在他看来，STEM教育没有门槛，对学生而言，不管学文科还是理科，都应该具备工科思维。而老师要做的，就是激发学生自主学习的热情，培养他们发现问题的能力。
文 | 孙鲁妮&&摄影 | 洪宇哲编辑 | 闻琛&&
复旦附中，是公认的“牛校”，也是很多优秀学生中学阶段的梦想学校。这所“牛校”究竟牛在哪里？
有人说，复旦附中是国内最像大学的高中之一。早在2014年，为了实现对学生个性化的培养，复旦附中就设立了国内首个中学“文理学院”，力求一个学生一张课表。如今，为了适应更加全面的需求，学校又提出在“文理学院”的基础上增设“工程学院”和“经济学院”。
在STEM教育备受瞩目的今天，复旦附中“工程学院”无疑能满足未来计划攻读工科的学生的需求，帮助他们在高中阶段就开始进行专业发展与规划，为国家输送工程技术人才。
同时，随着基于大数据的人工智能时代的到来，国家制造业向“智能制造”转型，机器人学科也慢慢占据人们的视野。在这样的趋势下，复旦附中提出了以“机器人工程”为主线构建“工程学院”课程体系的设计思路。听起来更像大学了！
外滩君有幸采访到主持“机器人工程”的吴强老师，他曾在大学任教，但最终还是选择留在复旦附中担任一名劳动技术课老师。
在大学任教的经验让吴强老师拥有了比一般的中学老师更宽广的学术视野和对事物发展更深刻的理解，而中学执教的经验，也让他比传统大学老师更加严谨和理性。
吴强老师指导了不少创新科技方面的“牛人”。他们中有靠发明喂饭机器人进清华的；有靠发明盖被子机器人进普林斯顿的；有学艺术的女生最终去交大读了工科；还有一开始连进三本都困难，却凭借研究数学迭代问题去剑桥读博士的学生。
说起这些学生，吴强老师很是自豪，他还给我们讲了复旦附中的一个“传统”——即使是在学业紧张的高三阶段，也会停课一周让学生上劳动技术课。
说起这个传统的确立，还有一个小故事：
某次晚自修时，老师同时安排两个班考试，A班发好卷子，B班却唱起了“空城计”——班里一个学生也没有。老师很奇怪，值班校长就让班主任去劳动技术实验室看看，一看40多个学生，一个个都非常专注地在那里干自己的活，全场除了工具的声音，别无杂音。
值班校长和前去检查的老师悄无声息地退场了，回去后却展开了一场大讨论：
我们教育的目的无非让孩子自主学习，快乐学习，如果学生能够沉浸在这样一门自己喜爱的课中，是一件多么好的事！特别是在高三这样通常意义上学习十分紧张的时期，这样一门课无意间也让学生有了了解大学相关专业的机会，甚至有了缓解学习压力的功效，一举多得，大家应该支持。
停课一周上劳动技术课的传统就此被确立下来。
复旦附中的劳动技术课又有什么特别之处？
“学生希望的是自由自主的学习”
相较于语数外这样的传统基础学科，劳动技术课是人们眼中不折不扣的“副课”。还记得那些年“被自习”、“被调课”的副课们吗？复旦附中却不折不扣地坚守了近30年，并成为了一道风景线。
现在如果有初中生来复旦附中参观，就会被本校的学生志愿者们带到劳动技术实验室这层楼。
“告诉你们，我们学校每学期都有一个礼拜在这里上课。不要考试的，看什么书都可以，还可以边听音乐边做事情，放得很开。做的东西也很有意思！”
这听起来像不像我们学生时代都很喜欢的那种课的类型？
吴强老师告诉我们，他的教育格言就是“把时间、空间让给学生，让学生自由、自主、快乐地学习”。
“我希望学生做起东西来都是自发地、废寝忘食般的一种状态，这就是一种毅力培养。这就是我们现在讲的，不只兴趣重要，毅力更重要。我们要培养学生理性的思维与行为，毅力是非常重要的。而且，读书不能是死的应该是活的。”
吴强老师谈到曾经非常触动他的一件事：在日本的一次“科技前沿”学生成果展示上，一个九年级学生说，他从很小的时候就观察七星瓢虫，观察了9年。吴老师说：“虽然没有什么成果，但如果他哪年观察出了研究方向，就可能成为一个科学家。”
据统计，复旦附中每年入校的500个学生中大概有15-20%左右最终会选报工科。
“既然报工科，就不可以等着他们高考毕业以后再学，一点基础都没有。这样我们的学生就比国外晚了五、六年，就没有什么竞争力，输在起跑线上了。所以我们希望工科教育能以劳动技术课为基础，在高中阶段就学起来。”
这样做主要有两个好处，一是培养学生的专业兴趣和工科素养，为学生职业规划和选择能力作些准备。让那些真正对工程学科感兴趣的学生在高中就接触到大学预科工科课程，从而在大学选择中占居优势。
现在有很多学生，特别是学习很好的学生，从幼儿园到小学初中直至高中都有着明确的目标，每次考试的目标就是拿高分，上学就选最好的学校。
但是一旦涉及选专业或者找工作这样没有明确答案的问题，很多人就会茫然焦虑。因为他们不知道什么是最好的专业，也不存在什么最好的工作，现实是大部分学生甚至连自己到底喜欢什么和适合做什么都并不清楚。
“我以前一直想写一本书叫《拨动学生创新那根弦》。拨动他就会形成一种共鸣，就会有一种偏好、爱好，当然你要引导他到一个正确的方向。”
和吴强老师一起做项目的学生们绝大多数最后都会选择工程、计算机、数学作为研究方向。在他看来，这是技术强国的必经之路。
“我们的教育要为学生培养一种专业的兴趣，为他们大学里学什么专业和最终的职业发展规划做铺垫。他要知道自己喜欢什么不喜欢什么。”
“比如我们现在的《单片机应用与开发（入门）》课，属于微电子类课程，大学里也要到大三才会系统学习。当我们上这个课时，就会把学生带到复旦微电子公司，带他们亲自去看、去感受。看看如果搞这一行，将来就要做这些事情。有的学生会说‘这种事情我一辈子都不会干的’。我马上就表扬了这些学生，因为他们明白了自己不喜欢干什么，这就是进步。”
“我们力求培养学生对职业规划的能力。喜欢或者不喜欢都是非常好的，不强求你去选什么。不喜欢本身就是一种态度。所以我们这课一上就知道，你是学工科的料还是学文科的，你是逻辑思维强还是感性思维强。”
在吴强老师看来，教育的最终走向不仅是一个学生一张课表，而应该是一个学生一个培养目标。“我们都在努力做精细化到个体的培养。现在的‘工程学院’设计也是定制式地为学生做一些课程、实验室。我们的教室没有门，所以学生随时都可以去，周末也有人。”
第二个好处是所有学生通过这些课程会培养出一种工程素养，或者说是工科气质。这正好契合了现在教育发展的需要，工科的学校比如交通大学，就是要面试学生的工科素养。
提起工科素养，我们的脑海中可能会出现某个有些木讷，但办事却很细致靠谱的形象。工科素养听起来很抽象，好像也和大多数人没什么关系。其实不然，在吴强老师眼里，工科素养是一种技术思维和理性思维的综合能力的表现。
“比如说拧一个螺丝，我拿一个螺丝刀给你，你怎么拧？可能会用蛮力拧或操作不当。但是一个有工科素养的人操作，他会先对准，然后用力比较均匀，开始不会转得很紧，松一松以后再转紧。这样的话，螺丝会拧得很牢固。可能换别的人，过几天螺丝就松了，而他的可能几个月都不会松。”
那么，对广大的文科生来说，工科素养也一样重要吗？
文科生也同样需要培养工科素养
“校长曾经问我，复旦附中的学生出去后的优势是什么? 我说比如一个团队坐在那里开会，灯坏了，开不成会了，谁会去修这个灯呢？第一个站出来很可能是复旦附中的学生，不管是文科生还是理科生，是男生还是女生。”
工科素养，对文科生而言似乎是很遥远的东西。其实不然，工科素养应该是一种具有普及性的品质，从细小的拧一颗螺丝、一个电路的焊接到做一个完整的机器人、一个工业设备，都需要具备，这其实是一种理性思维和逻辑思维能力的表现。
而这两种东西，不管是对文科还是理科的学生而言，都是必要的。
“我们学校是以培养未来领军人物为目标的，培养思维能力的方式也就要相对超前。在逻辑思维的培养方面，我们单片机的课程里面就包括编程这样的学习。同样一个程序你的想法不一样，编法就不一样，你编100行人家10行就编出来了。有的人觉得我写完就可以了，有的人就要尽善尽美。”
“通常文科生会被认为在理性思维和逻辑思维上有所缺失，这会导致在未来的生活中，也形成一些比较偏向性的东西，比如做事情不够沉稳、崇尚潮流。而工科素养的培训恰好可以弥补这种缺失。因为很多处理问题的思维方法是相通的。比如我们常用的流程图，不管文科理科都需要。”
“现在企业管理所用的管理流程就是从信息科技里面发展而来的。我们还发现，当一个技术创意项目重在表达时，文科生的表现会比较好。比如LED电子屏的显示就需要用单片机来控制，这也涉及到编程。结果发现，反而文科班做得最好。
理科生可能更侧重的是内在厚重的技术底蕴，而文科生则重在形式上的创意表达；只要基础知识够扎实，就可以把自己的想法表达得非常好。”
吴强老师谈到他曾经教过的一个学生，这个女生是以艺术特长生的身份进入复旦附中的。她最终自主招生也考上了复旦的艺术特长生，但是她又不甘心，想要学工科专业，就同时又考了交大的自主招生，也考上了。
“我说你为什么要学工科？她说学艺术让她领悟到，艺术的基础还是在工科上。比如我们现在的STEM最终还是会加入A（art）。她觉得前期还是需要技术技能的基础，靠这个生存，后面就靠艺术修养。最后她就真的去了交大。”
“所以有的学生出去面试，我跟他们说如果实在讲不清，就把做的作品带过去。虽然做得不一定好，但是招生老师会知道你会使用哪些工具、接触过什么、会怎么去思考这个问题。这样构成的工科素养，除了理性思维和技术思维之外，还有一个系统的概念。”
STEM没有门槛
在吴强老师的理解中，STEM是一个有机整体；其中S（科学）、M（数学）是基础，T（技术）、E（工程）是核心。而在技术和工程中，技术是个体性质，而工程是系统性质。因而，STEM最核心的问题就是工程的问题，或者说是如何构建一个应用系统的问题。为什么会这样？这就涉及到工程中一个系统的概念，工程的系统性可以涵盖技术、科学和数学的基础支撑，以及艺术的最终表达。
吴强老师表示，工科的核心概念有两个：一个是控制概念，另外一个就是系统概念。
比如机器人就是一个相对完整的工程系统。机器人大致可以分为两部分：一部分属于硬件部分，就是执行机构，这需要学习机械加工技术；第二个是控制部分，就是电子技术，大脑部分，这就涉及到编程。
“搭建一个比较完备的机器人是很复杂的，因为各个部件之间是互相和谐的，互相矛盾的东西很少。你可以做一个胳膊也可以做一个轮子，但是要构建起来要搭配好，才能成为一个工程，这需要前思后想。”
但这并不代表STEM素养的培养门槛很高。
“一些学习成绩不佳的学生，STEM素养可能更加好。有些成绩特别好的学生，反而可能做不来这些东西。”
吴强老师说他曾经接触过一个学生是在一所实验性高中借读的。这个学生特别难管，学习也不好，校德育处主任差点要开除他。但他想做科技创新，当时的想法是做一个不用电而用水的浮力驱动的节能电梯。吴强老师作为指导老师和他说这是违背科学原理的，可是他还是想做一个创新项目。
“我就问他你从小到大有没有很想做的东西？他说他从初中开始就研究1+1=2、3+3=6，可是3*3就等于9，显然乘法比加法增加得更快，这就涉及到数学上的迭代运算问题。他想找一个增长特别快的函数，就找了一个自然对数e，想如果e的e次方的e次方一直下去究竟会是什么样的一个函数？”
在做过一些铺垫和规划后，这个学生就去研究这个问题。那个时候已经是寒假期间，马上就要申报项目参加比赛。在寒假30天的时间里，他就把自己关在房间里做研究，把家里的6台电脑联网运算。因为一开始，他只是猜测出增加的规律，问题是e的e次方一直下去是否还是增加呢？
他有一个TI仪器，就开始用它来些简单的猜测，从图形的角度看图形的确是增加的，并且非常陡。但是这个数据量太大了，运算很困难。改用计算机运算，他运算一张图像，最多的时候花了10多个小时。他整个寒假都在做这件事情，因为图像出来了就可以分析这个函数的性质，这就是直观的分析，最后下来一共写了60多页的论文。
▲ 迭代函数图像
这个去高考本来可能连三本都考不上的学生，最后不但凭借这个项目拿了全国科技创新项目二等奖，获得保送重点大学的资格，还被普渡大学数学系录取。并且连读四年在大学里被评为“优秀华人学生”。毕业之后即被剑桥大学录取，硕博连读。
“这种学生如果你不去发现，他可能一事无成。你发现，他就成了。他最终的研究我也无力辅导，就帮他去找相关教授、专家，帮他把关，做好项目管理工作。”
复旦附中的工科课程涵盖五个模块，包括工业设计、机械加工、电子技术基础、微控制器的制作和编程控制。这个完整的课程体系最终聚合起来的主线就是机器人。
“可以说，复旦附中毕业的学生每个都具备做一个机器人的能力，只是难易程度不同而已。概念有了，完整体系的系统有了，既可以做执行结构，也可以做控制系统，可以以数学为基础进行编程，也可以以物理的科学来设计力的结构等等，最终合起来成为一个自主的机器人，用工程把科学、技术和数学综合成一个有机的整体。
我觉得STEM教育只有走到这一步，才是最有前景的。因为学生有基础的东西，上升一点就会创新。我认为有基础的、靠谱的创新才是好的创新。而什么样的创新环境则决定培养出什么样的创新品质，这就是我们选择机器人为载体的原因。”
创新的首要能力是发现问题的能力
吴强老师认为，不管是STEM素养还是创新思维的培养都建立在学生认知规律的基础上。就像小学生的认知规律是追求浪漫，你就不能强求他去做一件非常精细严谨的事情。
STEM素养的培养也同样需要时间和实践过程，并不是一蹴而就的。吴强老师谈到现在有些机构搞个讲座上一两节课就说是STEM教育，其实是在混淆概念。
“就像高中生你期望他能发明一个改变世界的东西吗？不需要的。但是他学的就是一种合乎逻辑、符合规范的一种研究方法，培养一种正确的思维方式。”
吴强老师还和外滩君分享了学生做的盖被子的机器人，“做得特别难看，但就是做成了”。这个项目虽然最后没有拿到什么大奖，但是参与的三个学生中有两个进了普林斯顿，其中一个学生把这个机器人一放到招生官眼前，他们就看出这是学生自己设计制作的。
吴强老师还提到科技创新项目的“三性”原则，分别是创新性、科学性和实用性。然后就是发现问题的能力。
“一般来说，要在我这里做一个项目研究，自己去发现问题是第一关，一般要想通十几个、几十个甚至更多的问题，才可能在其中找到一个可以研究的问题。”
这种发现问题的能力可以从一个项目影响到人的一生。
比如一个学生的爷爷住在养老院，因为护工少，老人可能还没有吃饱就结束用餐了。这个学生就做了一个喂饭的机器人。这个机器人的设计无论从意义上还是技术上都有独到的想法。这个学生就用了生活中一些很普通的材料搭了一个平行四边形结构，再用所学的单片机进行自动控制，最后真的就能从碗里舀水一滴都不洒出来。
▲ 喂饭机器人
虽然做的样子不好看，颜色也都是乱七八糟的，但结构就是好，功能性也强，而且全部都是自己做的。所以当时被推荐参加了好多比赛，拿了教育部“明天小小科学家”全国二等奖。刚刚上午宣布名次，下午清华大学就打电话过来，点名要这个学生。
“其实懂行的人谁都能从中发现这名学生的STEM素养和发展的可持续性。谁会不去抢呢？现在他去了MIT读数学博士。”
吴强老师还提出建立一个“慢世界实验室”的想法。想解决在中学里缺少“可以研究的问题”这样的困境。
大多数人可能都不会注意到一个简单的拿杯子的动作也蕴含了很多信息。如果这个动作分解开来看，首先是要加速，加速后必须减速。那么是匀加速还是匀减速？金属钠的燃烧看似简单，但颜色其实是在逐渐发生变化的。这些过程如果被一个高速摄像机拍下来再做细致的分析就会是非常好的科学研究项目。
“在大多数人都在追求‘快’的时候，‘慢’的世界却被忽视了。因为这些都是容易被忽视的科学细节，但被你观察到了。还要做的就是分解分析、测量数据、查找资料、数据处理等一整套系统，这就是一个完整的科学研究的历程。这个项目作为一个基础创新实验室，可以涉及很多学科，包括物理、心理、生物、历史，我们甚至可以专门研究一秒钟的时间里都可以发生什么。”
吴强老师表示这样的研究方向和教育模式非但不会掩盖，反而会增强物理、化学、生物这些传统学科。
不同的是，过去我们完全是为了应试，现在不需要学生学得那么深，也不需要刷这么多题。学生可以通过做实验，去搞明白过去做题目时没有弄懂的原理。这种体验性的学习方式，也会同时让地理、历史这些原来需要死记硬背的课程活起来。
吴强老师可能并不会像一些年轻教师那样和同学以朋友的方式相处，刚开始讲起话来也会有我们传统印象中师长的感觉。但慢慢聊下来，外滩君就发现，他特别能理解学生，并发现他们的内心所想。
在和一届又一届学生的相处中，他也在慢慢实现自己的教育理想：从这一代开始能够发现问题、解决问题的学生中，走出未来真正改变世界的人。
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那些关于科学素养的门道，都在这31本年度最佳STEM图书中(NSTA) ·
看点&&阅读无疑是获取知识的好方法，学习STEM也不例外。今年，美国国家科学教师协会联合儿童图书协会等另外三家机构，按照图书是否能引导思维和实践的标准，评选出31本年度最佳STEM图书。
编译 | 郑晓晨&&编辑 | 李臻
阅读STEM图书是学生培养读写技能和学习STEM内容的绝佳方法。
建立在之前评选“优秀科学图书”榜单的经验之上，今年，美国国家科学教师协会（NSTA）委任了一个新的评审小组，选出年度最佳STEM图书。
第一届榜单由志愿教育者评选，与儿童图书协会（CBC）联合推出。
从表面上看，STEM是科学、技术、工程和数学这四个（或者更多）学科领域的概念联系，但它不仅止于此。它是认知和探索世界的一种独特的方式。STEM的方法中包含科学与工程实践的本质。
诸如数学、技术和沟通技巧都与STEM的探索密不可分。把这些技巧和STEM无缝衔接起来对全世界的教育者来说是个挑战。因此老师们想通过STEM图书把文学与STEM课程融合起来。
今年是“最佳STEM图书”榜单的创始年。读者们和出版商们的兴趣都出乎寻常的高涨。创建榜单的动力在于，STEM图书与先前“优秀科学图书”榜单上评选的纯科学类书刊存在着很大的区别。
最佳STEM图书由美国工程教育学会（ASEE，the American Society for Engineering Education）、国际技术与工程教育者协会（ITEEA，the International Technology and Engineering Educators Association）、美国国家科学教师协会（NSTA，the National Science Teachers Association）、小学教育总统奖获奖者协会（SEPA，the Society of Elementary Presidential Awardees）和儿童图书协会联合（CBC，Children’s Book Council）呈现，为教育者、图书馆工作人员和家长推荐最佳STEM图书。
经过约一年的研究，评审小组认为适合年轻读者的最佳STEM图书应该具备以下标准：
? 最佳图书通过以下方式引导孩子STEM类思维：
把现实世界的创新模型化
拥抱现实世界的设计、发明和创新
与真实的经验相联系
表现出新思想的同化
用图表举例说明团队合作、多样化技巧、创造力以及配合
引导发散性思维和实践
融合跨学科方法与创造性方法
探索解决问题的多种方法
处理STEM学科间的联系
探索大脑的工程习惯：
系统性思维
? 最佳STEM图书会通过以下方式呈现科学和工程的实践：
提出问题，解决问题，设计和重新设计
融合STEM学科
显示发明和/或工程的渐进性过程
论证设计、重新设计、改进，建设，或修复一个产品或想法的过程
展现工作中尝试和出错的过程
逐步发展更好的工程解决方案
在过程中分析所做的努力并进行必要的修改
在关键的地方作阐释，说明失败是可以接受的，要提供反思和学习
伦理方面的考虑
Ada Byron Lovelace and the Thinking Machine作者：Laurie Wallmark 插图：April Chu
Ada是一个奇特的女子，她把创造性思维模型化，把数学和科学应用到设计中，发布了一个具有开创意义的电脑程序。
Ada’s Ideas作者：Fiona Robinson
讲述了Ada Byron Lovelace的励志故事，她克服困难，追求对数学和科学的兴趣。
Ada Lovelace, Poet of Science：Ada Lovelace作者：Diane Stanley插图：Jessie Hartland
她成功培育了自己的想象力，并且把创造性思维模型化，开发了第一套电脑程序。
Ben Franklin’s Big Splash作者：Barb Rosenstock
插图：S.D. Schindler
尽管还是个小男孩，BenFranklin运用设计思维探索了多套解决发明游泳脚蹼的方案。
Breakthrough作者：Jack Andraka
面对多重挑战，少年科学家Jack Andraka坚持设计了一套可以检测多种癌症的测试。
Emmet’s Storm作者：Ann Rubino
Emmet通过努力，解决了他在书中生活的时代里的一个社区问题。
最佳STEM图书
Fearless Flyer作者：Heather Lang插图：Raúl Colón
Ruth Law是一位生活在1916年的双翼飞机驾驶员，他改进并重新设计了飞行设备，勇敢地驾驶飞机穿越了国家，创造了一个新的远程飞行记录。
The Inventor’s Secret作者：Suzanne Slade插图：Jennifer Black Reinhardt
爱迪生和福特两位发明家充满了好奇心，本书通过描写他们所做的事情（包括一路上犯的错误），突出了发明家的坚韧精神，强调了设计、重新设计的过程。
Genetic Engineering作者：Michael Burgan
本书着重描写了快速变化的基因工程领域，邀请读者一起探索多种解决方案，理解其中的含义。
The Marvelous Thing That Came froma Spring作者：Gilbert Ford
Richard James是一个梦想家，尽管他的职业是海洋工程师，负责不让船只振动，但他设计了美国历史上最受欢迎的玩具之一：the Slinky。
A Global Warming Primer作者：Jeffrey Bennet
本书详细呈现了全球变暖的影响。
The Most Magnificent Thing作者：Ashley Spires
一个小女孩参与设计了一样最伟大的东西，到底是什么呢？要看到最后才会揭晓。
Green City作者：Allan Drummond
一座城市被龙卷风毁于一旦，市民们设计了多种方案重建城市，使城市拥有了一个可持续发展的环境。
Red Madness作者：Gail Jarrow
数百万人染上了一种名为陪拉格病的神秘疾病，一位公共卫生战士通过结合多方意见和研究医学成果，治愈了这种疾病。
Hello Ruby作者：Linda Liukas
Ruby和她的小伙伴探索隐藏在编程底下的逻辑技巧，本书适合小朋友阅读。
Sabotage作者：Neal Bascomb
面临德国对挪威的入侵，九个挪威突击队成员探索解决这个生死攸关的问题的方法，改变了二战进程。
Inventions that Could Have Changed the World... But Didn’t
作者：Joe Rhatigan插图：Anthony Owsley
会飞的汽车、会在起床时间把睡眠者弹出的床、为猫设计的厕所坐垫——人们曾想象过、创造过、有些还申请过专利但没有改变世界的发明有很多，以上三件仅仅是其中几个例子。
The Secret Subway作者：Shana Corey插图：Red Nose Studio
Alfred Ely Beach吸取了社区经验，运用发散性思维，解决了当地一个交通问题，本书含有许多生动的相关图解。
Ticktock Banneker’s Clock作者：Shana Keller插图：David C. Gardner
年轻的本杰明·班纳克在研究了一块怀表之后，逆向运用其中工程原理，建造了一座大钟。
Six Dots作者：Jen Bryant插图：Boris Kulikov
盲人Louis Braille在15岁时，通过坚持和创造力，建立了一套供盲人通过代码来阅读和写作的系统。
Trailblazers作者：Rachel Swaby
本书记录了33个女科学家取得进步的生活点滴，同时描绘了她们的坚持、创新、改变和发现。
Solving the Puzzle Under the Sea作者：Robert Burleigh插图：Raúl Colón
在1948年的哥伦比亚大学，Marie Tharpe仔细测算了大西洋的深度数据，最终发现了海洋里一个惊人的结构——大西洋中脊。
Wangari Maathai作者：Franck Prévot插图：Aurélia Fronty
Wangari Maatha，一位坚强无畏的女性，担起了维护和平与环境的指责，坚持不懈地解决了许多问题。
Steve Jobs作者：Jessie Hartland
这本书用图文的形式记录了乔布斯这位古怪天才的好奇心、对完美的追求和不完善的人格。
Welcome to Mars作者：Buzz Aldrin with Marianne J. Dyson
宇航员Buzz Aldrin分享了在一个真实的太空环境中遇到的失败和成功，同时鼓励我们在计划一趟火星之旅时要学会批判性思考。
Super Gear作者：Jennifer Swanson
更强、更轻、更安全、更快：通过纳米技术我们取得了创新性进步，许多事情有了更好的解决方案，改变了运动的世界。
What Does It Mean To Be An Entrepreneur作者：Rana DiOrio and Emma D. Dryden 插图：Ken Min
故事把重点放在创新性和开放性思维上，讲述一个小企业家展现好奇心和毅力、应对风险、克服挑战的过程。
SWAP!作者：Steve Light
一个小海盗用巧妙的思维把一艘旧船改造成了新船，让他的朋友引以为傲。
Whoosh!作者：Chris Barton插图：Don Tate
在塔斯基吉长大，后来进入NASA，非裔工程师Lonnie Johnson结合自身成长经历设计并建造了the Super Soaker水枪。
Women of Steel and Stone作者:Anna M. Lewis
这本书收集了多位女性建筑师的传记，让读者了解女性遇到的挑战，引人深思。
Women Who Launched the Computer Age作者：Laurie Calkhoven 插图：Alyssa Petersen
本书从历史和科技的视角出发，讲述了二战时期女性“电脑”的故事，以及她们为世界上第一台通用电脑设计第一个程序的过程。
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<em id="authorposton17-2-21 08:55
& && && &&&& & & & & & & & & & & && &&&为什么有“编程思维”的孩子，运气不会太差？& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
07:13:08& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &&&& & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &[url=]阅读(121877)[/url]& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
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& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
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& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && &　　看点 我们让孩子学习编程的时候，最终目的就一定要成为程序员吗？其实不然，编程思维才是大力推行编程教育的原因，它能帮助我们理清思维过程，理解问题并找出高效的解决方式，具备了这种编程思维的人也能在任何场合运筹帷幄。
文 | 丁琬懿、Ivy Liu编辑 | 李臻 　　01
　　什么是编程思维
　　会编程不一定有编程思维
　　电脑能帮人类解决问题，但在此之前，人类首先要做的是理解这个要解决的问题，并找到解决问题的路径。换句话说，电脑只能搬砖，搬哪块砖、搬到哪去、走哪条路，还得人说了算。
　　所谓“编程思维（computational thinking）”就是“理解问题——找出路径”的思维过程，它由四个步骤组成：
　　1、分解（decomposition）
　　把一个复杂的大问题，拆解成更可执行、更好理解的小步骤。
　　复杂问题很难一下子破解，但如果把它细分成很多个小问题，逐步解决，就容易多了。
　　比如，破案。
　　找出犯罪分子可不是件容易的事。但通常警察都会通过搞懂一系列相关的小问题破案，包括：发生了什么犯罪，什么时间，什么地点，有什么证据，有没有目击者，最近、附近是否有相似案件发生……等等。
　　通过拆解问题，可以深入了解犯罪的过程、细节，获得大量信息。而理解是解决的第一步。
　　2、模式识别（pattern recognition）
　　找出相似模式，高效解决细分问题。
　　这点至关重要。
　　识别模式，意味着新问题变成了老问题，我们在经验库里搜索以往的类似问题及解决方法，套用解决。识别的模式越多，解题的速度就越快。
　　举个例子：假如你需要画100只猫，你会怎么办？找100只猫来挨个临摹？还是找出猫的“模式”？
　　如果是后者，你可能要知道猫长毛，有眼睛、尾巴、四条腿。然后，按照这个“模式”，你就可以“批量”画猫了——你不用每次画一个新动物，只需要变换局部特征：黄白条的猫还是黑猫，长尾巴的猫还是短尾猫。
　　3、抽象（abstraction）
　　聚焦重要的关键信息，忽视无用细节。
　　这是一个过滤的过程，通过认知问题的核心本质，帮助我们形成解决问题的构想。
　　接着举刚才画猫的例子，我们了解了猫的特征，就可以根据这些抽象的特点，形成关于猫的整体设想，做出一个模型。
　　4、算法（algorithms）
　　设计一步一步的解决路径，解决整个问题。
　　通过这四个步骤，一个棘手的复杂问题先被拆解成一系列好解决的小问题；每一个小问题被单独检视、思考，搜索解决方案；然后，聚焦几个重要节点，忽视小细节，形成解决思路；最后，设计步骤，执行——问题解决。
　　所以，所谓“编程思维”并不是编写程序的技巧，而是一种高效解决问题的思维方式，不当程序员也用得上。
　　编程思维=赢家思维
　　从学到玩都能用上
　　编程思维可以用于处理任何事。
　　比如——组织一次朋友聚会。
　　你可能需要拆分问题：你们能去哪、做什么，每个人喜欢什么、想干什么，之前你们一起玩的成功经验和失败教训，预算和每项活动的成本，时间长短，天气……
　　显然，用编程思维组织的朋友聚会，选择起来会更容易，也更有可能让大家玩得开心。
　　再比如——打电子游戏。
　　为了玩到一定级别，你需要知道：要收集什么物品，去哪及怎么收集，时限是多少，最佳路线是什么，怎么躲过敌人……通过了解细节、掌握要点，你就能制定计划，用最短时间完成升级。
　　处理正经事，更离不开“编程思维”，比如——写作。
　　想把作文写得又快又好，得先解题，拆分出可能的层次内容；然后调用大脑存储的相关信息——例子、格言，甚至曾经写过、看过的文章；列出提纲，理清思路；最后，写。
　　做数学题也一样，拆解、理解新问题——搜索出对应的老问题和公式——理清思路——做题。
　　职场牛人个个都有“编程思维”。
　　麦肯锡公司的第一个女咨询顾问芭芭拉·民托（Barbara Minto）曾提出著名的思考方式——“金字塔原理（The Minto Pyramid Principle）”。
　　其中，提到了一个重要原则：MECE，即Mutually Exclusive Collectively Exhaustive，中文意思是“相互独立，完全穷尽”。也就是，将影响一个重大议题的原因，不重叠、不遗漏地拆分，藉此有效把握问题核心，找到解决方案。
　　▲ 芭芭拉·民托
　　和编程思维类似的“金字塔原理”不但是麦肯锡的经典培训教材，也是顾问及学术界的必读书目。日本著名管理学家大前研一的《思考的技术》也是据此写成的。
　　网上曾有一个段子，说就算高考改成考怎么玩，玩得好的也还是这些学霸。
　　这是有道理的，因为人的选择决定事的结果，而选择是以思维模式为基础的。
　　正如电影《教父》中所说：“花半秒钟就能看透事物本质的人，跟花一辈子都看不清事物本质的人，注定有截然不同的命运。”
　　编程思维不但能大大提高解决具体问题的效率，当拥有编程思维的人面临人生选择时，也会更理性地分析利弊，目标更明确，更善于利用有限的资源。
　　而最重要的是，具有编程思维的人不会被貌似艰巨的困难吓倒，他们知道并相信——问题是可以解决的，也会更有勇气、毅力和自信去面对生活的挑战，不会轻易被挫折打败，陷入迷茫焦虑和自怜自艾。
　　学业、事业、社交、玩乐，无论你的目标是什么，编程思维都能让你更迅速、更容易地达成，人生又怎么会不快乐，不幸福？
　　妥妥的人生赢。
　　编程思维如何培养
　　可以通过编程，也可以不通过
　　编程，当然可以学习、实践、培养“编程思维”，而且，在编程的过程中，哪怕最有经验的程序员也会出无数小错误，需要不断弥补纠正。孩子可以在这个过程中充分体验到：努力比聪明重要、问题可以逐步解决、遇到挫折很正常、从失败中可以学到很多、别人成功了我也能受到启发……等等，培养出耐心和信心。
　　推荐几个编程网站给大家，可以供孩子免费学编程。
　　1、ScratchJr
　　适合年龄：2-5岁
　　有故事书一样的翻页设计，程序指令很简单，界面卡通，还在2014年推出了iPad版本，免费下载，家长和孩子可以一起玩游戏、写程序。
　　2、Code.org
　　适合年龄：4-104岁
　　由非营利组织Code.org运营推广，获得了众多科技巨头及奥巴马的支持，曾发起全球超过2亿人参与的“编程一小时（Hour ofCode）”活动，会利用动画《星球大战》、《冰雪奇缘》中的人物吸引小朋友学编程，有中文页面，同样适合学编程的新手。
　　之前我们用画猫举例子说明编程思维，这个网站会用分步骤画怪兽的脸培养孩子的编程思维，直观可爱又非常深入。
　　3、Scratch
　　适合年龄：8-16岁
　　之前提到的小学的常用版图像化程序语言，由美国麻省理工学院媒体实验室开发，完全免费。学生可以通过拖拉方块的方式学写程序，不同方块有不同功能，孩子可以像玩拼图、积木一样玩着学，能迅速建立写程序的逻辑思维，了解迴圈、判断式等程序语言的基本功能。有中文页面，同样适合学编程的新手。
　　在这里，孩子可以创造属于自己的游戏、动画、影音和故事。Scratch从2007年开站以来，已有超过九百万名会员（年龄集中在10到15岁），创造出了1200万个作品。
　　4、Hopscotch
　　Hopscotch是一款iPad编程工具，运用模块化代码和图形编程界面，儿童只需要拖动编程模块到代码区域就可以完成一个功能，不需要进行任何输入操作，就像堆积木一样，娱乐性非常好，很适合低龄的小朋友培养兴趣。
　　5、Project Bloks
　　前不久，Google宣布即将推出一个开放的硬件平台Project Bloks，帮助孩子们进行可视化编程，让小朋友学编程更有趣、更形象。
　　Project Bloks有三种零件：基板（Base Boards）、小精灵（Pucks）和脑板（Brain Board）。孩子可以像玩积木一样进行创意组合，制作玩具，操控机器人。
　　6、Lego Mindstorms
　　Lego Mindstorms是可编程、可组合的机器人玩具，孩子们可以通过编程命令盒子，控制机器人。理念与Project Bloks项目相似。
　　其实，除了编程，生活中的很多事都能培养“编程思维”，小到让小宝宝决定洗澡、刷牙需要准备什么，大到让上小学的孩子组织一次周末的家庭出游，都可以运用“编程思维”完成，培养出高效的思考模式及视角，为孩子未来的优异成绩、幸福人生奠定基础。
注：本文经授权转载自公众号“彩色斑马”（colourfulzebra）。 点击关键字阅读外滩教育3000＋篇优质文章 —————— ｜｜｜ ｜｜
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<em id="authorposton17-3-27 15:01
上海傲梦青少儿编程 不错啊
他们有分为线下小班，和线上1v1直播课
我家小孩在那学的，老师挺耐心的，课程也挺有趣的，小孩表示很喜欢
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<em id="authorposton17-5-25 20:09
本帖最后由 mr_big0000 于
20:11 编辑
科学启蒙≠提前学好数理化，一位MIT博士妈妈的科学启蒙观
　　看点 科学是什么？为什么科学对孩子很重要？如何教孩子科学？外滩微课第51讲嘉宾——北大本科+MIT化学博士妈妈郑腾飞对这三个问题的阐述，是外滩君听过的最透彻的一次。本次微课破除了我们对科学教育“技术”上的迷思，正本清源，讲明白科学素养的核心在于好奇心、实证精神和有逻辑的思维方法。
主讲 | 郑腾飞 策划 | 厉校麟 编辑 | 闻琛
　　郑腾飞MIT化学博士毕业后，一直在国外从事科研工作。拥有三个宝贝后，最终背离了学术道路，回国投身教育，特别是科学教育和早期启蒙，现在在上海市民办平和学校负责科学学科建设和课程开发。
　　郑博士希望用自己超过十年的国际化一线科研经验，帮助更多中国孩子体验科学的乐趣，掌握科学认识世界的思维方式。
　　本次微课实录根据郑老师一个小时演讲内容，整理成以下几个部分：
　　第一部分阐述科学到底是什么，什么是科学的思维方式；
　　第二部分说明科学为什么重要以及真正的科学教育应该强调什么；
　　第三部分是家长如何给予孩子正确的科学启蒙教育；
　　第四部分就STEAM、编程思维、设计思维等市场上热门的教育产品提出一些不一样的看法。
　　郑腾飞把这次精心准备的微课，特别献给所有对世界和生活充满热情和好奇的生命。
　　科学的本质是什么？
　　在出国之前，郑腾飞老师和大部分学生家长一样，接受的是“学好数理化，走遍天下都不怕”，所以常常会把科学当成数理化。
　　如果一个孩子很聪明，就应该去学理科；如果理科学不明白，那就去学文科。我们对于科学的定义，可能就是很具体的一门门学科或者是很复杂的公式。到了高年级，慢慢地很多家长和学生都会放弃，认为数理化太难太复杂。
　　那么科学到底是什么呢？
　　郑老师提出，科学不是数理化，科学的本质其实一套世界观，一套如何认识这个世界的方法，这种方法起源于人类对大自然的好奇心。
　　同时，郑老师提醒我们，要意识到科学只是众多认识世界方式中的一种。在现有的认知体系内，科学虽然带给我们非常多的便利，但这并不代表科学与宗教对立，也不代表科学就是正确无误的。
　　郑老师在微课中提到，科学之所以具有这么大的价值，是因为科学并没有承认自己是正确的，而是在目前一种假设范围下，能够用事实验证的一种解释，能够不断被推翻的。所以在科学世界里，没有绝对的真理。
　　所以，家长在和孩子互动时，一定要意识到这一点。
　　科学的思维方式是什么？
　　1. 可证伪：可以假设一种条件，该条件不成立的话，那理论就是错误的，这样的理论和对象我们可以对其进行科学探究。
　　有些事物是不可证伪的，比如关于上帝存不存在的讨论，因为不管出现什么情况都可以说是上帝的意志，那就没有情况可以说明上帝不存在。
　　2. 可重复：在一定的前提下，一个事实在此时此地是正确的，那换一种环境或者不同的实验者都可以得出同样的结论。这种科学特质可以让我们用科学去预测一些事情，并可以被广泛应用。
　　和采访中一样，郑老师再度重申科学思维的三个要素，这在《美国国家科学教育标准》中 有非常明确的定义，分别是：事实依据、逻辑关系、审辩性思维。
　　◆ 事实依据：这是科学的前提之一，就是说一切科学的结论，都要有事实作为支撑。不能用事实验证的陈述（statement）就不能成为科学领域内的结论，也就是大家常说的“实践是检验真理的唯一标准”。
　　我们用事件来支持假设，例如大数据和物理化学的实验。没有事实结论就不可信，因此论文发表后科学家们做的第一件事就是重复试验，找事实。
　　基于这一点，家长要教导孩子不要被煽动性言论所蛊惑，而是自己做调查、找事实。
　　◆ 逻辑推理：这是事实与结论的桥梁，国内教育尤为欠缺。
　　郑腾飞以美国课程上对达尔文进化论的逻辑推理为例：进化论的基本假设是，如果人的祖先是猴子，那么人的骨骼和猴子的骨骼应该有相似之处，现在发现人的骨骼和猴子的骨骼确实有一定相似之处，那么人就是由猴子进化出来的。
　　这其中是有逻辑错误的。
　　换一下概念能更明白些，“如果你的爸爸其实是你的伯伯，你和你的伯伯就会长得很像。现在你和伯伯真的长得很像，那么你就是伯伯生的吗？”郑腾飞反问道。
　　以上例子告诉我们严密的逻辑推理在科学思维是中非常重要的，也是科学教育里很强调的一点，它能帮助我们避免生活中的许多问题。
　　有些家长会担心：孩子还小，会不会听不懂逻辑？其实逻辑思维的训练，经由父母适当引导是会产生效果的。
　　郑腾飞和孩子互动时，就经常会问孩子：A是导致B发生的原因吗？A是唯一的原因吗？B的发生还需要其他条件吗？A还会导致其他结果吗？通过此类方式，渐渐孩子会自己体会去验证，通过思考得到逻辑上的启蒙。
　　郑腾飞推荐了张五常先生的《经济解释》著作，虽然是经济学经典，但把逻辑讲得非常明白。先生以此作为全书的首章，也可见逻辑在各个学科领域都至关重要。
　　◆ 审辩性思维：即critical thinking，这个单词经常被翻译成“批判性思维”，郑腾飞更倾向于翻译成“审辩性思维”。郑腾飞提到，实际上critical thinking是中立的，就是教我们独立思考，客观的冷静看待事物。
　　凡事都可以用以上三个步骤去思考。
　　To Think Critically, Think RED
　　RED是三个步骤的缩写：
Recognize Assumptions：冷静地分析结论背后有无隐藏假设，任何结论都有它能够适应的范围。
Evaluate Arguments：评价论据能否支持论述。
Draw Conclusions：得出自己的判断和结论，不论和原结论是否一致。
　　一般人的思考方式有两种，快思考和慢思考。
　　快思考是我们的本能反应，比如着火了我们赶快跑，但人类能够发展到今天，是因为有了慢思考的思维方式；慢思考就是要critical thinking，要保持一种怀疑的态度。
　　在中国的教育环境里能做到审辩性思考更加困难，因为我们有一种根深蒂固的传统：一定要做一个听话的孩子，服从家长老师的意见，不能有不同的声音。现在在大部分课堂中，老师的权力地位还是较强，在这样的环境下家长更要保护孩子去进行审辩性思考。
　　在教育中，孩子是非常弱势的，并且天生就愿意顺从和相信，所以家长千万要慎用自己的权威说服孩子。
　　郑腾飞说到自己有时候在问孩子一些“是不是”的问题，发现他们大多数都会不假思索回答 “是”，于是她会故意说错，让孩子意识到大人也有不对的时候，并且明确地告诉孩子，“听话”或“乖”不一定就好。
　　审辩性思维在三个要素中最为重要，三者循环构成科学思维的体系。家长要牢记这三点，平时在生活中引导孩子，进行有目的性的启蒙。授人以鱼不如授人以渔，科学思维的方法比科学知识本身更为重要。
　　科学为什么重要？
　　科学教育该强调什么？
　　科学为什么重要，郑腾飞提出以下三点：
当今社会信息爆炸，辨别能力尤为重要。朋友圈里的信息哪些是有价值的哪些是谣言，你能分辨吗？未来知识已被封装，唯有思维拥有价值。人不可能掌握每个领域的知识，以手机为例：我们不需要知道手机的原理，只要知道怎么用，所以具体的知识不重要，重要的是科学思维。科学是人类文化的精华。现代生活建立在科学之上，孩子掌握科学方法对他们未来认识世界很有价值。
　　在科学教育应该强调的点上，郑腾飞指出，自己心目中比较理想的科学教育应该要呈现以下金字塔结构，应该更注重底下两层：方法论和品格。
　　首先要保护好孩子的好奇心。孩子一定是在对某事物感兴趣的情况下，才能激发起孩子们探究的热情。对生活充满热情，在探索科学的道路上勇于尝试不怕挫折。
　　在这个品格基础上，学会审辩性思维，这是方法论。因果关系？充分必要条件？这些逻辑关系搞清楚了之后，才是最顶端的占比最小最表层的科学知识。
　　家长如何实现科学启蒙？
　　郑腾飞在微课中给出了四点建议，分别是科普阅读、做实验、学