乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学

2020-01-03 17:38:16 评论 2,273

最近后台接连收到很多读者的留言问题,基本上是同一类:

现在科创很火啊,外面的班挺多的,孩子该学编程、机器人吗?

很多乐高班说是学编程,还说是学机器人,究竟啥关系,孩子该学吗?

机器人是啥?就是玩乐高吗?

娃5岁,该报乐高班还是该开始学编程了?

突然集中地来了这么多类似的问题,我想,肯定跟最近的教育政策导向有关——奥数不让考了,升学也靠摇号了。而且,今年教育部公布的,面向中小学生的29项全国性竞赛活动名单中,科技创新类竞赛占了绝对性优势,共12项!机器人、创意编程、人工智能、智能设计等关键词直接出现在竞赛项目的名称中!

不管怎么说,这些政策我个人是非常赞同的,因为这代表了未来的趋势。其实在美国,这个趋势早几年就有苗头了。比如,乐高机器人,不但学校里有俱乐部,家长也会自发地带娃组队学。

每年的机器人比赛,更是热闹非凡。

乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学
(图片来源于网络)

总之,这些东西未来是需要的,前景是美好的,孩子是应该学习的。

但是,怎么开始?就像前面读者妈妈们问到的,乐高、编程、机器人,那么多不明觉厉的关键词,究竟该从哪儿开始?孩子该怎么学?

这些问题,我还是有信心给大家掰清楚的。

咱们平台的老读者们肯定知道,逃妈我是个“理工妈”,本硕七年的专业正是计算机,在跨国科技公司写过代码,也带过软件团队。我的分享,也常常被大家吐槽,逻辑很清晰,文字没温度,总之,推文写得像程序。

逃爸和我是大学同学。得益于一对“计算机”体质父母,家里自带浓浓的“科创”风,乐高、机器人、编程,逃逃都玩过、学过,花了不少钱,参加过不少比赛,也踩过不少坑……

逃爸还是美国乐高FLL(FIRST Lego League,FIRST乐高联赛,参赛年龄为四年级到初二)的注册教练,他带着逃逃和小伙伴们组了一个机器人团队,平时一有时间,就聚在一起学习琢磨。

乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学
言归正传,说回咱们今天的正题,乐高、少儿编程、机器人,到底是什么?什么区别?孩子该怎么学?

我们一个一个来讲。

01、乐高

相信没有哪位家长不知道,也没有哪位适龄孩子不玩乐高吧?就是这些花花绿绿的积木玩具,让大家不忍直视月底的账单;不过也因为孩子专注玩乐高,换回了家中无数宁静的时刻……

但也许有些家长不太清楚的是,乐高搭建,分为砖块搭建和机械搭建两大类。

砖块搭建类乐高,也就是孩子们经常玩的,一块一块的block,可以拼搭出各类形状、模型的乐高玩具。它的设计目标是——有趣,最大的特点是——静态,不能动。

砖块搭建很有美感,从孩子到成年人,都难逃脱砖块搭建的“致命吸引力”,纷纷成为发烧友。

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而第二类乐高,就是容易被忽略的——机械搭建。它非常重要,如果你计划让孩子学习编程、机器人,机械搭建是必不可少的基础,而且,这个基础要打得很扎实!

机械搭建

目标:为学习机器人做基础准备

推荐年龄:5+

机械搭建,使用的主要是科技积木。我们平时给孩子买的一些汽车、火车、飞机、变形金刚、科技积木套装(Lego Technic系列)等主题积木,就是这种类型。

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机械搭建类乐高最大的特点是——能动。比如上面这台挖掘机,它能前进、后退,挖掘机的手臂也能上下灵活地摆动。

除了是否能动,机械搭建和砖块搭建还有很大的不同。砖块搭建是用一个个blocks叠好就行,block之间只是大小差别,比如有的是2*2,有的是2*4,4*4等。

而机械搭建用到的积木类型非常多,有梁、轴、销、齿轮、轮毂等机械积木,还有马达、电机等动力组件。每一样的使用都很有讲究,背后还涉及到很多机械、物理原理。

比如下面这个货物升降机的搭建,就运用了轴套、蜗杆、滑轮、绳子等。搭建好后,观察滑轮运动的方向,也可以对比滑轮结构和蜗杆结构的区别——滑轮结构中,如果松手,货物有可能掉落,加上蜗杆结构后,悬空的货物还会掉落吗?这些观察和思考,就是普通的砖块搭建给不到孩子的。

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可以看到,机械搭建的成果,比如这个“货物升降机”,实际上就是一个具备行动能力,但还没有“大脑”的“机器人”了。这时再加上控制器,各种传感器,用编程的方式来控制“机器人”的行为,就是我们常说的机器人编程。

所以说,机械搭建,是机器人学习的基础。市面上很多乐高机器人课程,其实也就是重点训练“机械搭建”这个阶段。

【逃妈建议】

很多家长以为孩子玩了很多乐高积木,就可以直接学习乐高机器人了,这!完!全!是!误!解!

孩子学习机器人之前,务必要进行系统的机械搭建学习。注意是“学习”,不是玩,要熟练掌握每一样组件的作用、搭建方法和技巧,需要一整套学习体系,从简单到复杂,循序渐进地分阶段练习。

逃逃之前就踩过这个坑,玩过很多乐高套装,但并没有系统训练过机械搭建,直接上乐高机器人,很困难,受到的打击不小,只有回头来慢慢补课。

下一次我会来专门和大家分享这个“补课”经历。

总的来说,从玩乐高,到机器人,中间的重要链接就是“机械搭建”。它是一门培养孩子动手、观察、创造等能力,并涉及到机械、物理原理的学问,需要系统学习,可以在外面报班,也可以选择一套有体系的教程在家跟着学。

02、少儿编程

目标:通过编程语言告诉计算机/机器人,你想要它做什么

推荐年龄:5+

前面提到,机械搭建的成果,实际上就是“机器人”了。这时我们可以用编程的方式来控制“机器人”的行为,所以咱们接下来讲讲编程。

编程的本质,用一句话来解释,就是和电脑对话(这个“电脑”,可能是计算机,可能是手机,可能是机械搭建好的机器人,或者其他智能家电等等,总之,一个装有控制器的硬件,我们这里都俗称为“电脑”),用电脑听得懂的语言,告诉它我想让它做的事。

可电脑那台冷冰冰的机器能听懂啥啊?于是有了我们听说过的各种编程语言,汇编、C、C++、C#、Java、JavaScript、Python……这些就是电脑能听懂的语言。

学习少儿编程,就是学会运用一门语言,向电脑发出指令。现在最热门的少儿编程语言是Scratch和Python。

Scratch:入门级编程语言

适用年龄:5+

Scratch的出现,得感谢那些有爱的程序员们。他们觉得让小朋友自己写代码什么的,太难了,就发明了拖拽式的编程语言。这样,编程者不需要敲键盘写代码,只需要将操作界面上的指令方框,用鼠标拖到主界面,并且对指令框做一些参数设置就好了。

在网上找到一个好玩的例子,这段程序实现的功能是,把“嗯嗯!”、“然后呢?”、“言之有理!”、“酱紫”这些话语随机轮番用。哈哈,这就是一个可以陪你聊天的机器人雏形了。

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这种拖拽式的编程语言有很多种,比如Scratch、Hopscotch以及国内的编程猫,前面提到的乐高机器人,用的都是拖拽式的编程语言。

Python:热门级编程语言

适用年龄:10+

和拖拽式的Scratch不同,Python是需要手写代码的语言。比如下面就是一段用Python语言编写的程序,当你输入“Love”之后,电脑就会自动打印一个爱心:

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乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学
相比起其他语言,Python的语法结构精炼, 格式也比较简单,好懂,孩子容易上手。好的Python程序读起来自然又通顺,和读英语句子差不多。

而且,从目前的行业情况来看,特别是在人工智能领域,Python的需求量很大,在新兴技术岗位,尤其是设计人工智能方向技术,发展前景都很不错。

所以,目前Python的热度是节节高升。

【逃妈建议】

孩子刚开始接触编程,建议从拖拽式的编程语言开始,难度低,上手快,孩子会比较感兴趣,一般5-6岁左右的孩子就可以开始;当孩子学到一定程度(不一定需要按年龄来划分,只要孩子觉得拖拽式不能清爽地表达他想要的逻辑时),就可以转为更加专业的,需要手动写代码的编程语言了。

从我自己的学习经历来看,孩子学编程,学的是主要是编程思想,并不是马上要解决某个领域的特定问题。

所以选择哪个语言不是关键,因为基本的编程思想在各个语言中是相通的。只有当真正去从事编程工作时,才需要根据要实现的功能选择一门合适的语言。而且,对于很多编程高手来说,换语言就像从使用Windows电脑换成使用苹果电脑一样,没太大难度,只要稍微适应一段时间就好。

03、机器人

目标:掌握一项面向未来的必备技能!

推荐年龄:9岁+

说完了硬件——机械搭建,软件——少儿编程,硬件、软件结合起来,就是机器人了!

机器人有很多种,比如WRO(国际奥林匹克机器人大赛),是用的氪系列的机器人;开头提到的FLL(FIRST乐高联赛)当然就使用的乐高机器人了。不管用什么材料,只要它本身是一个有行动能力的载体,而且可以通过编程控制它的行为,则都算是机器人。

以乐高机器人为例,它就是在机械搭建的基础之上,结合了编程控制。

比如我们前面提到的那个挖掘机。我们通过机械搭建,拼搭好一个挖掘机,这时挖掘机具备了前后走动,手臂摆动和挖土的行为能力。但它不知道什么时候该挖土,该到哪儿挖土,挖了之后怎么办等等。

这时我们通过编程告诉他,让它从指定的A点,往左走5米后,挖些土再搬到B点。这就是一个很常见的乐高机器人任务。

所以,学乐高机器人是包括了“机械搭建”和“编程”这两部分的。

【逃妈建议】

当孩子熟悉了机械搭建后,就可以挑战乐高机器人了,比如乐高EV3。

不过从逃逃的学习经历来看,玩机器人的难点和挑战,依然在造型搭建、动力组合上面,非常需要孩子的综合能力,比如力学知识、空间思维、想象力、创造力、美感等等。

比如对于前面这台“挖掘机”来讲,如果搭建部分出了问题,前进、后退、转弯、手臂的摇摆不灵,是没法顺利完成指定任务的。

而编程部分则相对容易,比如乐高EV3的编程界面,是类似Scratch那种拖拽式的,比较简单(当然,它也是可以支持Python编程的):

乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学
从逃逃和小伙伴们组队机器人,参赛FLL的经历来看,开始他们想当然地把团队分成一半一半,一半负责搭建,一半负责编程,后来发现要完成任务的瓶颈全集中在机械搭建上,编程则很简单,派一人搞定即可。

最后,用一张图来总结一下机械搭建、少儿编程和机器人这三者的关系。

乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学
我们可以这样理解,机械搭建是硬件,编程是软件。将编好的程序,运用到机械搭建中,就是一个可以“为我们所用的”机器人啦!

你可能会说,假如孩子将来不打算从事高科技行业,甚至不打算读理工科,学这些有什么用?

我觉得,它们就像孩子这个时代的“数理化”,是基础技能。

比如我们从小学到大学本科,至少学了16年数学,但未必都成了数学家,甚至根本没有从事这方面的相关工作。但数学给我们带来的逻辑思考能力,缜密的思维习惯,是让我们在任何行业中,都有所受益的。

玩乐高、学编程、学机器人同理。学习的过程,给到孩子的不光是一项技能,而是多了一些思考问题的角度,培养了一些难能可贵的思维。生活在一个复杂多变的世界里,能学到的知识永远是有限的,能广泛运用不同领域的思维方式,才是帮助孩子将来在各行各业游刃有余的关键,也是无论科技怎么发展、世界怎么改变,都不会被取代、被淘汰的秘诀。

当然,更好的结果是,在人生的长跑中,找到最匹配自己的赛道。

还有超多的关于“教育经验”~可以关注一波哟

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涛涛妈
匿名

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