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01

讲点历史

02

有关编程的问题

少儿编程学的是什么?

什么是算法?

学习少儿编程有哪几个阶段?

1、第一阶段Scratch学习
2、第二阶段Python学习
3、第三阶段C++学习
信息学奥赛有啥用?

孩子学编程是不是交智商税?

03

乐高玩具和机器人的区别

关于乐高这家公司

关于乐高玩具

关于乐高机器人教育套件

乐高玩具和乐高教育机器人的区别

机器人除了乐高还有别的吗?

04

机器人编程怎么学

什么是STEM教育?

机器人编程和STEM教育有什么关系?

机器人编程和升学有什么关系?

机器人学的是什么?

学编程还是学机器人?

孩子以后不打算从事IT行业,也不打算学理工科,学机器人干嘛?

机器人编程学习主要分几个阶段?适合多大年龄孩子学?

1、启蒙阶段,3~6岁
2、基础阶段,5~8岁
3、进阶阶段 ,7~10岁
4、高阶阶段,8~18岁
女孩子有必要学机器人编程吗?

孩子到底多大年龄开始学机器人编程合适?

学机器人还用学数学思维课吗?

初中开始学还来得及吗?

此处高能:机器人培训机构有哪些坑?

等级考试有必要考吗?

机器人比赛有哪些?



01

讲 点 历 史

70年代的人,上小学时候是80年代后期,我最爱看的两本杂志是《少年科学》《无线电》,和女同学看《少男少女》《女友》一样爱不释手。小学时候没钱买,都是去别的同学家蹭过期杂志看,中学以后才开始自己定新的。

《少年科学》是一本非常好的少儿科普杂志,我对于科学的启蒙基本都来自于它。现在不仅好杂志没了,连杂志社都快没了,都是所谓自媒体,可各种自媒体那么多,想找一个认真给孩子做科普的,还真不好找。


80年代无线电爱好者还挺多的,邻居家电视就是他自己装的,这事深深地吸引了我。受邻居影响,我从小就喜欢航模和无线电。但是家长、老师并不支持这些爱好,认为影响学习。我基本都是夜深人静时反锁卧室偷着弄,不知道的还以为搞敌台呢。

不被家长祝福的爱好,和不被家长祝福的婚姻一样,注定是不幸福的,这点从经费上得到了直接体现。其实那时候家庭本身也不富裕,压根儿也没闲钱支持你玩这些。于是那些年整条街的垃圾堆里都能看到我瘦小的身影,路过的叔叔阿姨暗暗竖起拇指:看人家孩子,这么早就知道贴补家用了。直到多年以后,成为大爷大妈的他们一边拿着退休金,一边在小区垃圾箱抢纸壳子的时候,才知道曾经那个少年跟现在的他们一样,不是因为钱,是因为热爱。我所有齿轮之类的零件都是从捡回来的旧钟表、坏玩具里拆出来的。捡回家一个破收音机拆开那一刻的表情,像极了我女儿拆盲盒时的样子。


我也曾经想通过比赛得奖改变大人们的看法,也得过奖,还获得过什么”小小发明家“称号,但在当时教育大环境下这些然并卵。就像现在的家长质问“我们家孩子学编程将来只能当程序员”一样,当时家长和老师可能担心我这样下去只能搞家电维修。

于是高中之后我的兴趣转向文学创作,毕竟和女同学谈诗歌比谈二极管更容易找到共同话题。当我把抛弃理想的愤怒化作文字的标枪之后,就一发不可收拾了。以至于现在还在《人民日报海外版》做专栏撰稿人,坚持写着可以证明自己存在但不能证明有用的东西。

就像格言说的那样:任何一段经历都是宝贵的财富。当我自己都快忘记曾经如此热爱过科学的时候,从小练出来的动手能力,迫不及待地在大学专业学习和工作中显现出来了。

创业前的工作经历,我是从产品经理岗位做到研发中心负责人的。产品经理这种动物,要求就是什么都得懂点,跟哪个部门都能忽悠。每次开研发会,左边坐一排硬件工程师,右边坐一排软件工程师,四老师坐中间,左右开弓两边都能把他们聊明白了,不然他们是真敢忽悠你。

今年上半年疫情休息期间,终于有时间重新拿起电烙铁,自己装了一套音响功放,圆了小时候的一个心愿。当年是没钱买元器件,后来是没时间,一搁下就是二十多年。大家说你费那个劲干嘛?买一套得了。我说这是乐趣,你们不懂,你们追那个手工耿,就是个梗。

好了,咱们赶紧书归正传吧,咱们开始进入主题,先说第一个话题,少儿编程。


02

有关编程的问题



问: 少儿编程学的是什么?

少儿编程前期学的是图形化编程软件,主要锻炼编程思维,重点是学逻辑;后期是学的是语言,重点学的是算法。



问:什么是算法?

程序=数据结构+算法。算法就好像武林高手的“内功”,所以不教算法的编程课=耍流氓,当然我说的是学Python和C++阶段。

算法本质是数学,而且是超出课本很多的数学,我们这儿学机器人编程的孩子在学EV3的时候(小学后半段),涉及到的算法有时候需要复杂的函数才能解决。因为有兴趣牵引着他们,所以自己就有动力去学了,这就是为什么编程学得好的孩子数学不可能差的原因。

比如下面这个机器人编程的经典课程“还原魔方”,就需要复杂的程序算法才能实现。得先研究透魔方怎么玩,然后用算法写出程序来,还要制作出机械结构来。



用EV3制作的魔方机器人



问:学习少儿编程有哪几个阶段?

孩子们学编程主要分三个阶段,咱们一个个说。这里面会出现几个重点名词:Scratch、Python、C++。这些就是孩子学编程要学的“语言”。就好像英语、日语、法语是跟外国人沟通的语言一样,编程语言是跟电脑沟通的语言。



1. 第一阶段Scratch学习



Scratch是麻省理工一个叫“终生幼儿园”的团队,专门给少儿开发的图形化编程工具。不用写代码,是一个个积木一样的程序块,拖拽组合在一起,就可以生成一段程序。国内一些图形化编程平台虽然名字可能不一样,





适合多大孩子学习?学什么?

一般5岁左右可以学,主要学习编写一些小游戏。注意啊,这个阶段学习的不是真正意义的编程,Scratch也不是真正意义上的编程工具,这个阶段培养的是编程思维,用来入门的。以我们浣熊机器人为例,我们在WEDO机器人课程中,会学习图形化编程,这个阶段我们,主要教会孩子掌握伪代码。



问:什么是伪代码?

简单说,就是用“人话”描写出你想让程序员实现的功能,项目经理跟程序员就靠这个沟通。

教上一招:家长在给孩子报班咨询时候,可以装作随意的问一下:你们学伪代码吗?课程顾问很有可能被一下问懵,立刻会以为碰上行家了。



Scratch编程界面

2. 第二阶段Python学习


Python主要在人工智能方面有优势,比如大数据分析,主要就用Python编写程序。如果说Scratch是拼积木,那么Python开始要写代码了,这是一个真正的编程工具了。和C语言相比,Python入门难度相对低,主要是它在“语法”层面比C++简单,很多库可以直接调用。

目前看Python有逐步进入小学课本的趋势,有几个省已经进课堂了,全国一盘棋应该用不了多久。

补充一下,Python的底层是用C语言写的,所以学会C++才能参加华山论剑。说到这是不是有家长已经蒙圈了?所以啊,不能让孩子再走你的老路啊!





Python编程界面





适合多大孩子学习?学什么?

一般8、9岁的孩子可以学。从这里开始,算是进入真正的编程学习了。这几年Python比较火,成人如果掌握这么一个编程工具,找个工作还是没问题的。但是对升学并没有直接帮助,有帮助的是C++。一说对升学有帮助,有的家长立刻精神了:你一说这个我可就不困了啊。







3. 第三阶段C++学习



C++是目前程序员最主流的编程工具,这个阶段重点是算法的学习,进入编程的内核了。能坚持学到这个阶段的孩子其实不并不多了,如果咱家孩子能学到这个阶段,其他理科成绩一定差不了。如果这个时候孩子还对编程充满兴趣、还愿意并且能继续学下去。那么恭喜你,下一阶段目标可以考虑参加华山论剑——信息学奥林匹克竞赛(NOI)了。





问:信息学奥赛有啥用?

举了例子家长就听懂了,信奥这个比赛的江湖地位就是当年的“奥数”,是重点中学和大学掐尖筛人的工具,过去给奥赛的特殊政策,现在都给信奥了。拿到省赛以上的奖项的孩子,考虑的已经不是学习成绩好不好的问题了,而是咱娃要翻哪个重点高中或者大学的牌子了。当然,很难,可那条成功的路简单呢?



几所高校对NOI的政策





问: 孩子学编程是不是交智商税?

我一直有一个观点:给孩子报班之前,先明确自己的目的,而不是盲从。不然,学什么都是去交智商税。如果报班不是为了有目的的提高孩子某方面能力,而是跟风走,最终结果大多是钱花了,时间浪费了,最后不了了之。

我做机构执行校长时候,隔壁就是一个学科补习机构,有的家长周末把孩子扔到培训机构一待一整天(孩子只有下午一节课)。家长觉得反正我给孩子花钱了,我就心安了。然后一帮孩子跑到我们这边来,羡慕的看别的孩子学机器人,那时候我仿佛看到了当年的自己。我问他们为什么不跟家长要求来学呢?孩子说家长觉得这是在玩,不同意。这就是个怪圈:那边是孩子成绩不好,直接丢给补习班;反而我们这边的孩子,文化课成绩基本上没有差的,不用去上补习班。所以兴趣是孩子最好的老师。



四老师讲故事:

四老师上小学五年级时候,学校响应应邓爷爷“计算机要从娃娃抓起”的号召,建了电脑机房(清一色苹果Macintosh)当时也没觉得怎样,后来一对比才知道自己有多幸运,因为很多同龄人基本是好几年之后才开始拿着一个硬纸板的假键盘学五笔字型。



机房建好之后学校在五、六年级选人,就一个标准——数学好。当时电脑还没视窗操作系统,想干啥都需要自己敲程序,学电脑直接就是学编程,学的是Basic。当时没什么教材,我们都是自己拿个本子四处去抄程序代码,不管懂不懂,找段程序先往里敲了再说,敲多了就了解了。

第一期计算机班上的同学后来基本都在Google、微软、贝尔实验室这些国际大厂,可以说是因此改变人生。四老师并没当程序员,但在研发管理岗位上,可以和程序员顺畅沟通,互相都能听懂对方在说什么,都得益于当初的经历。也就是当初学校电脑班不收费,不然也都没有现在了。现在还有很多家长不理解为啥学编程呢,更何况三十多年前。那时候家里电视还是黑白的,哪个家长又能懂啥叫计算机呢?感谢命运之神吧。

所以说,谁告诉你娃娃学编程一定就是当程序员的命呢?况且,你以为程序员就那么好当吗?别闹了,雷军以前还是程序员呢。



苹果Macintosh电脑

讲到这突然想起80年代流行的一个神器:“电脑学习机”,一个长得像键盘的东西,插电视上电视就秒变电脑了,可以用Basic编程,那是后来学习机的鼻祖。最有名的品牌是duangduang的成龙大哥代言的小霸王学习机,广告语依然在耳边回荡:你拍一,我拍一,小霸王出了学习机;你拍二、我拍二,学习娱乐在一块儿......不过这玩意能插红白机的游戏卡,绝大多数孩子都趁家长不在时候,用它刻苦学习超级马里奥了。





最后,如果非要问我要不要学,我的意见是:条件允许,试一下,合适就继续学,不合适就果断放弃。

四老师推荐:如果你家娃在学编程,推荐一本适合孩子看的算法书,人民邮电出版社出的《算法图解》,适合学Python阶段的孩子学算法用。



讲座现场还有一位程序员家长推荐了一本:《我的第一本算法书》也可以参考。

03

乐高玩具和机器人的区别





问:学机器人就是玩乐高吗?

遇到太多家长这么认为了,要不说家长的视野决定孩子起跑线在哪儿呢。

首先乐高玩具和机器人是两码事!乐高这个公司确实非常了不起,是全球最大的玩具公司,木有之一;但它同时还是全球最大的少儿机器人教育教具提供商、最主流的青少年机器人教育体系建立者。因为后者是提供给培训机构和学校的,家长一般买不到,这也是为什么很多人把乐高玩具等同于乐高机器人的原因。





1. 关于乐高这家公司

乐高是一家丹麦的公司,创立于1932年,属于政治课本里说的老牌资本主义企业了。创始人克里斯第森(Ole Kirk Christiansen)是个木匠,它发明了乐高积木。乐高旗下有两大板块,一个是乐高玩具( Play Materials),一个是乐高教育(LEGO Education)。两个事业部,两件完全不同的事,官网都是分开的。

简单说,乐高玩具事业部是解决现金流(挣钱)的,做的是2C业务(卖给个人),产品就是每家都有的乐高玩具;乐高教育事业部是解决公司未来能走多远的,做的是2B业务(卖给机构),产品就是给机构的系列机器人教具。







下面我分别给大家讲解乐高玩具和乐高教具(机器人)的不同。



2. 关于乐高玩具

我们商场的乐高专柜、大城市的乐高专卖店,这里面能买到的,全是乐高玩具。乐高玩具一个典型特点:只有积木块,买来之后照着图纸把积木块组装成型就完成任务。乐高玩具体系里是不包含任何机械零件的。

乐高玩具要不要买?四老师觉得要买,但是买两三套就够了,多了意义并不大。原厂的真不便宜,国产的质量一般。不同的乐高玩具并没有本质区别,就是主题不一样,片数不同,不如引导孩子玩教育套件,只要创造力足够,可以任意组合。



这些卖的都是乐高玩具





3. 关于乐高机器人教育套件

乐高机器人教育套件,通常情况下普通家长是买不到的(万能的淘宝可以买到)。它只供给机器人培训机构或学校配合教学使用,这个靠孩子自己照图纸琢磨是不行的。我们浣熊机器人的课程会送相应套件,有很多孩子第一次收到教具就是去找图纸,结果找不到,因为它之所以叫“教具”,那就是需要有课程、有老师教才行。

乐高机器人套件除了基础积木块,还有各种梁、轴、销,各种型号齿轮、滑轮、差速器,各种型号马达、传感器、中央控制器。一套教具可以扩展出无数种模型,取决于课程水平和孩子创造力。





乐高机器人教育套件背后有一套完整的教学体系支撑,从初级的大颗粒机械原理,到高级的通过编程控制的机器人,涉及到数学、物理、编程等知识。

同时对应有国内和国际的各种赛事,和比赛挂钩的是中学科技特长生录取、高校根据比赛成绩降分或面试录取。(关于比赛后面有介绍)






(有关机器人比赛单开一个话题讲)

敲黑板:再总结一下乐高玩具和乐高教育机器人的区别:

简单说一个是玩具,一个是教具。如果还不理解他们有什么差别,那就别聊了。很多家长宁愿花几千块钱买一堆拼一次就完事的乐高玩具,舍不得让孩子学机器人,主要是没搞清楚两者的区别。还有就是总觉得培训机构是个大坑,里面有一堆人拿着镰刀准备割韭菜。这事培训机构自己也有责任,套路用多了,就把自己套进去了。同时家长认知也是重要原因,总是会对未知的领域充满警惕。



问:机器人除了乐高还有别的吗?

乐高只是机器人教育体系中的一个分支,而且是主干。除了乐高系机器人,还有其他体系比如:arduino机器人体系(这个是意大利一位老师发明的开源平台)。

国内机器人培训机构主要以乐高系为主,少数机构是基于arduino平台的。《全国青少年机器人技术等级考试》会考到相关内容,所以乐高系的培训机构也要开arduino的课。从外观上区别,arduino的套件电子元器件都裸露在外面,乐高是封装起来的。

国内自有品牌的机器人套件,主要是乐高和arduino的国产版,除此之外还有一些更小众的就不一一介绍了。比如少量机构用的是Sony的Koov机器人套件,很不主流,不太推荐。



arduino



04

机器人怎么学



机器人确切说是机器人编程,是青少年STEM教育最主流的组成部分,除了机器人还有三模一电(航模、海模、车模+无线电)。在机器人进入中国之前,学生科技特长方面主要是三模一电。机器人进入之后逐步取代了三模一电的位置。

现在教育部承认的相关比赛、科技特长生招收,都是对应的机器人编程。可以简单粗暴地认为:机器人编程=STEM教育。估计又有家长要晕菜了,听不懂?那讲机器人之前,先说几句什么是STEM教育。



问:什么是STEM教育?
STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。这个是美国最早提出来的,它不是把这几方面学科简单叠加,是把这几方面的学科融合起来。

说通俗点,过去学校教数理化都是拿着课本照本宣科,老师在黑板上写,孩子下面背定理。当年人家伽利略是怎么证明亚里斯多德是错的?做实验啊,爬到斜塔上面往下扔砖不就行了。

我们的学生缺乏动手能力,本来做一个实验就能理解的事情,你去背课本怎么能学好?STEM教育解决的就是这个问题,能动手的时候坚决不动嘴!后来又有人在STEM中间加上了一个A,变成了STEAM,这个A是Arts(艺术)这代表我们的教育目标又上升了一个台阶,开始重视审美了。



问:机器人编程和STEM教育有什么关系?

STEM教育具体到中小学阶段,基本指的就是机器人编程。



问:机器人编程和升学有什么关系?

国家这些年对STEM教育非常重视,从小学到高中把相关课程已经纳入了新课标,于是有了科技特长生这个说法。在升学政策上给与倾斜,过去给奥数的特殊政策全给了科技特长方向。

有两条路能享受这个政策:

1. 指定的机器人比赛获奖;

2. 信息学奥赛获奖。

不同学校要求不一样,需要看目标学校招生简章。下面是北京几所中学的科技特长生条件:







国家教育政策背景:

80年代国家提倡计算机从娃娃抓起,造就了现在中国科技的迅速发展;如今国家提倡人工智能从娃娃抓起,这就是方向。

国家为什么会这么重视?大家知道这两年中美科技战打得很厉害,为什么对华为玩命制裁?因为中国在科技领域发展得很快,美国有点担心江湖大哥地位不保了。2020年1月,美国停止给STEM相关专业的中国留学生颁发签证,你们就知道STEM相关学习的重要性了吧。



咱们中国就推出了一个强基计划,强基计划就是在中学阶段选拔STEM方面优秀的学生,降分或者直接免试录取进入大学,重点进行培养。强基计划替代高校过去的自主招生部分,“强基”顾名思义——强化基础学科。





2019年高校新增本科专业中,STEM相关专业占了81%,教育部批准的中小学29项全国性竞赛白名单里,机器人、编程比赛占了12项。教育部《教基〔2019〕16号文件》要求把实验操作情况和能力纳入综合素质评定,2023年开始把实验操作加入中考,文件里面明确指出“实验操作”是指编程教育、创客教育、人工智能教育。



问:机器人学的是什么?

机器人分硬件和软件两个部分,硬件就是机械搭建;软件就是编写程序,让模型按照自己的指令动起来,完成指定任务。

举个栗子:我们家里用的扫地机器人,你看到这个圆圆的走来走去这个家伙,它由机械动力装置、清扫装置、防跌落传感器、避障雷达、CPU主板等硬件组成,这就是硬件部分;但是它可以按路线清扫,能够躲开障碍,没电了自己去充电,这些功能都是通过程序来实现,这就是软件编程。

所以学机器就是硬件和软件两部分,硬件就是学机械搭建,软件就是学编程。







问:学编程还是学机器人?

我先说一下两者相同点和不同点,再说一下我的建议:

1. 相同点:都会学同样的编程工具和语言。

2. 不同点:纯编程机构只学编程,孩子坐电脑前面从编小游戏开始;机器人是即学机械搭建,又学编程,动手加动脑。自己做的模型,自己通过编程给模型注入灵魂,让它按照自己的意志动起来,听起来就很酷的样子。

四老师建议:我先从将来说起,假设咱家现在是中学阶段,要往科技特长方向走,这个时候面临两个选择:一个是通过机器人比赛成为科技特长生;一个通过信息学奥赛(纯编程)成为科技特长生。但是现在孩子年龄还小,谁也不知道你家孩子未来更擅长哪个方面。所以,我建议起步时候学机器人,因为机器人包含编程,编程不包含机器人。练上几年,看孩子具体学习情况和喜好方向,再决定是走少林派练外家功夫(继续机器人),还是走太极门修炼内家功法(专心C++)。



问:孩子以后不打算从事IT行业,也不打算学理工科,我们学机器人干嘛?

我们上学时候学数学,有几个要当数学家的?一个道理,机器人编程学习,其实是这个时代学习理工科的一种方式。从单一的照本宣科,往动手实践去转变。

这点国外走在国内前面,国内一线城市走在二三线城市前面。这是过去我们教育欠缺的,现在教育主管部门逐渐在补上。在线教育的普及,也能解决三四线城市教育资源不足的问题,但前提还是家长要有这个意识。

还有一点,随着5G和人工智能的迅速普及,很快整个社会结构和就业结构都会有一个巨大的变化,大量工作岗位消失,同时大量新的岗位出现。华为的Mate40的手机生产厂房只有四个活人,其他全是机器人。这一切的推动力肯定是科学,而不是文学艺术。将来做什么不重要,至少要让孩子跟上这个时代的变化。

简单的说,机器人编程,就是这个时代的数理化的一种新的学习方式。



问:机器人编程学习主要分几个阶段?适合多大年龄孩子学?

首先说,年龄是一个动态的参考指标。

举个栗子:我们一般建议3岁可以开始学,跟着节奏走,5~6岁可以学到机械动能甚至初级编程的课程。

有的孩子8~9岁了,之前没学过,现在过来学,机械动能的课也必须要学,因为这个是基础跳不过去。所以下面给出的年龄只是一个参考范围。

正常来说,机器人学习主要分以下几个阶段:



一、启蒙阶段,3~6岁

这个阶段开始学习比较合适,主要有几点原因:

1. 手脑发育协调性已经比较好了,具备了足够的动手能力和理解能力。

2. 有一定自律性,可以坐下来了,有初步的学习能力。

3. 时间上有选择的机会,如果学习一段时间孩子不喜欢或者不适合,及时停止也没什么影响。



这个阶段学什么?

这个阶段学的是大颗粒的机械基础课程,对应乐高体系的教具编号是(9656),也就是俗称的“大颗粒”。这个阶段,是把未来精密复杂的零件放大、精简到最基础的机械机构。以浣熊机器人为例,会学到以下几方面知识(不同机构侧重点可能不同):

数学:两位数以内的数字、加减乘除;三角形、四边形的特性;对称、中心、大小、对比等关系。

物理:会涉及到初中物理力学部分的知识,比如浮力、弹力、惯性、摩擦力等,这个阶段物理知识点要求孩子理解现象,不要求掌握定理。

工程:会学到齿轮加速机构、减速机构、蜗轮箱机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构、冠状齿轮机构等机械结构,通过学习孩子会掌握这些机构的原理和特性,并会组装使用。







大人都没听明白,孩子能学会吗?

说的跟钢琴、奥数、英语大人能听明白似的,不过这是低龄初学家长的普遍顾虑。为什么同样不懂,但是学钢琴、奥数就没有这种疑惑呢?因为那些东西孩子学起来辛苦,很多时候我们把“辛苦”=学习。

看到学机器人的孩子那么快乐,有的家长就觉得心里不踏实,属于受虐心理。

其实大人也不是听不明白,只是随着年龄增长,求知欲降低了。斗地主也挺复杂的,学的时候咋立刻就有求知欲了呢。



二、基础阶段,5~8岁

上一个阶段主要是为这个阶段做准备的,从机械结构来讲,上一个阶段是把复杂机械拆解到最基础结构,用大颗粒教具,便于让孩子学习。那么这个阶段,就开始学习小颗粒、精密复杂的综合结构了,而且开始出现马达了。

这个阶段对应乐高体系的教具编号是(9686),也就是俗称的“小颗粒”。如果上个阶段课程注重搭建,这个阶段会更侧重实验。会教孩子在相同条件下做参数变化去对比分析实验,并自己得出实验结果。






这个阶段学什么?

这个不同机构差别很大,有的机构重搭建,而四老师始终认为模型搭建必须服务于知识学习,不能为了搭建而搭建,让模型喧宾夺主。所以这个阶段学习内容我还是以浣熊机器人举例,家长需要在报班时候多咨询对比。

物理:浣熊机器人在这个阶段会把初中力学全部知识点、经典定理的实验融入课程之中。这个阶段对孩子知识掌握要求就比上一层级高了,上个阶段要求理解物理现象,这个阶段要求孩子掌握定理。

工程:这个阶段机械结构会逐渐复杂起来,所以,会在这个阶段开始教孩子学会绘制流程图,通过流程图去规划出模型结构,这是在这个阶段要解锁的一个新技能。







三、进阶阶段 ,7~10岁

在前个两阶段,机械方面的技能孩子基本已经掌握,从现在开始进入可编程的机器人课程了。

课程也变成上半节学模型搭建,下半节学习编程了。老师不会再在机械结构原理上花太多时间讲解,因为要把时间留给编程。

从这个阶段开始,孩子有比赛可以参加了,前两阶段是木有比赛可以参加的。






这个阶段学什么?

这个阶段对应乐高机器人体系是WEDO2.0,使用的是WEDO2的硬件教具和WEDO编程工具。

WEDO编程工具和前面说过的Scratch一样,都是图形化编程软件,同样都是麻省理工团队开发的,可以简单理解为WEDO是Scratch的删减版。

所以我们浣熊机器人会把这个阶段分成两部分,第一部分是学习WEDO编程;第二部分,教具不变,编程工具升级为Scratch,把编程机构的Scratch课程在这个阶段嫁接进来。当然,这就要求培训机构具备一定研发能力,否则做不到,所以目前并不是所有机构都这么设置课程的。

伪代码的学习:前面说过,在这个阶段,我们会教孩子学习如何写伪代码。重复一遍什么是伪代码:就是用“人话”描写出你想让程序员实现的功能,项目经理跟程序员就靠这个沟通。注意,这个也不是所有机构都会教,因为它教起来和学起来都比做模型要难。







四、高阶阶段,8~18岁

高阶阶段使用的乐高套件是EV3,这是一套“无所不能”的套件,是少儿机器人体系中最高阶段了,可以说前面所有的学习都是为了能掌握它。前面那个转魔方的机器人,就是EV3套件设计开发的,而且只是一个很普通的课程。



EV3制作的探月项目



这个阶段编程会学习EV3编程软件和Pthon编程软件。在乐高体系里所有有价值、有含金量的比赛都使用这个套件来参加和完成。



问:女孩子有必要学机器人编程吗?

我有两个娃,老大是女孩,老二是男孩,说实话,作为孩子爸,我不太爱回答这个问题。问这种问题的家长,抱着一种天然的偏见:总觉得这种动手的活动,肯定是女孩子不擅长的。我从事教育这么多年,机构的孩子成千上万,坦白说,真没发现男生比女生学习机器人编程更有什么优势;相反,女孩却能体现出细心、耐心、坐得住的优势,给老师们惊喜的往往是女生。我们教过的“学霸”就是一个小女孩,来的时候不到5岁,讲解机械原理和物理知识,老师都是一个大写的“服”字。我们有她5岁时候讲钟表擒纵机构的视频,奉为传奇。

这种例子实在太多,我的山友群里有位家长,女儿六年级喜欢做木工,有次在群里发女儿做木工的照片,居然是在复原达芬奇手稿上的飞行器,把我都羡慕得不行。



图片

这个就是达芬奇手稿上的飞行器



又想起个故事:四老师有个十分敬佩的朋友,老大是女儿,去年考的哥伦比亚大学数学系,班上13个学生,9个女生。所以,家长不要因为自己的“经验”耽误女儿们,给娃创造一个尝试的机会,至少将来不至于遗憾。补充一句:我之所以敬佩那位朋友,除了他培养一个了不起的女儿,还有一个原因:老二是在女儿上大学那年出生的,啥都没耽误。什么叫人生赢家?这就是!



问:孩子到底多大年龄开始学机器人编程合适?

我认为3~6岁开始学习是最佳阶段。抛开机构招生话术不谈,这个年龄段开始学习有两个理由:

1. 学习是一个循序渐进的事情,机器人编程也是如此,在中学阶段取得好成绩的孩子,无一例外不是“童子功”。

2. 试错成本低,换句话说,如果学了之后觉得自己孩子并不适合在这方面发展,放弃也是个不错的选择。至少孩子还锻炼了动手能力,如果在小学下半段甚至初中再去尝试,时间成本是很高的。



问:学机器人还用学数学思维课吗?

如果问教数学思维的,肯定告诉你需要学;如果问教机器人的,肯定说不用学。我也是教机器人的,我的意见也是基本没必要,机器人早期课程和数学思维启蒙课程重叠很多。数数、排列、对称、组合、分解、对比等,都包含其中,且乐高教具更直观,孩子也喜欢。



问:初中开始学还来得及吗?

坦白说,初中再学已经有点晚了,机器人编程是一个比较系统的综合性学科,是需要时间积累的。如果是从小学习,初中阶段已经是打比赛出成绩的阶段了,坚持到初中还在学习的孩子,文化课特别是理科,一般都是已经很厉害的了。相反,如果零基础,从初中开始,虽然初中生学习接受能力强了很多,但是家长们不要忽略时间分配问题,特别是初二下学期、初三,准备中考是最核心任务,占用时间去从头学可能会影响到别的学科。如果是确实喜欢,在初中上半阶段,且文化课成绩不错的孩子,尝试一下也未尝不可。可以直接从机械动能课程学起。



问:机器人培训机构有哪些坑?

作为业内人士,说这个话题会让同行觉得四老师不讲武德,但是四老师始终认为一个教育机构,始终应该把“育人”放在首位。再说,现在的家长们哪个不是见多识广、久经沙场,任课程顾问口吐莲花,我自坐怀不乱的?,少一些套路,多一些真诚,能走得更远。

举个栗子:刚报完班的家长一般会问:我们是不是需要买套教具回家自己练一下?机构对这个问题的回答决定了他们是不是讲武德。

标准内训话术:哎呀,宝宝妈妈,不用的,孩子交给我们就好了,完全没必要回去练的。

真实情况:这么说的机构,基本上是对孩子回家把上课学的模型重建一遍没有太大信心。

四老师总结了几个培训机构可能会出现的问题,供家长参考:

1. 没有明确的阶段性成长规划。不同孩子、同一个孩子不同年龄段,都应该有不同的方法,至少要让家长清楚每个阶段孩子学的是什么,这样将来才能验收结果。以我们浣熊机器人为例,一个教学阶段结束,会给每个孩子制订下一阶段成长规划,甚至可能会建议家长退课。

2. 教师把重点放在展示环节。培训机构下课都有展示环节,孩子讲解自己作品,这个业内属于叫:教学外化。有的机构老师把课堂重点放在“教学外化”上,用半节课时间反复教孩子下课怎么说,而不关心孩子学习质量。

3. 教学结果无法量化。没有前面说的成长规划,自然不可能有可量化的教学成果。学了什么?学会没有?应该有一套系统和方法验收,并作好外化给家长清楚的看到。



问:等级考试有必要考吗?

孩子涉及到的等级考试有两个,一个是《全国青少年机器人技术等级考试》,一个是《全国青少年软件编程等级考试》,主办方都是工信部直属的“中国电子学会”。家长要记住主办单位名称。因为还有一些机构闻到了钱的味道,组织了其他一些看起来名字差不多的等级考试,经常有家长报名报错的,目前最权威最主流的还是电子学会。等级考试分1~8级,8岁、二年级以上可以参加一级考试。

要不要参加等级考试?四老师认为,如果学了机器人编程,还是要参加的。有的家长问等级考试证书有啥用?其实言下之意是对考学有没有用,可以肯定地说,没有直接的用处。钢琴等级考试有啥用?为啥还要考呢?因为等级考试是孩子漫长学习路上的一个个路标,指引下一步学习的方向。

对了,2020年12月开始,电子学会的机器人等级考试证书开始和欧洲互认,互认有啥用?至少听起来牛X不少。







问:机器人比赛有哪些?

机器人比赛分为教育部审批的比赛,和非教育部审批的比赛。不幸的是著名的国际比赛都不是教育部审批的,但是学校招生时候却认这种比赛的成绩。再强调一遍,不同学校要求的比赛成绩不一样,具体要看目标学校的招生简章。多参加比赛,不管拿不拿得到好成绩,对孩子都是一种锻炼,当然,对家长荷包也是一种考验。

下面分别介绍国内和国际的几个主要赛事:



国际比赛

国内学校走科技特长生会要求有以下某些比赛的成绩;另外对于有意去申请国外理工科名校的孩子,如果能在这几个比赛中取得优异的成绩,会是一个“加分利器”。

一、FIRST系列机器人比赛,包括:

1. Jr.FLL (FIRST乐高联赛儿童赛);
2. FLL(FIRST乐高联赛);
3. FTC(FIRST科技挑战赛);
4. FRC(FIRST机器人竞赛)。


二、VEX机器人世界锦标赛(VEX Robotics Competition),包括:

1. VEX IQ
2. VEX EDR
3. VEX U


三、WRO(World Robot Olympiad),即国际奥林匹克机器人大赛,包括:

1. 常规赛:分为小学组、初中组、高中组;
2. 创意赛;
3. 足球赛;
4. 工程赛(仅限高中生或大学在校生参加)。
以及:太空挑战、金属机器人足球、WEDO2.0点球赛。


注意:以上这些比赛中国赛区可能不一定叫这些名字(因为不在教育部白名单里),比如下图是我们学员参加FIRST比赛,在中国赛区的名字叫“2019青少年创新思维活动”,原因就是不在白名单里,但是并不影响比赛的影响力。

浣熊学员参加2019年FIRST中国赛


国内比赛

国内比赛,建议大家只参加教育部白名单的比赛,这种比赛,证书国内学校必须是认的。

机器人相关的比赛如下:

1. 全国青少年机器人竞赛
2. 全国青少年人工智能创新挑战赛
3. 全国中小学信息技术创新与实践大赛
4. 少年硅谷——全国青少年人工智能教育成果展示大赛
5. “明天小科学家”奖励活动
6. 全国青少年无人机大赛
7. 全国青年科普创新实验暨作品大赛
8. 世界机器人大赛