少儿编程和机器人到底能学什么,怎么选择丨第一期
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内容包括但不限于以下这些:
01
少儿编程和机器人到底能学什么,怎么选择?
02
少儿编程和机器人和科技特长生以及升学的关系
03
孩子说对编程感兴趣,如何判断是真的想学还是只想玩游戏。
04
编程/机器人学习对数学/理科学习具体有什么帮助
目前先聊这四个话题,每个话题会分一期来发布,有更多想了解的可以留言,我整理完接着写。
如果孩子只是把少儿编程和机器人当作兴趣,可以只看第一部分。因为涉及升学和科技特长生的选拔很残酷而且难度很高,已经脱离了兴趣的范畴,绝不是只上课外班就能达到的水准。
好的,我们言归正传,先说第一部分:
01
少儿编程和机器人到底能学什么,怎么选择?
家长们经常在各种机构宣传和招生政策下看到以下这些名词/单词:
scratch,乐高,python,大颗粒,小颗粒,spike,wedo,单片机,树莓派,microbit,arduino,C++,EV3,VEX,信奥赛,FIRST,FTC/FRC,白名单赛事。
在这里先对这些概念进行一下归类,帮助大家理解少儿编程和机器人学什么,每个概念逐一介绍需要大量篇幅,这篇我们先进行归类,帮助大家对这些概念有一个初步的理解。
01
乐高系列
教具:大/小颗粒,wedo,spike,EV3等
比赛:FIRST系列(FLL,FTC,FRC),白名单赛事等
适合年龄(3-10+)
LEGO
乐高系列
大颗粒
wedo
spike
EV3
乐高各位家长应该不陌生,不过大家更多看到的应该是乐高的玩具套件,比如和一些ip联名的乐高玩具,少儿编程里的乐高是乐高教育系列的,基本都是散件,很多孩子尤其是学龄前的孩子都是从这个系列开始接触的“少儿编程“,乐高是少儿编程和机器人学习过程中的一个敲门砖和润滑剂,既包含了机械结构的学习、机器人搭建,也包含了图形化编程。从wedo开始的乐高课程就进入了有编程的环节了,可以看做是踏入了少儿编程的门槛。
乐高体系里含金量最高的是FIRST联盟机器人赛事(FLL、FTC、FRC),只要拿奖,前途无量,这部分介绍升学科技特长生再细说。
02
少儿编程
学习内容:scratch,python,C++等
比赛:信奥赛,白名单赛事等
适合年龄(6+)
scratch
python
c++
大家在谈及这个领域的时候,谈的是广义的少儿编程,而狭义的少儿编程,则是指代的是用逻辑和代码实现某种功能的程序。其实在这个阶段,少儿编程和机器人不是完全割裂的,以scratch和类似scratch的图形化编程是10岁前学生操作机器人的主要方式。
在这里有一个有意思的地方。就是部分家长(爸爸居多)觉得scratch太简单,不是真正的编程,想让孩子直接学python或者c和c++,如果问我的看法,我觉得家长们有任何想法都是正常的,不能直接否定,因为每家孩子的情况是不同的,编程基础也不同,课后投入的时间也不同。所以我不做价值观层面的评价,我只提建议:
如果您的孩子在接触了图形化编程的课程或者自学了一段时间以后,觉得太简单了。
首先可以让孩子用自己学的内容独立创作一些全新的作品,看看能力是否扎实。
其次可以网上搜搜蓝桥杯或者其他等级考试类的scratch题目让孩子体验下考级以及竞赛难度的scratch是什么样的,很多孩子在这里会被打回原形,因为发现自己用的都是scratch的基本功能,自定义函数,算法,列表,嵌套循环这些功能平时都没接触过。这些才是后续进阶到代码编程的核心。
scratch样题( )
再其次让孩子直接体验下代码编程的课程,看看孩子有没有持续学习的动力,这个才是最关键的,机器人和图形化编程孩子的作品很直观,而且便于展示。修改和装饰都在力所能及的范畴,而代码编程基本界面语句都是英语,出了错的提示也是一长串英文,孩子能否耐下心认真分析和改进程序,哪怕一直报错。
如果您的孩子经历了上面三种情况的一个或几个后依然积极乐观并且有学习代码编程的意向,那就尊重孩子的意向,并且多给予鼓励和支持,因为他/她已经超过了大部分的同龄人。
在这个归类里还涉及到了信奥赛和白名单赛事,信奥赛是用c++进行考核的,难度很高,小学/初中阶段可以尝试csp-j级别的考试,初中可以继续刷csp-j的成绩,能力强的尝试csp-s,到了高中如果在csp-s中拿了成绩,可以进阶尝试NOIP。
白名单赛事是一个统称,其中科技相关的20个,和编程,机器人相关的5-6个。一句话总结下就是含金量和难度成正比。这些我们第二部分竞赛,科技特长生,升学部分再说。
03
单片机:
教具:microbit,arduino,树莓派
适合年龄 8+
单片机是我大学的主修课之一,只是没想到现在的孩子这么早就接触到了。单片机种类很多,在少儿编程的体系里有一点小众,但是功能非常强大。树莓派已经可以当作微型计算机。最好辨别的方法就是单片机相关的看起来都很“破”。上面提到的几种单片机外貌上就是块电路板。但是也恰恰因为小众,喜欢它的人会很认真的去钻研,从价格,入门难易程度,功能上排序是
microbit<arduino<树莓派,编写程序的话入门用图形化编程,以后microbit可以用python,arduino和树莓派用c或者c++。
单片机有对应的白名单赛事,也有成为科技特长生的机会,所以入门的microbit可以试着学一学,成本很低,几十块的一个电路板。
从左到右(microbit,arduino,树莓派)
04VEX
如果您的孩子想走机器人的学习路径,VEX基本上业余路径上的终点站了,VEX属于专业教育机器人,国内所说的VEX机器人大多指VEX-IQ和VEX-EDR机器人,区别就是材质,IQ是塑料材质,EDR是全金属材质,需要一定的手部力量。编程方式有图形化和代码两种,图形化适合低龄学生,代码支持python和c语言等。和乐高的区别在于乐高偏向兴趣培养,VEX侧重竞赛。VEX每个赛季不同的主题,从揭幕新赛季的主题就可以开始新赛季的准备了,接近一年的时间很充裕,孩子们可以充分准备和完善队伍情况。
历年VEX比赛主题
VEXIQ比赛介绍
VEX竞赛体系包括,VEX GO(低龄段),小学组,初中组+高中组,大学组等。
VEX竞赛只要拿了好名次,不管是科技特长生,高校自主招生,还是留学都有很大助力。
学习路径:
01
路径一:代码路径,目标信奥赛
方案1:scratch图形化,数学,python,c++,信奥赛
方案2:scratch图形化,数学,c++,信奥赛
两种方案都适合很早就发现自己兴趣爱好,具备较强数学和逻辑思维,性格沉稳,能耐得住寂寞的孩子,信奥赛的考试是拼脑力的,可以看做是奥数。这条路的终点是CSP-J、CSP-S、NOIP这些竞赛。
方案一中用python过渡是因为python的语意和逻辑理解起来更接近scratch,适合从图形化转到代码。
也有一些老师推荐方案2,因为python的语法结构更简单,c++的更复杂,而编程的学习核心是编程思维,不同编程语言的语法都有差异,先学python再学C++感觉跟重新学一门语言似的,但是如果先学C++再学python就感觉很轻松。而且最终目标都是C++,所以如果孩子理解能力强,不需要python过渡,也可以直接C++
在学完scratch之后,我个人不建议直接上手代码,这个时候孩子的计算机和数学能力其实很薄弱,一个是键盘输入的能力,scratch阶段直接用鼠标拖拽,代码的话基本上全程是敲代码,孩子如果还是用“一指禅”来敲键盘,编程的效率会非常低,学习效果也不好,这个阶段需要进行键盘打字,尤其是英文输入的练习,能够做到不看键盘打字。然后最关键的是孩子的数学需要补,C++和python的学习基本对应着6年级以及初中阶段的数学,如果储备的数学知识太少,则没法理解很多代码的逻辑,学着学着就会因为学不明白然后放弃学习。补数学是一个非常重要的阶段性工作。
这里用一道基础python的题目举例,让家长感受下题目中需要的数学和逻辑思维强度,可以点击图片查看大图:
题目
答案
整体来说这条路的路径是最难的,除了学代码编程,还要熟练掌握键盘操作,超过小学阶段的数学能力以及课后投入大量时间的复习和自己编程训练。
02
路径二:wedo小颗粒,ev3,microbit,arduino
适合动手能力强,热爱钻研,喜欢自己diy,搞创作的孩子,microbit和arduino的拓展和延伸比机器人的学习路径要宽广的多。
这条路径的趣味性更强,最终目标是青创赛一类的白名单赛事或者白名单中的单片机赛事,这些对科技特长生以及升学的帮助非常大,而且相对信奥赛的竞争难度和激烈程度也要小很多,不过有的孩子不喜欢这种裸露的电路板,看到就不喜欢,喜欢更直接的机器人,给他强行灌输概念也不好使,所以还是要看孩子的兴趣。
喜欢这条路的孩子在接触了大量的拓展板之后,会开始学习电路图相关的知识,并且学习自己手工焊接,家长不用担心,这里的电焊不是工业中的电焊,是手工焊用的焊锡丝和电烙铁,不过也具备高温,需要一定专业的指导。如果能力已经到了这一步,并且能够参加一些相对应的比赛拿到名次,且学校标准化成绩不拖后腿,可以在高考走一些985院校的强基计划入学。
03
路径三:wedo小颗粒,ev3,microbit,VEX等
适合动手能力强,空间逻辑思维强,操作能力强,团队意识佳的孩子。这条路的终点是vex,ftc/frc,roborave,botball等等机器人赛事。
机器人的学习和纯代码编程考察的能力有较大差异,机器人的学习需要的知识能力更全面,代码学习则更专精。机器人需要机械知识,物理知识,编程知识,最关键的是,机器人的比赛大多数都是团体比赛,而代码编程是一个人的战斗。所以机器人想要在重要比赛中拿到名次,自身能力是基础,能走多远也要看整个团队的综合素质。
看完上部分关于单片机的介绍,也许有的家长会好奇,为什么这里也让孩子学microbit的单片机,这条路经不是机器人么,其实单片机涉及到的传感器和机器人的传感器有很多相似或者相同之处,我们不应该太早给孩子直接下定义,想让他们走机器人路径其他的就完全不接触,这个也是不可取的。只有让孩子充分了解各个模块的情况,才能找到真正适合自己的。
想走这条路径的孩子,家长也要多关注自己孩子学校的机器人分团或者类似的科技团队,以及联系学校负责信息,科创一类的老师咨询,很多比赛都是以学校内团体进行参赛的,同学之间具备一定的默契,且队伍相对稳定。比如去年北京有67所中小学入围了金鹏科技团的评审,多关注下自己孩子学校在这方面是否有适合孩子的机会。
孩子一旦选定走科技特长生这个方向,那就必须要有所取舍,学习对的内容,参加对的赛事,拿到对的结果。路径最好不要来回切换,否则一是投入产出比不高,二是可能都做不精,事倍功半。
如果是以培养孩子兴趣爱好,不以竞赛和特长为目的,上面这三个路径就可以都尝试下。