Everybody in this country should learn how to program a computer… because it teaches you how to think.

---Steve Jobs

人都应该学习编程,因为它教人如何思考---乔布斯
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别让孩子输在互联网+时代的起跑线上!
来源: | 作者:深学君 | 发布时间: 2016-12-22 | 2586 次浏览 | 分享到:

           写在前面:这篇文章有点长,可能需要4分钟,但是你想想,你的孩子在教室里,每天6节课,每节课都是40分钟,是你看这篇文章的10倍!你还愿意花4分钟去读这篇文章吗? 

 

上个月的今天,世界互联网大会正在浙江乌镇召开,互联网技术在中国发展这30年来,深刻的改变了我们这个世界,影响了我们生活的方方面面,无论是购物,还是出行,都离不开互联网。未来世界,机器人与自动化系统,3D打印,数据分析,人工智能,智能手机与云端计算,量子计算,生物医学科技等等众多领域的创新发展,将在未来30年改变世界!我们的孩子,在将来如果投身到这些领域中,才能在未来世界中更好的获得发展,实现个人的人生价值,同时也成长为未来世界的弄潮儿。而这所有的一切领域,都涉及到计算机科学,它是进入这些新兴领域的敲门砖,甚至是金钥匙,我们如果提前十年,八年让我们的孩子接触并学习计算机信息科学,建立计算思维,十年后的他或她将在同龄人面前,拥有巨大的优势,他们是真正拥有计算思维素质的未来人才,这不就是我们长期倡导的素质教育吗?这是唯一一门像语文,数学,英语一样重要而没有加入应试教育测试的基础学科,虽然一些重点高中(如武汉外校)在录取中有特殊倾斜政策,高考名校自主招生对有计算机专长的学生有提前录取或降分(如北大甚至降低181分至一本线自主招生)录取,但是在高考的指挥棒在调整之前,我们中小学学生的计算机科学教育无疑是十分缺乏的。

国内公立教育体系尽管设立了信息技术课程,硬件配备也不错,但无论从教材还是师资,教学方式方法都还是不尽人意,学生们大部分只学习了一些应用型的工具软件,对这些软件的生成,工作方式及原理缺乏深层次的了解。学生仅仅知道如何消费技术,却不知道如何创造技术。

   近日,美国总统奥巴马在每周广播讲话中表示,计划将投资超过40亿美元,推动计算机教学进入美国所有中小学课堂。下图是201412月,奥巴马访问美国华盛顿特区一所中学。该校学生正在参加计算机科学教育周的编程活动。


说明: 美国计划投资40亿美元强力助推<a style='color:blue' href='/news/kid-coding/'>少儿编程</a>教育

  奥巴马表示:“今天的汽车修理工不再是钻到车底去更换机油。他们需要与运行多达1亿行代码的机器打交道。这比航天飞机的代码量多100倍。护士需要分析数据,管理电子健康记录。而机械师则需要编写计算机程序。”

  美国政府首席技术官梅根•史密斯(Megan Smith)在媒体电话会议上表示,90%的学生家长都希望学校提供这样的课程。他表示:“他们知道,在我们的新经济中,计算机科学不再是可有可无的技能。”

说明: 美国计划投资40亿美元强力助推少儿编程教育

  奥巴马政府计划为这一方案寻求跨两党的支持,而他的预算方案需要得到国会的批准。奥巴马将于下月提出预算方案,其中将向各州政府提供40亿美元,以及向学校直接提供1亿美元,以推进计算机教育。根据计划,美国国家科学基金会和其他政府部门也将投入1.35亿美元,而这不需要美国国会的审批。

  史密斯表示:“其他国家正在比美国更快地 行动。这样做的国家 包括中国和英国等大国,也包括爱沙尼亚这样的小国。美国的行动速度尚未达到我们需要的水平。”

  微软总裁、长期以来的总法律顾问布拉德•史密斯(Brad Smith)表示:“我认为,这一过程中最大的挑战在于培训新教师。”他表示,到这个10年末,将有约100万高科技职位无法招聘到合适的人才,而其他国家也渴望把握这一机会。

 2016125日,加拿大总理贾斯廷·特鲁多做了一个关于冰上曲棍球的游戏,并且向大家表明做游戏是一件很容易的事,但作好一部游戏却是一个挑战。

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 贾斯廷·特鲁多在他的推特上写道:“代码挺容易写的,任何人都可以尝试。学习下我今天的游戏.

 一小时程序设计(The Hour of Code)是一个全球性的活动,触及180多个国家的学生,从4岁到104岁,不需要任何经验,任何人在任何地方都可以参与。贾斯廷·特鲁多就是在这场活动上制作了一个简单的冰球反弹游戏,使用的编程工具是入门级的Code Studio(类似于Scratch)。

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贾斯廷·特鲁多的游戏


 Code Studio是一个模块编程工具,允许所有年龄段的用户创建简单程序。模块具有自定义的特性,其中一些可以由用户修改。例如特鲁多能够通过编辑模块[dropdown]控制球的速度。可以选择非常快到非常慢,甚至还有随机选项。模块可以连接到“当球失误的球员动作块,这意味着在未打冰球,他可能会改变下一个球的速度被抛出。

 特鲁多出席的是加拿大渥太华举行的“一小时程序设计”活动。在活动上特鲁多对在场的学生们讲到:“我们未来要做的每一份工作都将依靠技术,如果你拥有好技术你将会受益匪浅。”“懂得如何写代码的年轻人是我们宝贵的资源,21世纪竞争的是人才。”


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  特鲁多的话很有道理,但是他的曲棍球游戏不会因此火起来,虽然它可能会让你的电脑着火…如果你让它运行太久,它的代码会错误的导致一连串的球被抛出,导致游戏占用大量的内存,直到你的浏览器崩溃。

 如今,我们国家在国家层面上已经意识到这个问题。从教育部《中小学信息技术课程指导纲要》,以及今年10月份颁布的《湖北省义务教育阶段信息技术课程指导意见》看出,通过学习,帮助学生初步掌握数据、算法、信息系统和信息社会等关键的学科知识、掌握基本操作技术,感知信息系统的基本原理,认识信息系统在人类生产与生活中的重要价值和作用;初步学会运用计算思维对问题进行识别、分析、建模、设计方案,解决问题。从而发展学生在信息意识、计算思维、数字化学习和创新、信息社会责任等核心素养。计算机科学教育的核心是算法设计和编程,这要求学生要面对一个给定的现实问题能够找到一个正确和高效的办法(算法)并将其变成计算机能理解的语言(程序设计语言),进而让计算机计算出人们需要的结果来。

 通俗的讲,计算机编程给孩子们能够带来以下好处

  1、强化小孩逻辑思考力

  写程序最重要的就是如何把大问题不断分割成小问题的过程,其中,小孩必须去思考如何把代码合理的安排在整个程序中,才能让程序流畅的处理输入、演算、直到输出,这对小孩对事物的逻辑分析能力会有极大的提升。  

  2. 培养小孩专注细心

  出错,是每个写程序的人必经的事,不论大人小孩都没有例外。有时候只是少打了一个等号,或是在某一行的行尾少加了一个分号,就会造成程序大乱,更别说还有逻辑上分析问题时却忽略掉某种状况的陷阱。所以,在学习写程式除错的过程中,是绝对无法得过且过,能有效改正小孩马虎行事的毛病,避免当个差不多先生。   

  3. 提高小孩耐性

  当父母的一定遇到过这种情况,带小孩去吃饭,小孩怎么也坐不住,就是要跑来跑去到处吵闹玩耍。此时,有的人会拿出手机当做游戏机,小孩的注意力就瞬间被拉了回来,开始安静坐在位置上玩。我们的课程,就是运用这种特性,让孩子在游戏中学习,但这一次他们不只会玩到游戏,还会懂得一个游戏是怎么被设计出来的。  

  4. 增加小孩抽象思维能力

  其实学写编程,就像学习第二外国语一样。如果说学外文是为了跟外国人沟通,学写编程就是学习怎么跟电脑沟通。有趣的是,你碰到老外不会说英文还可以比手画脚,跟电脑可不行。这表示孩子在学习的过程中,更需要一种把抽象化为具体的能力,好让不懂得思考的电脑,也能了解与表达抽象的事物。   

  5. 帮助小孩整理信息,吸收融合能力

  写程序说穿了,就是一堆电脑指令的排列组合。好比小学的时候我们查字典学汉字、学成语,之后学习如何利用学得的汉字、成语组成句子,进而撰写文章一样。程序中的基本指令就是汉字,写成可重复利用的 Function Module 就像是成语,然而最终要完成一个有头有尾的程序时,则必须融会贯通,

  学以致用,确保程序在执行中不会出现矛盾的情形导致 Crash

       6.提升国际性的沟通能力、竞争力    

  显而易见,现在哪一门行业不用电脑?哪一个行业可以完全不需要接触电脑?如同先前提过的,电脑语言,已然成为一个重要的沟通工具,不但是跟电脑沟通,还有跟所有运用电脑的人沟通。小孩在幼时接触的环境,往往跟以后的发展有极大的关联性,如果不想跟世界脱轨,尽早让他了解所谓的编写程序,或是了解编程是怎么一回事将会是他们面对国际竞争时有力的武器。

  7.学习团队合作,学会共同学习

  在适当的教学课程设计之下,学写程序就像玩游戏破关一样,同学彼此讨论「破关攻略」,你不会,我教你;我卡关,你帮忙。同时在互动之中增进友谊,也学到如何用团队力量解决问题。比起老师在台上单方向的讲课,同学之间的研究,将让学习效率大大提高。

  8. 训练空间思考能力

  在编程控制游戏人物的过程中,是训练空间思考能力一个很棒的方式。小孩仿佛自己就是在高低起伏中,寻找迷宫出口的那个游戏角色,手脑一同运转起舞,左转、右转、跳上、跳下,置身于程序的世界中,在游戏之中学习,明白方向感以及立体的空间感。  

  9. 增进解决问题能力

  面对一道道关卡的挑战,小孩会不停的利用手边学到的资源、程序,试着达成破关的目的而不断的动脑。一旦养成这样的习惯,在碰到生活中或是其他课业上的问题时,自然也会试着自己解决,而不是一句话交给爸妈去处理。父母只要给予适当的工具,让小孩自己动手动脑完成。  

  10. Learn to code, code to learn

  学写编程训练编程的思考方式 --计算思维(Computational Thinking ),如同学习阅读一样,在这个知识爆炸的时代是一种基本的能力。好比,从小我们学怎么阅读,并用阅读来学习更多其他的知识;从小学习怎么写程序、控制电脑,了解的是一种 New Ways of Learning,并且从学习写程序的过程中,刺激小孩的学习动机。父母再也不用逼著小孩学习数学,因為他要写程序控制按钮、人物、得分、方向的同时,自然需要用到许多数学的技巧。另外还可以提高小孩英文的能力,写程序让接触英文成為自然的事情。其他的科目如音乐、艺术、文学等等,一样可以运用在写程序的过程中,也就是我们说的 code to learn

       11. 出国留学,计算机编程能力是打动面试官的最佳捷径

       据教育部数据显示,近几年我国出国留学人数逐年攀升,2015年度出国留学人员总数达52.37万人。申请人数的剧增,导致国外院校的录取门槛逐渐提高。

       以美国为例,美国知名的私立高中和大学本科每年的招生名额几乎变化不大,对于国际生和各个国家的配额都有限制,有的学校每年录取的中国学生数量严格稳定在五个或者三个这样的个位数。

       对于中国学生而言,大家的标准化考试成绩(SSAT/SATTOEFL)都是很优秀的,课外活动背景也差不多,让招生官在成千上万个类似的申请人当中录取3-5个学生,申请竞争的白热化程度可想而知。

       此时,学生的特色就成了胜出的关键,在众多的特色当中,提供编程能力证明正成为打动面试官的最佳捷径。如:南京外国语学校的谢春阳因编程特长被耶鲁大学、哥伦比亚大学同时录取,武汉外校英中国际班学生沈凡具有编程特长被库珀联盟学院录取。
      12.
编程是美国高中课程的组成部分,学习编程可以减轻留学后的学业负担
      
以美国TOP140寄宿高中为例,大部分寄宿高中的数学系都会开设不同操作系统下的编程课程,如iOSWindowsAndroid以及游戏编程,还有不同的编程语言,如JavaC语言、Python等。

      由于中、美教育制度的巨大差异,初到美国留学的中国学生都需要一段时间才能适应,而学生如果能够在赴美留学之前先学习一部分课程,比如计算机编程课程就可以减轻留学后的学业负担,为学生快速适应美国的学习节约时间。
      13.
对于很多职业来说,计算机编程成为必不可少的一个技能  

      大家还记得引力波吗?在今年的212号,美国科学家宣布,他们去年9月首次探测到引力波。这一发现印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。宣布这一发现的,是激光干涉引力波天文台(LIGO)的负责人美国卡尔顿文理学院(Carleton College)Nelson Christensen教授。

      这个机构诞生于上世纪90年代,进行引力波观测已经有近30年。那么观测到的引力波数据的量应该很大,科学家如何对这些数据进行分析呢?答案是前面提到的Python编程语言。

      LIGO团队成员、来自中国的留学生罗家伦介绍,引力波的探测实属不易,仪器会探测到成千上万的数据,“如果是人工一个个去看,需要很多年。”罗家伦说,其所在的小组需要运行用Python语言编写的程序来分析在探测到的引力波候选信号中,判定哪些是真正的引力波。经统计分析,他与团队寻找到统计显著的数据,最终找到信度高达99.99995%的《物理学评论通讯》中所介绍的引力波。

 

       以上说明,学习编程的好处可见一斑。

    “深学汇”就是在这一背景下应运而生了,它是湖北省第一家乃至国内很少的几家专门从事中小学计算机科学学习的机构,它不仅仅为我们的学生提供了一个学习计算机科学的学习平台,也是我们教师的教学平台,同时也是学生们提高人文素质的平台,更是未来学生之间,师生之间,互相学习,互相协作,共同创业创新的合伙人平台!

今天的科技日新月异,让我们的学生从小就参与到创新的科技学习中来,培养他们的计算机科学能力,提高他们计算思维素质,为他们的将来,也为未来社会的发展变革作出我们强有力而正确的选择吧!

 

 

                                                                               深学汇  深学君于

                                                                              20161221