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編程教育的未來是玩具方塊

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)        編輯:航行150    2016-06-30 09:14:48     加入收藏

讓兒童可以通過玩具方塊學(xué)習(xí)編程?!哆B線》撰文指出,在谷歌看來,編程教育的未來是玩具方塊。

  谷歌近日發(fā)布全新的開放硬件平臺Project Bloks,讓兒童可以通過玩具方塊學(xué)習(xí)編程。《連線》撰文指出,在谷歌看來,編程教育的未來是玩具方塊。

  以下是文章主要內(nèi)容:

  編程是一項(xiàng)孤獨(dú)、抽象且令人沮喪的活動。即便是開發(fā)最簡單的應(yīng)用程序,你都可能要在電腦前花上數(shù)個小時——甚至數(shù)日——用某種晦澀難解的編程語言寫代碼,運(yùn)行代碼,進(jìn)行調(diào)試,然后再運(yùn)行,如此循環(huán)不止。

  但隨著編程成為現(xiàn)代世界日益重要的一部分,教育工作者和研究人員正試圖使得它變得更加有趣,更加容易學(xué),尤其針對沒什么耐心去學(xué)抽象東西的小孩子。近年來,他們嘗試了各種各樣的方式,從兒童讀物到諸如《我的世界》(Minecraft)的游戲?,F(xiàn)在,谷歌研究團(tuán)隊推出名為Project Bloks的新項(xiàng)目,想要將編程變成一種可以動手玩的體驗(yàn)。

  他們設(shè)計了一套能夠組裝形成程序的方塊(包括物理方塊和電器方塊)。利用那些方塊,你可以打造出樂器、自動化玩具或者可給智能手機(jī)和平板電腦發(fā)送信息的設(shè)備。該理念被稱作有形計算,據(jù)曾在麻省理工學(xué)院研究有形計算的蒂姆·麥克納尼(Tim McNerney)稱,它可以至少追溯到1970年代,顯示出幫助學(xué)生編程的巨大潛力。“兒童確實(shí)可以從與實(shí)體物品的交互中獲益。”他說,“那讓他們可以跟其他的小孩一塊協(xié)作,而不是自個‘盯著電腦屏幕’,忘記周圍的同學(xué)。它讓編程從孤獨(dú)的活動變成社交活動。”

  谷歌、斯坦福大學(xué)研究人員保羅·比利克斯坦(Paulo Blikstein)以及設(shè)計公司IDEO正嘗試通過打造各家企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)能夠共享的通用技術(shù)平臺,進(jìn)一步推動該概念的發(fā)展。通過那樣,教育界研究人員可以少花時間去研究電子方塊或者其它設(shè)備的技術(shù)基礎(chǔ),而將更多的時間花在設(shè)計新的、更好的教學(xué)方式,讓學(xué)生能夠透過那些方塊真正學(xué)到東西。

  運(yùn)作原理

  該項(xiàng)目提供三種不同的方塊。其中“puck”最為有趣,每個puck包含不同的控制方式,如開關(guān)和方向箭頭。根據(jù)谷歌團(tuán)隊發(fā)布的資料,puck不需要任何的電子組件。你甚至可以用導(dǎo)電墨水將它們打印在紙上。Puck要置于將數(shù)據(jù)傳送到“主機(jī)板”(應(yīng)用的一種中央控制)的“基板”之上。主機(jī)板包含電源以及名為Raspberry Pi Zero的低價微型計算機(jī),它能夠跟其它的外部設(shè)備進(jìn)行通信。

  在樂器中,這些外部設(shè)備可能包含揚(yáng)聲器。在其它情況下,它可能包含配備劃線筆的機(jī)器人。Puck可以跟諸如溫度計的環(huán)境傳感器關(guān)聯(lián),你組裝的程序可以直接將當(dāng)前的溫度信息傳送給計算機(jī)。你還可以將安排保存到單一的puck當(dāng)中,這樣會便于你將它們重新用于另一款應(yīng)用,或者開放更加復(fù)雜的程序。

  要指出的是,每個方塊都有幫助兒童理解它們的配搭(如匹配磁條或者定向連接器)的功能。在谷歌覆蓋150個兒童的試驗(yàn)中,該設(shè)計降低了他們在沒有指導(dǎo)的情況下用方塊編程的難度。接下來,教育工作者可以以這些理念為起始點(diǎn),基于該平臺開發(fā)出新的方塊,考慮就這些小玩意的使用制定不同的教學(xué)計劃,以深化學(xué)生對該技術(shù)的理解。

  Project Bloks教授的編程知識并不足以讓你的孩子小學(xué)畢業(yè)就能謀得工作。但那不是重點(diǎn)。該項(xiàng)目的真正目的在于,讓他們打好計算的基礎(chǔ)概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。“我認(rèn)為,該項(xiàng)目擁有改變計算機(jī)科學(xué)教育的潛力。”比利克斯坦說道,“我們并不是專注于計算機(jī)科學(xué)是項(xiàng)職業(yè)技能,學(xué)習(xí)計算機(jī)科學(xué)會給你帶來好工作這一點(diǎn),而是專注于把計算機(jī)科學(xué)看作二十一世紀(jì)的一項(xiàng)新讀寫能力,它對于各行各業(yè)的人來說都很重要。”

  理想情況下,Project Bloks和其它的有形計算系統(tǒng)應(yīng)該還能教育那些原來從未考慮過學(xué)習(xí)編程的人。“美國和整個地球都非常需要編程成為一項(xiàng)人人都會的活動。”麥克納尼指出,“白人、書呆子和男生主導(dǎo)這項(xiàng)專業(yè),懼怕數(shù)學(xué)的聰明女生避開工程學(xué)的時代早就應(yīng)該結(jié)束。”

  項(xiàng)目兼容問題

  Project Bloks基于數(shù)十年來的有形計算研究,從麻省理工學(xué)院研究人員西摩爾·佩珀特(Seymour Papert)在1960和1970年代幫助兒童開發(fā)機(jī)器人烏龜?shù)呐?,?990年代的AlgoBlocks可編程項(xiàng)目,再到杜夫特大學(xué)的Tern項(xiàng)目。近年來,新有形計算平臺不斷涌現(xiàn),如LittleBits、Kibo和Osmo。

  然而,該領(lǐng)域仍缺乏可讓一個項(xiàng)目的組件兼容另一個項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)Project Bloks團(tuán)隊稱,這些項(xiàng)目的設(shè)計很多都沒有考慮到學(xué)校教育。

  該平臺對于原有的有形計算系統(tǒng)來說會有多大用處還不好說,那些系統(tǒng)很多都有著與Project Bloks全然不同的設(shè)計目標(biāo)。“我們將會去研究Project Bloks團(tuán)隊做了些什么,看看彼此之間是否存在自然的協(xié)同效應(yīng)。”LittleBits的CEO阿亞·比德爾(Ayah Bdeir)表示。

  不過,Project Bloks仍處于初生階段。因此,可能要等到該團(tuán)隊進(jìn)一步開發(fā)該技術(shù),才能更加深入地了解它的效用。從目前來看,業(yè)界的反響相當(dāng)樂觀。比德爾將其看作她的公司已經(jīng)在做的工作的一種認(rèn)可,該領(lǐng)域其他的專家也有類似的看法。

  “我認(rèn)為,谷歌的Project Bloks項(xiàng)目很贊,”麥克納尼說,“我實(shí)在想不出比谷歌將有形編程加入他們的教育使命更加美妙的事情了。”

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