与很多人的旧印象不同,编程其实并不该是一个让人退避三舍的科目。如今在寓教于乐的编程软件和玩具的帮助下,编程教育也能变得有趣起来。
本文来源“英国教育周刊”,搜狐教育·智见获授权发布。未经允许,谢绝转载!
为了解决目前英国对于技术人员的巨大需求缺口,编程已于三年前被纳入了英国国家课程大纲。虽然大多数学生并不想成为软件工程师,但在如今科技与生活结合得日益紧密的社会中,数字技术方面的技能和素养的确能让人受益匪浅。
对于孩子们来说,学习编程并不可怕,他们总是好奇心旺盛,乐于接受新事物,喜欢一切带有键盘和屏幕的东西。相反对于一些未接触过编程的家长来说,学习编程却被认为是一件可怕的事。
为了突出其寓教于乐的特性,我们常常会将一些产品称为“玩具”或者“游戏”,然而它们具备的功能却远远不仅于此。但如果孩子们将学习视为游戏,那么就会更愿意投入其中,而不仅仅是参与走个过场而已。

以下介绍的这些“玩具”和“游戏”便是2017年新一批在英国市场崭露头角的编程教育套装:
· Piper 电脑盒子
虽然编程属于软件领域的工作,但是了解硬件设备也非常重要。可惜的是,并没有很多人能熟练掌握硬件方面的知识。因此自己用相关组件组装电脑,既是一次充满趣味的动手过程,也能让孩子们了解电脑的各个部件。
Piper电脑盒子以树莓派电脑(Raspberry Pi)为原型,要求孩子们根据真正的设计图组装自己的第一台电脑。整个过程会花上好几个小时,因此并不是一次一蹴而就的简单体验,这一点也是开发者设计的初衷。
Piper电脑盒子主要针对8-12岁的孩子设计,组装完成预计需要8-10个小时。
组装好电脑后,孩子们可以通过广受欢迎的3D设计游戏《我的世界》(Minecraft)继续学习编程知识。Piper公司认为,让孩子们使用《我的世界》更利于他们学习理解复杂的编程设计理论和图解。
此外孩子们也可以使用Scratch少儿编程工具或Python计算机语言。在普通电脑上,他们可以进行游戏设计、编辑文档、浏览网页,甚至使用LibreOffice软件创建文档、幻灯片和表格。
Piper电脑盒子包含有鼠标、充电电池、话筒、以及一个7英寸800x480的LCD显示屏。如果想要编程,还可以加入键盘。其主机拥有1.2GHz的四核处理器,1G电脑内存,USB、HDMI等各种接口也一应俱全。
整个盒子并不便宜,需要近300英镑,但却物有所值,毕竟它能用于组装一台简易电脑,不仅能教会孩子们编程,也可以让他们初步学会组装电脑以及电子知识。
· Anki Cozmo智能机器人
Anki Cozmo在设计之初并不以编程教学为目的。一眼看上去,它就像一个有趣而吸引人的互动型机器人,但孩子们也能参与其包含的编程小游戏。
作为一款小巧的个性化机器人,Cozmo能与人和周遭环境互动,并包含三个触控式模块。它能搬运并搭建这些模块,利用它们进行一系列游戏,做出不同的动作,甚至可以利用自带的摄像头识别人脸。

其中一个名为Code Lab的功能能让用户组合一系列不同的动作来进行编程,设计Cozmo机器人的行为。
该套系统利用简单易懂的色彩模块编码体系来教授基本的编程逻辑,有的模块负责发出动作动画指令,有的负责循环等功能,其它模块则类似于触发装置,例如识别人像,或者查找临近的模块。
这个功能非常简单,但却有着极大的开发探索空间,玩家甚至可以为Cozmo机器人设计出极其复杂的行为。

· Bitsbox编程套件
Bitsbox利用简单的编程指令设计创造出不同的软件。孩子们通过复制、修改应用程序来达到学习编程的目的,并可以将它们下载到自己的智能手机或平板电脑上。
Bitsbox每个月都会给订阅用户寄送含有各种有趣编程材料的包裹。每个包裹都包含彩页介绍,12-20种可编程的应用程序,同时还有各种高质量的小附件,比如交换卡、海报、贴纸、无毒纹身贴,甚至“神秘玩具”。

与此同时,Bitsbox的应用程序从基础的编程到具备声音图画的游戏应有尽有,而孩子们使用的编程语言则是简单的Java和HTML5。
孩子们可以在Bitsbox网站上的虚拟平板电脑中输入不同的编码,便能亲眼看到应用程序的变化和运行。在设计完成后,孩子们还可以下载软件并分享给朋友和家人。
Bitsbox的理念是孩子们得真正学会如何编写代码。这一点与Scratch一类利用可视模块语言的想法不同,Scratch类的程序更偏向于教授编程逻辑,而不是如何使用代码语言。
也正因如此,Bitsbox可以与Scratch搭配使用,为希望进一步学习编程的孩子打下基础。

尽管大多数教育学者都认为对于6-12岁的孩子来说,编写代码的难度太大,因此编程逻辑常常处于比编写代码更重要的地位。但Bitsbox并不赞同这个观点,正如年幼的孩子相比大一点的学生更擅长学习外语或音乐一样,他们也更能适应电脑语言。
Bitsbox相信虽然家长们可以以更低价格下载到电子书籍,但如果孩子们每月能收到一个实体包裹,他们会更乐于使用软件,参与到具体编程中来。
· Osmo Coding编程游戏
Osmo是一款专门针对iPad用户的创意儿童游戏。有别于普通的iPad游戏,Osmo采用蒙台梭利教育法,并结合实物道具来达到教育的目的。
Osmo组件包含一个可以垂直安放iPad的底座支架,一个可套装在摄像头上的镜子,以便于让电脑系统识别底部的用户行为。这种“反射AI技术”可以帮助孩子们在真实世界中玩耍的同时,通过iPad实时观察自己的创作成果。

Osmo提供多种寓教于乐的编程游戏,其开发团队中有多位前谷歌软件工程师,因此编程教学的质量能得以保证。
例如其最新发布的一款游戏被命名为Osmo编程(Osmo Coding),专为5-12岁儿童设计。该游戏基于简洁的Osmo游戏系统,使用能拼合的简单模块。将模块放置于iPad前并进行相应操作,孩子们就能指挥游戏角色Awbie在游戏中的森林和海滩中寻找草莓。
每个操作模块负责一个特殊的指令,例如走、转弯、跳、摘取等,并且能和其它指令组合使用。将动作指令与参数、循环、以及布尔数学逻辑(即“如果-则”逻辑)等功能模块组合后,就能让Awbie执行一系列复杂的动作。

Osmo的设计可以让玩家在运行指令之前实时观察到模块指令的效果,这就同时具备了Scratch与乐高积木的优点。
目前Osmo Coding Jam编程游戏售价约60英镑,不过在使用之前,玩家必须使用价值约70英镑的Osmo初学者盒子(Osmo Starter Kit)。
· ThinkFun编程大师
ThinkFun编程大师旗下的“编程逻辑”是一款利用拼图来教授编程核心概念的游戏。
事实上这款游戏更像是桌游——它并不需要充电或者下载应用程序,也不需要玩家准备电脑。只要摆好道具,决定好游戏角色和条件令牌,玩家就可以全身心投入。

在每一关中,玩家都需要设定一个游戏角色采集能量水晶,然后经由路径到达目标出口。
在此过程中,玩家的思考过程将与电脑执行指令的过程类似,玩得越多,就能越理解复杂的编程概念。孩子们将在游戏中学会“只有唯一一种方式能成功到达目的地”——这与编程概念相似,即在真实编程中,只有唯一一种代码能达到理想的效果。
目前ThinkFun编程大师的游戏共包含60个关卡,帮助玩家从初学者成长为专家。
· STEM老鼠机器人
STEM老鼠机器人主要针对于小学阶段学习STEM课程(科学、科技、工程、数学)的学生,培养他们的编程热情和批判性思维。
在游戏过程中,孩子们的任务是通过对装有电池的老鼠机器人下达指令,让它顺利找到奶酪,既可以单人完成,也可以多人游戏。这样孩子们将学会包含Step Coding和Logic在内的基本编程概念。

这款游戏道具包含16个塑料底座组件,22个塑料迷宫墙体组件,3个隧道组件,20个用于设计跟踪老鼠机器人行动、指挥其找到奶酪的指令卡,以及一个多种语言的游戏说明书。孩子们可以在地板上铺开道具,进而开始学习编程。
· ThinkFun乌龟机器人桌游
乌龟机器人也是一款不需要电子设备的编程桌游,主要教授4岁及以上的幼儿有关编程的基本知识。
这款游戏受到乐高积木编程语言的启发,让孩子们利用游戏卡编程。通过类似于前进、左转、右转一类的游戏卡,玩家可以指挥自己的乌龟机器人在桌游板上进行不同的动作。乌龟机器人采集到钻石即为获胜。如果玩家操作出错,则可以使用漏洞卡(Bug Card)进行撤销更正。

游戏的关卡难度从初级到高级不等,玩家升级后,他们将遇到冰墙(Ice Walls)之类的障碍物,必须使用更复杂的指令卡来应对(例如使用激光来融化冰墙)。游戏可以同时容纳2-5名玩家,拿到钻石的一方获胜。
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