5000字乾貨：關於讓孩子學編程的深度思考和學習規劃

教育 08-05

作者：周花捲

編輯：果仁兒媽媽

最近幾年，STEAM教育一下子被推到風口。

尤其是「少兒編程」受到各路人馬追捧，不僅各種主打線上編程教育的初創公司遍地開花，一些傳統的線下學科培訓機構也紛紛開始開設少兒編程課程。

少兒編程的「一夜火爆」，背後少不了國家政策的支持。

2017年，國務院印發了《新一代人工智慧發展規劃》，其中明確提到：

「實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智慧相關課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教於樂的編程教學軟體、遊戲的開發和推廣。」

這一文件等於為少兒編程教育機構高調站台。

另一方面，和語文、數學、英語等學科培訓以及藝術培訓相比，編程課還算「小眾」。

所以很多機構也瞄準了這塊潛力巨大的市場，鋪天蓋地地搞起了宣傳。比如說號稱說要教給孩子「人工智慧」，或者號稱孩子學幾節課就可以做出很厲害的作品。

對於父母而言，自己懂得編程的人並不多，真的自己就懂編程的家長可能都996去了，沒時間管孩子的課外班；要麼就自己在家教了。

這就導致許多家長會被鋪天蓋地的廣告所「迷惑」，無法做出正確的判斷。

我自己從小就接觸編程，參加過信息學奧賽，在現實生活中，也在幫自己孩子規劃編程學習路線。

——我寫這篇思考乾貨的初衷，其實是分享我的思考新得，從而給廣大家長提供一份編程啟蒙避坑指南。

需要提前說明的是，這篇指南只從整體的角度探討，不針對任何具體的培訓機構。

為什麼機構說學編程要趁早？幼兒園就要開始學了？

我們這一屆家長，其實很少有人從小就接觸編程。很多人可能到高中甚至大學之前都沒有摸過電腦。

作為一個「異類」，我自己是從小學的時候就開始邊玩邊學編程了。

那時候的編程還不像現在有各種圖形化、看上去很好玩的環境和工具，都是直接編寫程序代碼的。我認為小學作為編程的起點是可以接受的。

我自己也帶過一些孩子學習簡單的編程，儘管每個人接受程度不同，但總體而言，小學二年級（7~8歲）的孩子，其實都已經可以理解編程的基本概念和邏輯了，比如指令、循環、分支、變數等等。

不過，這是否就意味著學編程越早越好呢？

曾經有一個著名的「雙胞胎爬梯實驗」：

一對雙胞胎，其中一個寶寶在48周時開始訓練爬樓梯，另一個寶寶在52周時才開始訓練，結果兩個寶寶都在54周的時候學會了。

學編程也是一樣，晚點開始，也未必就會落後，可能還能幫你省點錢。

這是因為一旦孩子的抽象思維和邏輯思維有了一定發展，編程中很多概念就可以被很快理解了；但反過來，你給一個幼兒園小朋友講這些東西，就需要花很長很長時間，他們還沒辦法完全理解。

小孩子無法理解這些抽象的概念怎麼辦呢？

那就只能搞所謂的「寓教於樂」了：以玩為主，把戰線拉長。這樣做對於機構其實也有好處，因為孩子報培訓班都是有一定粘性的，早點把你圈進來才能讓你一直學下去。

學編程有什麼用？機構說能提高課內成績？能幫助升學？

機構宣傳的那些好處可能都比較注重實用性，我們先不說這些。

從家長角度來講，學習編程的好處其實還是在以下兩方面：

第一是培養「如何解決問題」的思維方式。

編程思維的核心，其實是把複雜的問題分解成一個一個較小的模塊，而其中的一些模塊應該是可以重複使用的。

預先設計好這些模塊之間的聯繫，逐個實現這些小模塊之後，再把它們都整合到一起——這種能力對於解決任何問題都有幫助，也是讓孩子學習編程最大的收穫之一。

第二是「調試」這個過程所體現的價值。

沒有人能一次把程序寫對，寫完之後一運行，總會發現這樣、那樣的問題，這時候就需要進行「調試」。

調試對於孩子來講其實是個很痛苦的過程，有時候調了半天還是不行，就很有挫敗感。但這個過程恰恰能鍛煉很多能力：

比如怎樣找到問題出在哪裡，其實有很多技巧和方法；還要有足夠的耐心和敏銳的觀察力——這些都是放在任何領域都很有用的能力。

至於用編程來提高課內成績，理論上也許可以做到，但現實中並沒有太多數據支持，所以大家也別太當真。

至於編程是否能幫到升學，也是大家很關注的問題。

我觀察到的是：跟升學相關的「硬通貨」比賽賽事其實是非常少的。

比如拿NOI（全國青少年信息學奧林匹克競賽）來說，每年全國比賽金牌也就幾十個，其實是非常小眾的——如果我們拿這個獎牌作為學編程的目的，就會搞得像曾經的「全民奧數」一樣，家長和孩子都身心俱疲，也沒什麼意思了。

學習任何東西都是同樣的原則：興趣為先，適度引導。

學編程才能在人工智慧時代有飯吃？孩子能自己編寫人工智慧程序？

自從前兩年Google的人工智慧軟體AlphaGo擊敗人類最頂尖的圍棋選手以來，人工智慧一夜之間成了一個家喻戶曉的名詞。所有的機構都在拿人工智慧說事兒，比如說：「人工智慧編程，讓兒童贏在未來」等等。

我們說的人工智慧，其實是指以「機器學習」為主的一種軟體系統。

機器學習又是什麼呢？

著名人工智慧專家吳恩達（Andrew Ng）在他主講的斯坦福大學機器學習課程簡介中是這樣說的：

「機器學習是一門研究讓計算機無需專門編寫程序，就能完成工作的科學。」

也就是說，機器學習的目標就是「不需要編程」，意外嗎？

機器學習解決了一些複雜的特徵識別問題，

比如說一張圖片上面是貓還是狗，我們用傳統的指令編程很難讓計算機完成這個任務，因為貓和狗的特徵太複雜了，不是能用指令描述清楚的。

而機器學習的思路就是甩給計算機幾萬張圖片，每一張都事先標好答案，比如這張是貓、那張是狗、這張什麼都不是。用這些學習材料去訓練計算機，讓它自己找到貓和狗的特徵，再去判斷它沒見過的圖片里是貓還是狗。

因此，相比編程本身來說，人工智慧和數學的關係其實更強。學編程只能幫你更好地理解人工智慧的工作方式。

如果你問我什麼人在人工智慧時代一定有飯吃，我會說「數學家」；至於程序員，其實已經有人用遺傳演算法和神經網路教會計算機自己編程了，等於和程序員搶飯碗，你顫抖了嗎？

還有些父母聽說可以讓孩子自己編寫很厲害的人工智慧程序，感到非常心動，比如「讓孩子自己獨立編寫的動作捕捉程序」。

懂編程的人一看就知道這是哄小孩玩的——怎麼定義的「自己編寫」呢？

給孩子一個打包好的工具箱，裡面有一個現成的工具就叫「動作捕捉」，然後讓孩子自己寫一行代碼（其實是照抄一行代碼），調用一下這個工具，搞定。

這種東西從學習的效果而言有什麼意義呢？更多是為了讓家長不明覺厲，心甘情願掏錢吧。

其實，現在的人工智慧離真正我們期待的「智能」還差得遠。

如果機器學習本身的原理沒有突破，那麼可預見的將來，它依然會離「智能」差得遠。

未來，人工智慧將替代一部分人類工作，但我們不能把它看成是一種威脅，而是一種新的機會。

我們作為父母，面對人工智慧時代的時候，應該讓孩子「練好內功」，而不是趕現有技術的「時髦」。至於人工智慧，等有了一定的數學和計算機科學底子再去了解它也不遲。

學編程和學機器人的區別在哪裡？

我們環顧四周的課外班，就會發現：搞機器人的機構比搞編程的機構要多得多。這裡面有很多原因：

首先，很多機構最初都是搞樂高培訓起家的，從搭積木到機械結構、再到自動化是一個比較自然的路徑。

再加上樂高自己也有WeDo、EV3這樣的機器人教育模塊，因此機構在這方面的準備更充足一點。

其次，學機器人是需要購買硬體設備的，也可能成為機構的一個利潤來源，而學編程賣得就只有課時了。

最後，機器人領域裡可以有很多大大小小的比賽，這些比賽都是組隊參加的。儘管水平可能良莠不齊，但搭配組合、培訓後總能拿出成績，孩子也可以拿到幾張證書，皆大歡喜。而編程在大眾賽事這方面就比較缺乏，也和它的特點也有一定的關係。

父母該如何看待機器人教育呢？

我認為機器人學習其實是一個交叉領域，儘管也會涉及到一部分編程，但是在少兒階段，學習的內容還是集中在邏輯控制層面，並不會特別深入。

所以到底讓孩子學機器人還是學編程，應該從孩子的興趣出發：許多孩子對於機器人這種比較「現實」的東西更感興趣，而另一些孩子更喜歡「搞腦子」。

從STEM教育的角度來看，其實兩者都很好，無所謂孰優孰劣。

我也看到過一些機構非要忽悠家長說學機器人比學編程好，理由是學編程只能在電腦上搞虛擬的東西，機器人這種能做出真東西的才有用——這就是別有用心了。

假如你孩子喜歡編程，但機構卻極力推薦你去學機器人，那大概只能說明他們的機器人課更有優勢，或者說能帶來更多利潤。

多種編程語言，到底學哪種比較好？

許多人聽過不少編程語言，比如Scratch、Python、C 等等...到底學哪種呢？

其實你在市面上能見到的絕大多數少兒編程機構，都是學Scratch或者類似的Scratch的積木式編程。

Scratch是MIT（大名鼎鼎的麻省理工學院）開發的一款圖形化編程軟體，在全世界少兒編程教育領域都非常流行，它的特點就是簡單易學，上手快，幾分鐘就可以做出一些好玩的作品。

簡單易學不光是對小朋友容易學，對於機構的老師們也容易學。

少兒編程機構可以遍地開花，但是老師的缺口不是一時半會兒能夠補上的——很多老師也都是半路出家的，那麼顯而易見，Scratch是最容易上手的，所以絕大部分少兒編程機構都只有能力調集Scratch師資。

至於Python之類的正經編程語言，師資培訓和教研體系建設的難度要高上數倍，大部分機構其實都開展不了或者水平有限，真正有能力開展的屈指可數。

Scratch雖然好玩，但是它本質上還是個小孩玩具。

儘管號稱Scratch可以開發很複雜的項目，但是以它的設計模式，如果真做個大項目能累死你！

我自己就嘗試過，看著那些花花綠綠的積木堆在一起，真得有點腦殼疼。

Scratch其實更適合拿來培養興趣，學習一些基本的編程邏輯，如果一個機構讓孩子學Scratch超過兩年，那麼家長可以判斷這個機構比較「水」了，很可能後面也拿不出什麼東西。

如果孩子已經通過Scratch入門了，我的建議是：要儘快轉向學習正規的編程語言，只有使用正規的編程語言，才能學會嚴謹地表達程序結構和邏輯。

具體學哪種語言，要看孩子想做點什麼。

比如說，想開發iPhone的App，那就學Swift；想開發微信小程序，那就學習Javascript；如果打定主意要走競賽路線的，那就學C 吧，NOI選擇C/C 作為規定語言，是因為它們更貼近計算機底層的工作方式，說白了就是更加「硬核」。

如果還比較迷茫、找不到什麼特定的目標，我建議可以讓孩子學學Python，因為Python在各個領域都有廣泛應用（比如機器學習），也可以寫小遊戲（比如基於pygame等引擎）。

有一點想說的是：無論你讓孩子去學習什麼語言，都要引導孩子去關注那些核心和基礎的東西。

比如：計算機的結構和工作原理；計算機的操作系統；編程語言相關的底層知識，以及基本的演算法和數據結構知識。

——這些東西，從計算機誕生的那一天起幾乎就沒變過，正所謂「練好內功」才能「以不變應萬變」。

到了這個學習階段，一般孩子年齡也比較大了，應該具備一定的自學能力了。

我認為可以不拘泥於在機構學習，還有很多途徑可以學習這些知識，比如書本、在線課程（MOOC之類的，中文課程也非常多），甚至還有一些提供互動式課程的App（比如蘋果的Swift Playgrounds）。

在這個階段，如果自己家沒有家人懂編程的話，讓交一個懂編程的朋友，比找個機構更管用。孩子學習的過程中有靠譜的人隨時給答疑，或作出實時指導，效果自然會好很多，家長可以多請人家吃吃飯表示感謝。

報編程班，應該報線上呢還是報線下呢？

這一部分是我的個人觀點：我認為對於低年齡段的孩子，相比線下機構，線上學習反而更有優勢：

首先，編程教學本身就是在屏幕上進行的，也就天然適合線上的方式；線下教學也是看老師的電腦屏幕，本質上也沒太大區別。

從實踐而言，線上課堂我們當家長的可以看到孩子到底在學什麼。即便不是專門旁聽，你沒事路過瞄兩眼也能了解個七八分；而線下課一般家長是不陪同的，我不太容易掌握老師教得好不好，孩子學得好不好。

其次，我之前提到了編程師資的培訓難度。儘管我認為Scratch比較容易，但要在短時間內讓老師具備深厚的教學功力，依然很困難。此外，Scratch教學離不開很多有趣好看炫酷的工程實例，這些東西都是需要專門的團隊花時間和精力去製作的。在這一點上，線上機構就可以有規模化的優勢：用集中團隊進行教研，也可以用少數精銳的老師去教更多的學生，我認為課程的質量應該更好一些。

再者，線上課的價格一般也比線下機構更便宜。

那線下班又有什麼獨特優勢呢？

我認為，線上機構的課程要照顧的群體比較大眾化，且老師很難觀察到學生的接受度，因此線上課程進度設置上比較寬鬆緩慢，也很難針對某個孩子的疑惑進行具體的指導，（除非是一對一的課）。

而這些劣勢，則是線下班的長項。所以家長要多觀察孩子的學習情況，選擇合適的方式學習。