“ 科學就是那些我們能對計算機說明白的東西,余下的都叫藝術?!薄叩录{
很多發(fā)明與發(fā)現(xiàn),都可以追溯至哲學、虛構和想象,尤其是“懶人”的奇思妙想和異想天開。哲學為人類的冒險提供了指導,而虛構和想象則幫我們大開了腦洞。

為了讓機器能完成人類本性深惡痛絕的任務,人類花費了一代又一代人的努力,最終讓這個夢想一點點變?yōu)楝F(xiàn)實,也從此開啟了人類與機器互相學習和互相馴化的生涯。
比如,我們想讓機器高效執(zhí)行人類的命令或者學習人類的智慧,我們就必須和機器高效地溝通。最好的方式,就是借助一個工具——編程語言,教會機器快速讀懂人類的意圖和指令。

但是,正因為機器這種嚴格服從和高效執(zhí)行的特性,讓機器學習人類、人類理解機器簡直難如登天。最終,人類進行了許多嘗試和努力,才誕生了我們今天的編程語言和碼農(nóng)職業(yè)。
所以說,編程當中包含了許多智慧和學習原理,比如:人類智能和人工智能,也就是對應了人的晶體智力和流體智力發(fā)展,給人們提供了一個非常好的思維訓練和表達空間。

當人們弄清楚其中訣竅與套路,作為成人,我們就可以憑借高度的自律復制機器的這套高效思維方式。但是,在很長一段時間內(nèi),我們認為編程和孩子無關。畢竟我們對一個成長中的孩子一無所知。
是教一個什么都不會且木訥的機器容易,還是教一個什么都不會且頑皮的孩子容易?孩子生來就是一張白紙嗎?沒有自己的思想嗎?可以主動建構這個世界嗎?
教育學家和心理學家們前赴后繼的努力,讓我們對兒童的認知和成長有了更多的了解。心理學大師兼兒童教育大家——讓 · 皮亞杰,通過對兒童多年的觀察與研究,最早提出建構主義,讓兒童學習編程、促進思維發(fā)展具有了現(xiàn)實可行性。
在建構主義中,兒童被看作是一座建筑,兒童的"學"是在不斷地、積極地建構著自身的過程;而教師的"教"則是一個必要的腳手架,支持兒童不斷地建構自己,不斷建造新的能力。?借助一些良好的環(huán)境與工具,提供充分溝通、訓練和思考的空間與機會,可以極大地促進兒童認知的發(fā)展。

而他的弟子們,尤其是后來的兩位人工智能之父西蒙 · 派珀特和米切爾 · 雷斯尼克,通過不懈的努力,讓適合兒童的思維訓練學科變成了真正的現(xiàn)實。
1)第一階段:Logo語言(小海龜繪圖)
世界上第一個青少年編程語言可以追溯到1968年。西蒙 · 派珀特教授,有一天在散步時偶然看到一個像海龜?shù)臋C械裝置,由此觸發(fā)了靈感,發(fā)明了LOGO編程語言。因此,在 LOGO 的世界可以看到一只小海龜,可以輸入指令,讓海龜在畫面上走動,可以按照上下左右,或指定的角度移動,甚至可以加速/減速,重復某一個動作。它最主要的功能是繪圖。?

雖然看起來簡單,但背后的學科知識是人工智能、數(shù)學邏輯以及發(fā)展心理學的結合。簡單的指令組合之后可以創(chuàng)造出非常多的東西。不過,在 LOGO 語言發(fā)明的年代,計算機的價位在幾千美元一臺,對普通人來說根本用不起。于是派普特就發(fā)明了實體版“小海龜畫圖“,孩子可以使用簡易的鍵盤控制器,操縱“小海龜”畫出圖形。
2)第二階段:Lego?Mindstorm(樂高機器人)
1984年,時任樂高公司 CEO 的克伊爾德·克里斯丁森在電視中看到了一次派珀特的采訪節(jié)目,當時正在電視中演示實體 LOGO 海龜??死锼苟∩J為,實體化的海龜跟樂高的產(chǎn)品哲學有相通之處,二者如果能夠結合起來,一定是個不錯的新產(chǎn)品。
在與樂高接洽后,派珀特提出了一個不同以往的想法。LOGO 和“小海龜”,以及 MIT Media Lab 的其它研究都需要將實物機器人與計算機連接。派珀特的新設想是,能否創(chuàng)造一個能替代電腦的樂高零部件——一個具有計算的功能,又和樂高一樣小巧、便宜的零部件。

在當時,這是一個巨大的挑戰(zhàn),然而這也將會是一個巨大的革命式創(chuàng)新。這個設想直到 1998 年才得以實現(xiàn)。樂高 Mindstorms 在 1998 年 9 月發(fā)售,當年 12月1日即全部售罄。時至今日,樂高機器人依然是全球最火爆的教育機器人。為了向帕普特致敬,樂高用他 1980 年出版的書名作了注冊商標。從此,樂高掀起了一場全球的機器人風暴。
3)第三階段:LOGO語言+樂高積木(Scratch的誕生)
同樣受到帕普特啟發(fā)的還有一名青年記者。1982年,一次偶然的機會,他聽了帕普特的演講,由此顛覆了自己對計算機的認知。第二年,這個年輕記者拿著MIT的獎學金,參加了帕普特的研討班。這個青年記者就是后來的“Scratch 之父“—— 米切爾·瑞斯尼克(Mitchel Resnick)。

所以,二人是師徒關系。瑞斯尼克后來成了MIT實驗室學習研究教授,同時也是樂高教育全球董事,主導樂高機器人背后的科技巨人。作為帕普特理念的繼承者,MIT實驗室團隊在1983年一起完成了LOGO VS 樂高積木人機交互智能項目。在LOGO 的影響下,推出了更先進的面向兒童的編程語言,并于 2007 年發(fā)布Scratch首個版本。
在Scratch編程界面,程序語句都以拼圖模塊的形式呈現(xiàn),不同功能模塊劃分為不同顏色。編寫程序時,用戶只需像拼積木那樣把拼圖模塊搭在一起。只有當程序在語法上合規(guī)合理時,模塊接口才能對接上。所以,最后很多小朋友都說“Scratch很像線上的樂高”。
4)少兒編程在全球風靡與在中國起步
到今天,Scratch 在線平臺已有超過 5000 萬注冊用戶,被翻譯成 70 余種語言,在 150 個國家里被使用。而Scratch的誕生,為兒童創(chuàng)造了一個低門檻的編程學習環(huán)境,也給孩子將來學習其他編程語言創(chuàng)造了便利,大大加速少兒編程教育的普及和發(fā)展。因為人工智能的強大國家戰(zhàn)略意義,全球最開始首先由美國大力布局發(fā)展和推廣人工智能和少兒編程教育事業(yè)。

而中國在1984年時,由鄧小平和王震在上海觀看小學生操作簡易電子計算機,提出“計算機的普及要從娃娃做起”,開啟少兒編程教育前序。自2017國務院推出《新一代人工智能戰(zhàn)略規(guī)劃》社會各界紛紛發(fā)力響應,助推少兒編程教育發(fā)展。暨2019年人工智能紀元元年和2020新冠肺炎之后,少兒編程行業(yè)將得到再一次飛速的發(fā)展!
寫在最后
編程教育全球化勢不可擋。人工智能時代,我們唯有主動擁抱編程、學習編程,教孩子學編程,我們?nèi)祟惒庞锌赡懿环催^來被機器和人工智能所馴化。疫情過后,尊重生命,熱愛人文、科技向善,是我們身為教育工作者要始終堅守秉持的科學教育理念!