云陽
在最近公布的2019年美國計算機奧林匹克競賽(USACO)的25位決賽入圍者中,有19位華裔選手,占到總入圍者的76%。作為計算機類的頂級賽事,此競賽每年吸引世界各國青少年計算機愛好者參加,其中表現出色的學生將得到美國等發達國家一流大學的關注。
很多家長都想讓孩子上美國常春藤,但美國大學的錄取標準不僅僅在于標準化考試分數,更注重的是學生的全面發展,比如課外活動、社區活動、領導才能等。其中,參加數學或計算機類競賽,是很多華裔家庭最擅長的加分項。很多家長都聽過中國孩子通過數學競賽步入名校的故事,但其實計算機競賽、機器人競賽、編程比賽,也都是通向藤校的快速通道。
編程教育訓練人的思維
從小學習讓未來有更多可能
其實科技界的很多大佬都有從小學習編程的經歷。Uber創始人卡蘭尼克6歲開始學習編程,Google人工智能Alpha Go創始人哈薩比斯8歲開始學習編程,特斯拉CEO馬斯克9歲開始學習編程,FaceBook創始人扎克伯格11歲開始學習編程,世界前首富的比爾·蓋茨13歲學習編程……
企業家李開復從10歲開始學習編程,1988年獲得卡內基梅隆大學計算機系博士,1990年開始依次在蘋果、微軟和Google擔任過副總裁,是唯一在以上三大公司都擔任過高管的華人。李開復擁有常人難以企及的成就,與他從10歲開始學編程的經歷有很大關系。因為學習編程,并不只是掌握編程的能力,更重要的是可以訓練人的編程思維。李開復曾斷言:“未來15年,50%的人類工作將會被人工智能所取代,編程會變得越來越重要。如果讓孩子從小就學編程,這會讓孩子的未來充滿了更多的可能。”
分階段教學
實踐中逐步鍛煉邏輯思維
當中國的孩子還在各種語數英的課外班里學習時,許多國外的家長們已經早早讓孩子們開始接受編程教育。當前,全世界至少24個國家已經將編程課加入到國家基礎課程體系之中,而多數發達國家已經把增加編程教育提上了的日程。
對世界日益加快的發展變化趨勢,該給孩子怎樣的教育,才能讓他們在未來的競爭中不落后?這是很多家長都會擔心的問題。2014年9月,英國正式將編程納入義務教育,并在政府網站公布課程大綱,其中列出了孩子需要學習的編程技能。在孩子5~6歲時,開始對算法有基礎的概念,但不一定直接涉及電腦編程。在向孩子介紹說明什么是“一串指令”時,老師可以用小孩早上起床刷牙洗臉的順序等簡單的例子來解釋,同時也會讓學生自己創造或修改簡單的程序,發展邏輯推理能力。
在7~11歲階段剛剛升入小學的小孩,會開始接觸稍微復雜的程序編寫。他們會學習嘗試解決特定問題,掌握包括variables與sequence、selection、repetition 的概念。在這個基礎上,他們一方面持續發展邏輯推理能力,一方面學習使用網站與其它網絡服務,而且還會涉及到更多搜集、分析、呈現后端數據的練習。
等孩子到了11~14歲,進入中學之后,就會開始使用兩種以上的語言(其中至少一種是文本語言(textual),并編寫自己的程序。學校和教師可以自由選擇特定語言與編程工具,學生將會學習布爾邏輯(像是 AND、OR、NOT),認識二進制數,研究電腦硬件與軟件的分工合作等。
孩子在學習和實踐編程的過程中,也同時鍛煉了“計算思維”。計算思維就是從理解問題到找出路徑的思維過程。學會這個思維的孩子,可以將一個問題清晰具體地描述出來,再將一個個大問題逐步分解成獨立的小問題,由復雜變簡單,由抽象變具體。通過這個過程,孩子學會了編程,也就學會了一套解決問題的方法,進而打開通往未來的大門。
計算機編程
海內外名校最青睞的特長
2018年末一期美國CNN的社會調查顯示:在5萬多名IT開發人員中,有將近30%的被調查者是在5歲到10歲之間開始接觸編程的。而除了開發人員以外,受調查的科技企業人員中也有將近20%的高管人員在小時候接受過編程教育。
計算機編程,對于孩子升學無疑是一項特別亮眼的加分項。有科技特長的學生在申請海外名校時擁有一定優勢。從杭州15歲高三女孩郭文景因獲得奧林匹克信息競賽獎項從而被哈佛錄取,再到武漢外校英中國際班學生沈凡收到庫珀聯盟學院的錄取通知書,并獲得每年約2.14萬美元的高額獎學金,可見學會編程,并做出相關成就,對于留學生的院校申請,未來學習以及職業發展都起到了重要作用。
計算機編程能力不僅在國外備受重視,在國內,會編程的科技特長生也能在升學時因此得到助力。目前在國內,名牌大學自主招生,編程奧賽錄取率是其他學科的2倍,學生在大賽中獲得國獎或省獎后會被保送至清華北大等各省名校。2017年浙江作為新高考試點省,將信息技術納入7選3的科目中。信息技術的考試范圍包括編程、數據庫處理等,且考試方式以上機操作為主。2017年8月,國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,明確指出在中小學階段應設置人工智能相關課程、逐步推廣編程教育。孩子學習編程,無論在國內外升學都將領先同齡人一步。
“在未來,如果你的孩子懂編程,他就是未來世界的創造者,如果他不懂,他只是使用者。”前芬蘭教育部長如此強調編程對孩子的重要性。一直以來,編程都被誤認為是代碼編寫,而實際上編程培養的核心是算法和邏輯,這對于提高孩子的邏輯思維能力、動手能力、獨立思考能力、團隊協作能力、持續學習能力都有很大的幫助。學編程不僅是學習一項可以升學加分的技能,更重要的是幫助訓練孩子的邏輯思維,讓孩子更有批判式思考和創意的能力。
海內外編程教育各異
中式編程教學漸成趨勢
在“HackerRank編程社區”有這樣一組數據,反映了世界各國5~10歲的少兒編程教育發展情況。這一報告反映了在參與調查的17個國家中,英國和澳大利亞遙遙領先,英國是全球最早推行少兒編程教育的國家,很早就將少兒編程加入中小學必修課程。
英國:孩子5歲學編程
英國政府要求全面改革英國的中小學教學體系,讓所有5歲以上的孩子都能夠接受到編程必修課程。在這一改革中,英國政府明確了在少兒編程教育中“應當加入與學生邏輯接受水平相當的算法與計算機基礎知識”,并且“各大公立與私立中小學應當能夠為學生開設足夠時長的編程課程,并提供必要的硬件設施。”
美國:編程是孩子未來必須具備的能力
目前,美國的少兒編程教育普及率最高,達到44.8%,遠遠超過排名第二的澳大利亞。2016年美國政府宣布投資40億美元開展編程教育,將編程加入Steam教育體系。在美國的教育理念中,編程既代表著創造能力,也是人類未來必須具備的能力。
澳洲:全國必修編程課
澳大利亞的少兒編程教育普及率為10.3%,暫時排名全球第二。2016年,澳大利亞正式將編程引入全國必修課程,學生在10歲時開始學習編程,培養編程思維,12歲左右便可在電腦上進行編程實操訓練。
芬蘭:編程是重要的學習工具
芬蘭的少兒編程教育普及率為8.9%。2015年,芬蘭的IT公司和科技行業組織嘗試對數十個10歲到12歲的兒童,教授以編程為主導的教育課程。2016年8月,芬蘭實施新的《國家核心課程大綱》,首次將編程納入小學教學大綱,作為一年級的芬蘭小學生必修編程。
但芬蘭并沒有專門設置編程課或計算機科學課等科目,而是將編程作為像“閱讀”“書寫”一樣必須學會的學習工具,開展跨學科的“現象教學”活動。
西班牙:編程是課程重心
根據聯合國教科文組織的統計,西班牙的少兒編程普及率已經達到17.2%,這一數字在將來仍將快速增長。在政策上,西班牙政府也將ICI課程的重心轉向了編程和計算機科學。這一課程甚至已經涉及到了現在某些大學本科計算機專業的基礎知識。
亞洲:多國中小學全面開展編程教育
在亞洲,新加坡在2017年中小學考試中加入了編程考試。日本頒布的《學習指導要領》中指出,“要在2020年,中小學全面實現編程教育。”無獨有偶,最近“日本繼大學和高中之后將編程列為小學必修課”這一新聞想必也已經刷遍了各大家長群與朋友圈。這一新聞顯著地體現出了,日本從國家到家長都已經開始重視編程教育。
中國:奮起直追的編程教育
根據《2017開發者技能報告》,我國的少兒編程教育普及率僅為0.96%,遠遠低于世界發達國家。美國K12階段有超過60%的孩子曾接受編程教育,而中國在此階段接受過編程教育的孩子則不到5%。
盡管稍晚一步,但國內教育部在2016年就發布《教育信息化“十三五”規劃》,將信息化教學能力納入學校辦學水平考評體系。2017年,國務院又印發《新一代人工智能發展規劃》,明確指出人工智能成為國際競爭的新焦點,應逐步開展全民智能教育,在中小學階段設置人工智能相關課程、逐步推廣編程教育。
在國內的一二線城市,家長對于教育的指向性更敏感,為孩子報編程班已經成為部分家長心照不宣的默契。三四線城市因為缺乏靠譜的青少兒編程教育機構,家長想讓孩子學,往往有心無力。
這意味著,學習少兒編程不再只是讓孩子多個興趣或者是學個技能而已了。編程這一門課程很有可能在未來達到如今英語課一樣的地位,成為每一個孩子必須擁有的核心競爭力。近幾年,我國已經不斷意識到了信息化教育的重要性,相繼出臺各種相關的政策鼓勵、支持編程教育、信息化教育的不斷發展,推動編程教育在國家基礎教育層面的普及深化進程。