編程教育的未來(lái)是玩具方塊

　　谷歌近日發(fā)布全新的開(kāi)放硬件平臺Project Bloks，讓兒童可以通過(guò)玩具方塊學(xué)習編程?！哆B線(xiàn)》撰文指出，在谷歌看來(lái)，編程教育的未來(lái)是玩具方塊。

　　以下是文章主要內容：

　　編程是一項孤獨、抽象且令人沮喪的活動(dòng)。即便是開(kāi)發(fā)最簡(jiǎn)單的應用程序，你都可能要在電腦前花上數個(gè)小時(shí)——甚至數日——用某種晦澀難解的編程語(yǔ)言寫(xiě)代碼，運行代碼，進(jìn)行調試，然后再運行，如此循環(huán)不止。

　　但隨著(zhù)編程成為現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(méi)什么耐心去學(xué)抽象東西的小孩子。近年來(lái)，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在，谷歌研究團隊推出名為Project Bloks的新項目，想要將編程變成一種可以動(dòng)手玩的體驗。

　　他們設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(lè )器、自動(dòng)化玩具或者可給智能手機和平板電腦發(fā)送信息的設備。該理念被稱(chēng)作有形計算，據曾在麻省理工學(xué)院研究有形計算的蒂姆·麥克納尼(Tim McNerney)稱(chēng)，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(shuō)，“那讓他們可以跟其他的小孩一塊協(xié)作，而不是自個(gè)‘盯著(zhù)電腦屏幕’，忘記周?chē)耐瑢W(xué)。它讓編程從孤獨的活動(dòng)變成社交活動(dòng)。”

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

　　運作原理

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

　　在樂(lè )器中，這些外部設備可能包含揚聲器。在其它情況下，它可能包含配備劃線(xiàn)筆的機器人。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前的溫度信息傳送給計算機。你還可以將安排保存到單一的puck當中，這樣會(huì )便于你將它們重新用于另一款應用，或者開(kāi)放更加復雜的程序。

　　要指出的是，每個(gè)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(gè)兒童的試驗中，該設計降低了他們在沒(méi)有指導的情況下用方塊編程的難度。接下來(lái)，教育工作者可以以這些理念為起始點(diǎn)，基于該平臺開(kāi)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)。該項目的真正目的在于，讓他們打好計算的基礎概念學(xué)習的基礎。“我認為，該項目擁有改變計算機科學(xué)教育的潛力。”比利克斯坦說(shuō)道，“我們并不是專(zhuān)注于計算機科學(xué)是項職業(yè)技能，學(xué)習計算機科學(xué)會(huì )給你帶來(lái)好工作這一點(diǎn)，而是專(zhuān)注于把計算機科學(xué)看作二十一世紀的一項新讀寫(xiě)能力，它對于各行各業(yè)的人來(lái)說(shuō)都很重要。”

　　理想情況下，Project Bloks和其它的有形計算系統應該還能教育那些原來(lái)從未考慮過(guò)學(xué)習編程的人。“美國和整個(gè)地球都非常需要編程成為一項人人都會(huì )的活動(dòng)。”麥克納尼指出，“白人、書(shū)呆子和男生主導這項專(zhuān)業(yè)，懼怕數學(xué)的聰明女生避開(kāi)工程學(xué)的時(shí)代早就應該結束。”

　　項目兼容問(wèn)題

　　Project Bloks基于數十年來(lái)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(kāi)發(fā)機器人烏龜的努力，到1990年代的AlgoBlocks可編程項目，再到杜夫特大學(xué)的Tern項目。近年來(lái)，新有形計算平臺不斷涌現，如LittleBits、Kibo和Osmo。

　　然而，該領(lǐng)域仍缺乏可讓一個(gè)項目的組件兼容另一個(gè)項目的標準。據Project Bloks團隊稱(chēng)，這些項目的設計很多都沒(méi)有考慮到學(xué)校教育。

　　該平臺對于原有的有形計算系統來(lái)說(shuō)會(huì )有多大用處還不好說(shuō)，那些系統很多都有著(zhù)與Project Bloks全然不同的設計目標。“我們將會(huì )去研究Project Bloks團隊做了些什么，看看彼此之間是否存在自然的協(xié)同效應。”LittleBits的CEO阿亞·比德?tīng)?Ayah Bdeir)表示。

　　不過(guò)，Project Bloks仍處于初生階段。因此，可能要等到該團隊進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該技術(shù)，才能更加深入地了解它的效用。從目前來(lái)看，業(yè)界的反響相當樂(lè )觀(guān)。比德?tīng)枌⑵淇醋魉墓疽呀?jīng)在做的工作的一種認可，該領(lǐng)域其他的專(zhuān)家也有類(lèi)似的看法。

　　“我認為，谷歌的Project Bloks項目很贊，”麥克納尼說(shuō)，“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。”