人工智能时代来临：中小学推广编程教育，迎接未来挑战

2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，提出在中小学开设人工智能相关课程，鼓励社会力量参与娱乐性编程教学软件的开发和推广；

2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出“完善课程方案和课程标准，丰富适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容” ;

教育部办公厅关于《2019年教育信息化和网络安全工作要点》的通知指出，“推动中小学开设人工智能相关课程，逐步推广编程教育。”

暴风雨即将来临。无论你意识到与否，无论你准备好与否，人工智能时代已经来临！

人工智能时代是不是会导致司机、快递、收银、保安、保洁员等技术技能低、重复劳动率高的行业大量失业的时代？回顾历史，我们就会知道，洗衣机的发明并没有让家庭主妇“失业”，而是解放了她们的双手，让她们有更多时间去做对家庭和自己更有利的事情。

在新时代来临之前，你最应该改变的是你自己，因为时代不会为个人而改变。

如果将来一定会发明洗衣机，那么从现在开始，学习的不是如何把衣服洗得更干净的技能，而是学习如何操作洗衣机，或者是设计和制造洗衣机的技能。机器。

作为《人工智能与编程在线直播课》的老师，小友老师经常被家长问到：

我的孩子特别喜欢玩电脑和PAD，很有创意。几岁可以开始学习编程？

我的孩子们已经在学习乐高机器人了。他们可以组装 EV3 机器人，甚至可以编写自己的小程序来指导机器人执行各种动作。这是编程吗？

如果你编程时总是看着电脑，会不会容易近视呢？如果我沉迷于网络怎么办？

现在市面上有各种各样的编程语言：Scratch、Python、C++、JAVA……家长应该如何帮助孩子选择？

我的孩子对编程很感兴趣，但是课业已经很重了。为了选择学校，他必须参加各种困难的课程。如何平衡自己的时间？

我的孩子正面临从小学到初中/初中/高考的过渡，或者准备将来出国留学。是否有任何与计算机相关的考试/比赛对他申请升学或出国留学有利？

孩子学习编程一段时间了，积累了一定的经验。他希望在国内外考试/比赛中获奖。孩子和家长需要做哪些准备？

年幼的孩子家长会关心编程启蒙；他们的孩子年龄稍大，对编程有兴趣并有一定的基础，也面临着升入高等教育的压力。家长希望关注高价值的考试/比赛，提高孩子的综合竞争力。因此，本文分为以下两部分：

这篇文章超过一万字，基本涵盖了家长最关心的编程信息。仔细阅读大约需要40分钟。建议先收藏或者转发到朋友圈。

01.

4-10岁儿童

人工智能与编程学习计划

Part1：孩子什么时候可以学习编程？

无论是被誉为“最适合儿童编程启蒙”的Scratch，还是得到奥巴马、微软、谷歌、英特尔等大牌支持的“孩子通过播放视频轻松掌握编程技能”的code.org游戏”，小孩子尤老师个人认为肯定不适合4岁宝宝眼睛不成熟、手小。

然而4岁以上的孩子，通过认识一些单词，已经可以理解一些编程思维的基本逻辑和概念，比如指令、循环、分支等。有意加强孩子这方面能力的家长可以给孩子购买一些融入编程思维的桌游——卡牌、象棋等，在欢乐和谐的亲子时光中，完成宝宝编程思维的初级启蒙。

北美畅销的玩具有几款，其中大部分是著名烧脑玩具公司Thinkfun生产的。我想根据年龄给你推荐一些：

1）Robot Turtles，编程乌龟，比较简单，适合4-6岁的宝宝。

它是由前谷歌工程师发明并在互联网上众筹开发的。一经推出，就风靡北美幼儿玩具市场；

2）著名的Thinkfun“编程三剑客”：

濒临崩溃

流动站控制

机器人维修

这套游戏非常有名，并获得了普渡大学的认可印章。它还在奥巴马倡导的热门编程活动“编程一小时”中获得了“完美游戏”的称号。

《三剑客》不适合太小的宝宝。比较适合学龄后玩。后面的关卡真的很难。小游老师曾经看到一个9岁的尖子生孩子玩这一系列的游戏。想了半天，模拟运行后还是需要回去修正错误。

同类型的游戏有很多。小游老师也搜了一些宝物和一些东西，发现类似的桌游也在中国研发生产，而且价格果然便宜很多。

Part2：孩子学习编程有什么好处？

如果没有任何好处，我们为什么要在孩子小的时候给他们买编程桌游呢？为什么不老老实实地玩卢多棋和斗兽棋呢？孩子们长大后，就会有三个王国。

其实，孩子学习编程的目的不仅仅是为了学会写代码。

斯坦福大学教育学院网站上发表了一篇文章，《Learning to code is not充分》——仅仅学会写代码是不够的。

未来，随着编程语言的迭代，将会出现更简单、更容易理解的编程语言。如果您会说或写，您也许能够编程。即使你有想法，机器也会帮你写代码。

编程思维是未来孩子理解和更好适应人工智能时代的金钥匙。

目前来看，编程至少会给我们的孩子带来以下好处：

1、较强的解决问题的能力；孩子在玩编程游戏/操作电脑时，需要将想要完成的任务分成大大小小的模块，然后通过一系列的动作/指令来完成这些模块的任务。这就是编程；

当他们长大后遇到问题时，也会分析问题、分解问题，通过一系列的行动科学有效地解决问题。这就是我们通常所说的职场项目管理能力。

2、编程中的各个任务模块可以逐一解决，也可以并行解决。我们生活中的事物也是如此。能并行的东西并行，会提高效率；

3、在编程中写一段代码。仅看这段代码是无法知道正确与否的。它需要安装、调试和更改。有时修改了很长时间还是不正确。这样会锻炼孩子的挫败商数，同时达到完美。孩子还必须有足够的耐心、缜密的逻辑思维、敏锐的观察能力；

4、孩子10岁以上，正式开始学习编程语言后，会要求辅修其他科目，比如精密算法，必须有良好的数学基础；

5、孩子到了15岁左右，参加各种科创竞赛，需要物理、化学、生物等方面的知识和能力。

第三部分：乐高等机器人与编程有何关系？

许多孩子，尤其是男孩，一直是乐高的粉丝​​。小尤老师自己的孩子也是粉丝。除了乐高之外，还有VEX机器人等大大小小的品牌，深受梦想成为工程师的孩子们的喜爱。

它们与编程的相关性如何？以乐高为例。乐高的 EV3 和其他套装都有编程模块。您可以通过Arduino编程语言编写程序，将其编译成二进制文件，然后烧录到单片机中。然后Arduino通过传感器感知环境并控制灯光、电机等设备提供反馈并影响环境。

也就是说，乐高学到的编程知识是建立在机器人硬件设计课程的基础上的。与我们通常所说的编程相比，它更注重“动手能力”的培养，更多地启迪物理和工程基础知识。

而编程则更注重“烧脑”。

无法说两者谁更好，但有一点需要提醒家长：当今中国的机器人领域，仍然缺乏真正有价值的比赛。北美有主要的机器人竞赛，对于申请美国大学也很有价值。不过，原本只有FRC和VEX两个比赛。近年来，由于种种原因，对申请美国大学有帮助的只有FRC，并且获得了冠军。这是极其困难的。 2017年，5.2万支参赛队伍中只有4支冠军队伍，而且只允许美国高中生参赛。

北美的孩子由于语言、地理位置等条件的原因，在此类比赛中表现出色。不过，毫不夸张地说，我们中国人，尤其是内地孩子中，胜利者是凤毛麟角。

所以，最好保留让孩子学习机器人的初衷，只要他们喜欢就行。如果能鼓励孩子们爱上物理或工程，或者干脆成为乐高堆砌艺术家，那就更好了。

来自纽约的艺术家 Nathan Sawaya 用乐高零件创作了一件杰作。

第四部分：Scratch 是一种真正的编程语言吗？

Scratch确实是一种编程语言，而且出身名门。它是直接继承自传奇的MIT的图形化编程软件。

Scratch 很容易学习，而且速度超级快。英语好的孩子（或者英语好的家长带孩子）可以登录MIT官网和世界各地的爱好者一起学习这门语言，并用它制作一些短视频和游戏来分享。

说完了它的优点，我们还得说说Scratch的缺点。 Scratch的缺点是用它来构建程序极其复杂。

是的，简单意味着易于使用、易于理解；正是因为这种类似于儿童玩具的特性，使得在构建真实的程序和数据库时显得尤为复杂。

你能想象用玩具积木建造一座房子吗？嗯，也许吧，但是建造一座 80 层的建筑怎么样？如果我们建了一栋80层的大楼，每天仍然有人在里面上下班怎么办？

使用 Scratch 进行大型项目就像用玩具积木建造建筑物一样。它需要花费很多倍的力气，运行速度很低，而且不太可靠。众多小环节中，任何一环出现问题，都会导致山体垮塌。在你面前。

如果您的孩子在小学低年级，需要入门编程语言，Scratch 仍然是一个不错的选择。只有一件事需要家长特别注意：学习Scratch和下面的Python，你也必须知道为什么。

在一些机构，老师会给孩子们一个现成的工具包，然后让孩子们在老师的指导下写几行代码。其实他们就是在抄老师写的代码。相信陪过孩子上过几堂早教课的家长都知道，秒懂，然后调用这个工具包，效果立马就出来了，包括艺术特效，好漂亮、亮眼！

但事实上，这只是一场华丽的表演。事实上，孩子们还没有了解Scratch中每个小指令的真正含义，在什么情况下使用，以及如何使用。

不信，就让孩子脱离老师给的工具包或者系统的帮助，真正从零开始，尝试自己做一件小作品——不用担心孩子的辛苦了，重要的是他是否真正学会了。

一个优秀的编程老师不仅要教孩子们如何创造炫酷的效果，还应该重点教孩子们编程思维的基本原理，教孩子们如何从头开始构建一些东西，教孩子们如何一步步调试和解决问题。

还有一点就是，学习Scratch一年左右就足够了，没必要太沉迷。就Scratch目前的情况来看，它与真正的编程语言还有一定的差距（当然也不排除MIT和广大爱好者会努力将其变成真正的应用语言？） ，所以当你的孩子已经开始使用Scratch并且已经表现出对编程的兴趣和好奇心时，你应该尽快转向学习正式的编程语言，比如Python和C++。

Part5：孩子整天对着电脑会近视吗？

我们“三五堂”群里的一位妈妈告诉我，她的孩子上五年级，她和她一起看了Python在线课程。孩子很感兴趣，但妈妈担心孩子一直看屏幕会伤眼睛。 ，并没有让孩子继续。

另一位妈妈告诉我：自从孩子上学后，她遇到的最严重的矛盾不再是夫妻间的家务矛盾、婆媳间的矛盾，而是内心的焦虑。因为不认真对待孩子而导致孩子的未来。鸡宝宝近视严重引起的焦虑。

当你陷入两难境地时，作为一个母亲是如此艰难。

其实说孩子学习编程需要整天面对电脑并不准确。在学习编程语言的初期，尤其是11岁之前，无论是启发你的编程思维还是开始学习Python语言，你都不需要“整天面对电脑屏幕”。每周需要花1、2个小时的时间认真听课、做练习。如果长期坚持，一定会取得好的成绩。

小游老师本身就是一位母亲。生活在北美的她常常忍不住关注身边孩子的视力状况。据我观察，北美学校的孩子几乎每天都会使用PAD，无论是上课还是写作业、交作业。平均而言，他们每天至少使用半个小时。但我感觉国外孩子的近视率并不高。与中国同龄孩子相比，可以说是很低的。

我们家长私下讨论过原因，认为可能是国外孩子非常热爱运动，每天坚持户外运动至少2小时。我还读过科学家研究青少年视力的一篇论文。中心意思是每天都进行户外活动。 2小时是有效预防青少年近视的最佳措施。

当孩子必须面对屏幕光（电脑、PAD、电视等）时，家长也可以为孩子佩戴非处方蓝光眼镜，有效保护眼睛。

另外，请您转告您的孩子：在目前的学习压力下，暂时减少玩电子游戏、看电视的时间，对您表示遗憾！告诉他们：当你学习编程时，你可以自己设计最酷的游戏！到时候就不需要努力升级了。你可以将自己设置为你想要的任何等级，并且你可以轻松获得装备和其他东西......

Part6：学习编程会让孩子沉迷网络吗？

编程和网络成瘾当然没有直接关系。相反，封锁比开放更糟糕。从某种程度上来说，学习编程是帮助孩子摆脱无聊网瘾的积极方式。

孩子的网络成瘾或者其他成瘾（比如小时候咬指甲，甚至偷窃癖等）本质上都是缺乏父母陪伴的表现。其实是孩子们用曲折的方式表达着自己的诉求：不是游戏太好玩，而是我的生活太无聊了。

其实，我们每个成年人都或多或少有过一段沉迷于网络游戏而不想进步的时期。那么问题来了：网络游戏最吸引人的地方是什么？

不是声光，不是庸俗的情色（一切都离奇到看久了就会麻木），而是那种唾手可得的成就感！只要杀掉怪物就可以升级。只要不断打磨，就一定能够爆出极品装备！与现实生活相比，网络游戏中的世界根本不理想。

虽然打打杀杀的过程其实也挺辛苦的，但是那些在网吧过夜的少年和那些在晚自习课堂上做竞赛题的少年……嗯，他们有什么不同呢？

大概主要的区别是，现实生活中的成就感需要更积极主动的态度、更长的时间、更努力的积累，但还是更难获得！如果父母不在孩子小的时候勤勉地引导，让他们走上一条有明确规划的道路，不断地推动自己前进，那么，孩子凭着浅薄的认识，很难找到出路。社会。就像网络游戏一样，你可以不断获得成就感和兴奋感。

如果在生活中很难获得成就感，那么在虚拟世界中找到成就感是那么顺理成章。

只要让孩子的生活丰富充实，引导他们努力成为更好的自己，一路上有小小的成就激励（孩子小的时候，家长可以刻意设计一些“私人”的小激励），孩子一定会远离网瘾。

02.

10-18岁儿童

人工智能与编程学习计划

Part7：通过Scratch等步入编程之门，如何提升？

已开始阅读第二部分的家长：您的孩子已经10岁以上（五年级、六年级或一年级）。他们尝试过Scratch等，并且已经一只脚踏进了编程的大门。家长们都希望自己的孩子能够更多地学习编程。深度学习。

这个时候，你应该尽快转向正规的编程语言学习。只有使用形式化的编程语言，才能学到更加严谨的程序结构和逻辑。

您应该先学习哪种编程语言？这取决于您孩子的具体情况：

1、希望对孩子国内高考、中考、小学有帮助：

世界上每个国家都有自己的“青少年信息学奥林匹克竞赛”，中国称为NOIP，美国称为USACO。

这些信息学奥林匹克的内容都差不多，最终的方向也是一样的，都是IOI，国际信息学奥林匹克。

IOI系列赛目前偏向使用C++语言，因为C++语言更接近计算机底层工作方式，是专门编写代码的“程序员”的硬核工作语言。

因此，无论孩子未来的目标是参加中国的NOIP还是美国的USACO，都建议优先学习C++语言。

IOI代表了全球青少年编程领域的最高成就。对于能够代表国家队参加IOI的孩子来说，唯一的担忧就是“我有麻省理工和清华的offer，我该去哪所呢？”

未达到IOI高度但能在NOI全国青少年信息学奥林匹克竞赛中脱颖而出并获得二等奖及以上的孩子，还可获得入围等36所国家重点大学“强基计划”的特殊机会清华大学、北京大学；

正是因为国家政策的倾斜和重点大学的青睐，NOIP奖项日益成为全国重点中学选拔“科技人才”和“小学生”尖子生的重要标准。 ”。

由于NOIP普及组、NOIP提高组、NOIIOI，这一系列比赛赛程长、需要学习的东西很多，目前一些目光长远的家长会在高年级就开始让孩子学习C++编程语言小学。