Scratch到C++进阶指南:孩子学习人工智能可参加的编程比赛全解析
随着人工智能不断发展,机器人和智能化的应用越来越广泛且普及,也因此获得了越来越多家长的关注。从 AlphaGo 与棋王柯洁展开对弈那一刻起,AI(人工智能)与人之间的关系就已然成为一个备受关注的热门话题。在 17 年的那一张《纽约客》杂志封面上,也引发了网友们内心的一丝担忧:看到机器人在马路上行走,而人们却瘫坐在地上行乞。家长们经常会问关于人工智能的问题,比如孩子学习人工智能可以参加哪些比赛。因此,针对从 Scratch 到 Python 再到 C++的进阶之路,我们整理归纳了每个阶段孩子能够参加的人工智能编程考试。

Scratch编程
Scratch 是由麻省理工学院的“终身幼儿园团队”开发的。它是一种图形化编程工具。主要是面向青少年开放的。
孩子不用记住命令,这并不意味着他们不需要知道命令。积木模块包含 8 个大类,有 100 多个功能。它涵盖了一个完整程序的每个环节,甚至还包括数组和函数。这些图形化的积木在使用时需要老师或家长进行正确引导。
孩子在模仿的过程中,能够感悟到条件语句,也能够感悟到循环语句,还能够感悟到判断。孩子能够理解参数和命令之间的区别。让孩子理性地总结出来这件事是很困难的,而引导是必不可少的。
孩子学习完 Scratch 课程,就可以参与以下全国性的编程赛事。
大赛设置了创意编程和智能设计这两项比赛。创意编程比赛的初评以及智能设计比赛的初评,都是以线上的形式来完成的。创意编程比赛重点在于考查学生们运用编程语言的能力,孩子们能够使用 Scratch 来创作作品,并且把作品上传到比赛平台上。
创意编程比赛设置了小学 I 组,其对象是 1 至 3 年级的学生;还有小学 II 组,对象是 4 至 6 年级的学生;以及初中组。全国各地的小学在校学生和初中在校学生都可以以个人名义进行报名参加。
创意编程比赛分为初评、复评和终评这三个阶段,并且都是以线上的形式来开展的。每个参赛人员只能够报名 1 项作品,而每一项作品也只能够有 1 名指导教师。
8 月到 9 月期间,可登录全国青少年创意编程与智能设计大赛官网()来报名参赛。
升学帮助
小升初:科技特长生,与奥数一样,是民办敲门砖;
中考:校内保送推荐排名有加分。
为贯彻邓小平同志“计算机的普及要从娃娃做起”的指示精神,在老一辈无产阶级革命家的关怀与倡导下,要锻炼和提高儿童青少年多媒体制作软件的使用能力。鼓励选手通过先进的多媒体手段,将学习与实践活动相结合,去观察生活、表达思想,以培养选手的创新创作能力。孩子能够用 Scratch 制作小游戏和小动画来参加比赛。
参赛对象包括全国各地的在校中小学生,以及 18 岁以下的青少年和 3 岁以上的幼儿园儿童。
这些比赛均可由学校组织报名,也可由个人登录官网()报名参加,具体详情如下:
每年08月— 11月 筹备阶段
每年12月— 次年7月 报名、初复赛、分赛区决赛
次年8月 全国总决赛、颁奖典礼
Python编程
Python 在大数据和人工智能时代备受青睐,是大数据与机器学习所必需的语言。
2018 年 IEEE 发布了编程语言排行榜。Python 在该排行榜中位列第 1 。它成为了最受欢迎的实用编程语言。目前,Python 被广泛应用于多个领域,如人工智能、科学计算、大数据、金融、系统运维、图形处理、文本处理等。国内外有很多大学都开设了 Python 的课程。
Python容易上手,它比较接近人类语言。有 Scratch 编程基础的孩子能够很容易地开始学习 Python。
Python 课程将游戏开发、数据分析、网页爬虫、人工智能等最新流行且有趣的知识相结合。通过此课程,孩子能够了解并掌握爬虫、智能算法等核心概念,同时还能锻炼孩子的创新能力和编程思维。
Python 目前尚未有特别适合孩子参与的比赛。然而,浙江省已把 Python 列为高考 7 选 3 科目之一。南京也将 Python 设定为中考特招项目。并且从当前的形势来看,Python 对孩子未来的就业是很有帮助的。
C++编程
C++是世界上速度最为快速的编程语言,同时也是最贴近机器人科学家内心所认为的“标准语言”的编程语言。学习完 C++课程之后,能够参加的比赛包含:
NOI 是目前国内含金量最高的比赛。获奖者通常会成为名校争相抢夺的对象。许多获得这个比赛奖项的人最终选择去国外继续深造。
要想参加亚洲与太平洋地区信息学奥赛(APIO)需要这个比赛获奖。要想参加国际信息学奥林匹克竞赛(IOI)也需要这个比赛获奖。
参赛对象:全国初高中在校生
举办时间:每年7月
升学帮助
中考:科技特长生,校内保送推荐排名有加分;
高考中,铜牌及以上的成绩可以获得自主招生名额,同时还能获得大学保送资格。获得自主招生名额后,高考可加 5 至 30 分。
国赛金牌的获奖者通常是北大清华争抢的对象,这些选手往往能拿到免试录取的协议。国赛银奖或者省赛金奖的获得者,一般都可以获得降分录取的优惠,其降分的范围是 20 分至一本线。铜牌获奖者有机会获得其他 985 院校或 211 院校的降分录取。
NOIP 相较于 NOI 稍低一档,报名也没有限制。
NOIP 每年由中国计算机学会进行统一组织。在相同的时间,于不同的地点,以各省市为单位,由特派员负责组织。全国采用统一的大纲,使用统一的试卷。联赛被分成普及组和提高组,小学生有资格参加普及组,初中生也能够参加提高组的比赛。
初赛主要考察通用且实用的计算机普及科学知识,是以笔试的方式进行。复赛是程序设计方面的内容,必须在计算机上进行调试并完成。
参加初赛的人需要达到一定的分数线,这个分数线是根据所在省市的平均分来确定的,只有达到这个分数线才有资格参加复赛。联赛分为普及组和提高组这两个组别,它们的难度不一样,普及组面向初中阶段的学生,提高组面向高中阶段的学生。
参赛对象:普及组(初中)、提高组(高中)
举办时间:每年10-11月
升学帮助
中考:科技特长生,校内保送推荐排名有加分;
高考:自主招生的名额,能够让学生作为省代表队的成员去参加全国决赛(NOI)以及夏令营比赛。
NOI 的夏令营是 NOI 的扩大赛,并且与 NOI 同期开展。它采用的赛制和正赛完全一样,然而获奖选手没有保送资格,只有中国计算机学会颁发的成绩证明,国内很多一流大学都认可这个证明。在已经获得保送资格的情况下(例如获得 NOIP 联赛一等奖),就可以参与现场免试录取和高校自主招生保送。
参赛对象:初中、高中
举办时间:与NOI同期,7月末
升学帮助
中考:科技特长生,校内保送推荐排名有加分;
国内多数一流大学都承认高考成绩,并且将其与 NOI 正式选手同等看待。如果已经获得了保送资格(比如在 NOIP 联赛中获得一等奖),就可以参与现场免试录取以及高校自主招生的保送。
IOI 是具有国际性质且含金量最高的比赛。获奖者通常会成为各国际名校争相抢夺的对象。比赛包含为期两天的计算机程序设计,用于解决算法问题。
选手以个人形式参与。每个国家有最多可选派 4 名选手的限制。这些参赛选手是从各国相应的信息学奥林匹克竞赛中挑选出来的。
中国从第一届开始,就参与了到目前为止的全部八届比赛,并且取得了非常好的成绩。中国队一共派出 31 人次参赛,这些参赛人员全部都获得了奖牌,还被评为“整体实力最强的队”。
信奥赛的小贴士
信息学奥赛按竞赛阶段划分,有省级联赛(NOIP),有全国竞赛(NOI),还有国际竞赛(IOI)。
1、NOIP:全国青少年信息学奥林匹克联赛——省赛
全国有统一的大纲和试卷,而各省是分开进行考试的,题目相对较为简单。参赛的主要是以初中生为主,每年在 10 月初会进行初赛,11 月进行复赛。全国大概有 600 个一等奖的名额,并且各省的一等奖分数线是不一样的。获得奖项后,既有各地重点高中的保送资格,也有加分等优惠政策。
2、NOI:全国青少年信息学奥林匹克竞赛——国赛
NOIP 级别相对较低,选手是通过在 NOIP 中选拔产生的。获得铜牌的选手可获得保送资格或自主招生降分录取资格。该比赛每年 7 月举行,当年的高三学生是被禁止参加的。
3、LOL:国际信息学奥林匹克竞赛——国际赛
中国计算机学会组织了代表队,该代表队代表中国参与国际每年举办一次的 IOI。中国是 IOI 的创始国之一。在 2000 年,IOI 由中国主办,由 CCF 承办。中国的参赛队伍出国参赛获得了中国科协和国家自然科学基金委的资助。1989 年起,我国基于 NOI(网上同步赛 99 年开始)、NOIP、冬令营、选拔赛等活动,组织参与国际信息学奥林匹克(IOI)竞赛。在这十几年间,选拔出 75 人次参加 IOI,累计获得 46 块金牌、17 块银牌和 12 块铜牌。
不限语言
有青少年科技创新成果竞赛,还有科技辅导员科技创新成果竞赛,以及青少年科技实践活动比赛、青少年科技创意比赛和少年儿童科学幻想画比赛等。这些比赛分别依据不同的规则来组织评审和进行展示。
在计算机科学领域,能够使用 APP 来做出一个项目用于参赛,也可以用 Python 做出一个项目参赛,还可以用 C++做出一个项目参赛。
参赛对象:在校中小学生
参赛形式如下:可通过官网()进行报名。赛程方面,一般在 3 - 4 月由各市报送材料,4 - 5 月在省内组织评审,5 月向大赛报送材料。而终评决赛的时间是每年 8 月。
升学帮助
高含金量的科创类竞赛,可获得高校自主招生降分录取。
竞赛是孩子展现思维能力、创造能力等多种能力的过程,也是证明孩子实力的一种手段。青少儿编程竞赛属于相对高级的比赛,若能取得好成绩,对孩子升学加分很有帮助,在今后就业的工作履历中也能让其更有光彩。