大疆作为一个无人机品牌, 可能已经无人不知, 无人不晓了吧. 但是, 你知道大疆已经涉足教育 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000279.html 机器人 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000036.html 领域了吗?
继去年大疆推出首款教育机器人机甲大师 S1 后, 今年 3 月, 大疆教育又推出了第二款教育机器人 RoboMaster EP. 这款新的教育机器人, 配备更加强大的硬件, 可以满足更多教学场景需求. 学生可以使用 Python 编写虚拟控件, 设计交互界面等等.
看完大疆发布的产品宣传片后, 小探感觉好燃! 这完全就是一套自带炫技效果的智能机器车队.
通过麦克风, 摄像头, 传感器 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000428.html , 红外接收器, 机器抓等, EP 战车拥有了 "手臂","眼睛" 和 "皮肤", 可以辅助这辆智能机器车完成复杂的运动, 搬运, 识别 "工作". 智能车上还能安装乐高积木, 实现个性化, 自定义操作.
这个大玩具 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000391.html 还支持 Scratch 3.0 或 Python 编程语言, 开放官方 SDK(Software Development Kit, 软件 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000414.html 开发工具包的集合), 兼容树莓派 (硬件处理器, 以促进学校计算机 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000190.html 科学教育而闻名) 等 50 多个编程传感器模块和拓展接口.
编程玩具的目标是培养孩子的创新能力. 已推入市场的编程玩具不在少数. 但类似大疆 RoboMaster EP 这类自带高科技元素的编程教育产品还是凤毛麟角.
目前市面上的编程玩具主要分为学术型编程玩具, 认知型编程玩具和机器人编程玩具, 也有人总结的更为具象: 棋盘式编程玩具, 图形化编程玩具, 机器人编程玩具.
1. 棋盘类编程玩具. 使用有界线范围的棋盘, 地图为载体, 通过不同棋牌上的指令, 达到最终目标. 寓教于乐,"动手学习" 锻炼孩子的逻辑思维. 价格亲民, 性价比高.
ThinkFun Code Master 玩具, 棋盘上锻炼编程思维
2. 图形化编程玩具.
需要借助电脑或平板以及道具一起, 通过排列组合不同指令, 指挥游戏 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000243.html 中的角色按孩子的想法活动. 需要硬件配合一起 "玩" 游戏.
Osmo 编程玩具利用电脑或平板支持道具指令, 电脑上现实操作效果
3. 机器人编程玩具. 作为少儿编程 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10001003.html 玩具中最为昂贵的产品, 机器人编程玩具结合了棋盘, 图形化编程玩具的特点, 需要孩子们进行零部件组装, 电脑编程, 遥感操控, 自定义运动等一系列操作, 来场小工程师初体验.
乐高 Mindstorms 系列编程玩具之一的 Boost 编程玩具机器人
机器人编程玩具的前世今生
说到与教育结合的机器人编程玩具, 就不能不提乐高, 特别是乐高的 Mindstorms 系列编程玩具.
乐高公司 (LEGO) 是全球最大的玩具制造公司之一, 也是国际知名的家族企业, 成立于 1932 年, 总部位于丹麦比拢
70 年代末, 乐高创始人克里斯滕森的孙子克伊尔 (Kjeld Kirk Kristiansen) 上任, 完成了两次乐高历史上里程碑式的跨越, 这两次飞跃奠定了乐高在玩具界的大佬地位: 一是打造影视主题的乐高玩具和乐高乐园, 二是 1980 年, 乐高成立乐高教育 (LEGO Education), 并于后来与 MIT 媒体实验室 (MIT Media Lab) 合作推出寓教于乐的乐高编程玩具.
MIT 媒体实验室的重量级人物西摩尔. 派普特 (Seymour Papert) 研发出一套为儿童设计的编程语言 LOGO, 既当下少儿编程软件中使用最广的编程语言 --Scratch 的前身.
1984 年, 时任乐高 CEO 的克伊尔 (Kjeld Kirk Kristiansen) 和其他三名高管在电视上看到孩子们饶有兴趣的使用 LOGO 语言编写的机器人玩具画画时, 他惊呆了. 克伊尔敏锐的察觉到, 如果可以发明出轻巧的, 适合在乐高玩具里安装的编程装置, 乐高玩具可以成为儿童编程 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10001002.html 教育的利器 -- 还是孩子们喜爱的乐高积木, 小小玩具却能有一颗强大的电子 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10001130.html 心脏. 这样乐高就不只是拼搭类玩具, 还能成为更具创新实力的 "高科技" 教育类玩具, 紧跟时代发展.
他迫不及待飞到 MIT 找到派普特, 将自己的想法与派普特团队交流, 双方一拍即合. 克伊尔出资创立乐高媒体实验室项目, 并用派普特曾出版的 Mindstorms 一书命名乐高编程系列玩具, 表达对派普特的敬意.
而派普特团队也是非常敬业和投入. 两年后, 他们就宣布媒体实验室诞生了乐高编程玩具的首枚 "电子心"-- 像电脑一样, 具有强大编程能力的一整块程序积木(fully programmable brick). 它又轻又小, 能够装在同样由塑料 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000245.html 组成的乐高玩具上.
不过, 克伊尔和他的祖父 -- 乐高创始人克里斯滕森 (Ole Kirk Christenson) 一样, 追求精益求精. 10 年 "打磨" 后, 公司于 1998 年才开始对外销售装有 Mindstorms 1.0 程序积木的乐高编程玩具.
乐高第一代 Mindstorms1.0
如今, 乐高 Mindstorms 系列已经出品至第三代机器人, 机器人可以跳舞, 弹吉他, 孩子们可以打造数字时钟, 糖果 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10001037.html 机等等.
乐高 mindstorms 系列
2017 年乐高教育推出 Boost 系列编程玩具. Boost 系列是更适合孩子 "玩" 的玩具. 孩子们需要自己拼装玩偶, 装入传感器, 在电脑和平板上进行可视化编程 -- 拖动行为指令条, 尝试不同排列组合, 来操控他们的玩偶做出不同的动作, 培养编程思维.
乐高 boots 系列
2019 年, EV3 系列与 Python 结合推出 MicroPython 程序, 只需将 EV3 MicroPython image 安装到任何微型 SD 卡上, 并从卡中启动 EV3 程序块, 即可开始编程, 来实现控制玩偶进行不同运动的目标.
乐高 EV3Python 编程玩具
乐高编程玩具背后的理念, 是在动手动脑的过程中, 孩子们可以用 "玩" 来 "学", 在 "做" 中 "学". 这也是 LOGO 语言创始人, 乐高编程玩具研发者派普特一直以来推崇和倡导的学习方式. 由浅入深, 循序渐进, 再深入浅出.
少儿编程玩具背后的逻辑
仅 30 年前, 编程对于普通人来说还是一项陌生的技能.
而在不远的未来, 掌握一门编程语言, 也许就掌握了一项基本的生存技能.
企业评估网站 Glassdoor 于 2016 年发布的统计报告评选出了 25 个最佳职业, 其中科技公司软件工程师相关岗位就占了 8 个. 编程能力已被贴上 "高薪工作" 的标签.
未来 10 年, 15 年甚至更久, 在人工智能 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000001.html , 互联网 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000212.html ,5G, 大数据科技发展浪潮下, 企业及社会需要大量的互联网科技人才. 计算机编程相关的工作机会也将在 2026 年持续增长至少 11%. 而与此相反的, 在科技取代人工的社会发展 "车轮下", 有三分之一的工作岗位可能会永远消失.
因此中美两国都逐渐重视编程教育并开始向低龄化渗透.
2016 年, 美国 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000874.html 总统奥巴马向中小学生倡议:"别玩手机 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000323.html , 去学编程". 为了为未来美国科技发展做人才储备, 奥巴马政府投入 40 亿美元作为项目基金, 外加 1 亿美金直接投入大学前基础教育 (K-12) 的编程课程建设.
聚焦国内, 我们的小学生们也要开始学习编程了.
2017 年年底, 山东省最新出版的小学信息技术六年级教材 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000201.html 中, 编入了这几年最火的编程语言 --Python 的入门基础课程.
此外, 浙江, 北京等省市也确定将 Python 的编程基础知识纳入高考考试范围; 计算机二级考试也加入了 Python 的考试内容.
澎湃新闻曾采访过前百度首席科学家吴恩达, 就普通人学习编程的必要性进行了探究. 他认为每个人都应该学会编程, 尤其是随着人工智能发展, 人类与机器的交流变得越来越重要, 编程能力将在可以预见的未来成为人机交流的基矗
有专家甚至认为, 编程就像学习写字一样, 5-11 岁, 也有人说是 7-18 岁, 是学习编程语言的黄金 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000464.html 年龄.
那么少儿编程和专业编程有无差别, 对培养孩子们的编程思维有何帮助呢?
其实少儿编程并不拘泥于某一种编程语言, 甚至不一定会使用到编程语言. 少儿编程是通常是通过符号, 图形图像, 线路图等可视 "语言" 系统来培养儿童的编程逻辑.
正如深圳大学副研究员陈飞指出, 与其说是学编程语言, 不如说培养孩子发现问题, 思考问题, 解决问题的能力."小到做数学应用题, 大到做职业生涯规划, 都涉及到编程思维," 陈飞说.
从不断试错, 思考解决办法到攻克问题的过程中, 孩子的创造力, 自信心, 沟通能力以及批判性思维都会得到锻炼.
此外, 编程逻辑训练中一些软实力的培养, 如全局观, 专注力, 条理性和耐挫力, 对孩子的成长乃至对其一生的发展都十分有益.
更意外的是, 学习编程甚至还可以提高孩子的写作能力. 因为编程与写作一样, 要用最精准的语言将脑中的想法呈现. 一些故事类的编程项目, 可以培养孩子讲故事的能力, 讲好一个故事的能力在以传递信息为主的时代, 是几乎任何领域都需要的能力.
编程玩具存在明显的性别区隔
但是, 小探也发现, 在编程玩具的设计中, 也存在明显的性别区隔.
开发, 组装, 编程, 机器人...... 这些词汇听起来似乎更像是属于男孩子们的保留 "节目". 这种刻板印象和偏见, 同样在开发者眼中存在. 比如, 使用 LOGO 语言程序的机器人玩具据说一开始就是为男孩设计的, 市场投放也是只针对男童. 后来才慢慢取消性别区分和标签, 统一化为少儿编程玩具.
那么面向儿童的编程玩具有性别之分吗? 这种性别差异, 在编程玩具的设计上又有哪些体现, 又会造成怎样的影响呢?
基于对上述问题的思考, 小探决定查遍少儿编程玩具来一探究竟.
有意思的是, 在众多推荐编程玩具的博文中, 几乎没有贴着 "男孩编程玩具" 标签的文章, 倒是有不少打着 "适合女孩玩的编程玩具" 口号的产品推荐.
小探观察到, 推荐给女孩的编程玩具, 基本上可以被分为以下三类:
1. 以生活场景为背景, 娃娃为玩具主角
与编程玩具传统主角机器人玩偶不同, 推荐给女孩使用的编程玩具, 很多是以芭比娃娃类型的玩偶为主人公, 游戏场景也更贴近日常生活的编程玩具, 如执行喝下午茶, 去购物, 朋友家做客等指令.
2. 拼接类为主
推荐给女孩的编程玩具, 多是以不同组合拼接方式产生不同效果的 "编程思维" 培养型玩具. 如, 拼接后装入 LED http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10000074.html 灯, 灯的颜色会改变; 装入电扇, 小电扇工作旋转等
3. 电子类配件类
与机器人编程玩具不同, 电子元件少, 地图, 棋牌, 路径通关的逻辑训练型玩具多会推荐给女孩子.
总结下来可以看到, 一些儿童教育博主和玩具商家认为, 这几类难度系数较低, 外包硬核度较低的玩具更符合女孩在 STEM 专业 (理工科) 方向上的思维训练. 这样的引导, 其实也在给女孩们设计了 "条条框框", 框出所谓的 "适合" 女孩的编程类 STEM 玩具类型.
这就不禁让人联想到著名的 "婴儿性别 X" 实验. 实验中当大人得知这个宝宝是女婴时, 就会给她买乖巧类玩具并多进行语言沟通; 如果是男婴, 则会选择给宝宝力量或速度型玩具, 与婴儿的语言交流较少.
有研究表明, 玩具的性别区分对儿童成长有重要的影响. 而影响是分正负双向的, 比较负面的影响学术界称作假想游戏理论(imaginative play). 孩子们在游戏和玩玩具的过程中所扮演的角色, 会对现实生活产生影响, 影响他们在长大成人后做出的选择.
男孩子们拥有更多组装类, 科学实验类, 电子竞技 http://www.zhanhuigang.com/zhuanti-10001036.html 类的编程玩具, 会不会让男孩子们获得更好的编程启蒙教育, 从而有更多机会成为工程师和科学家呢? 这是编程玩具未来发展中需要思考的问题之一.
渗透率尚低, 未来可期
虽然编程玩具的商业化势头猛进, 但真正普及到百姓中去的渗透率 (少儿编程用户占少儿人口比率) 只有 1.5%. 此外, 家长与孩子协同认知少儿编程的普及率还是很低, 目前用户黏性较低, 活跃的长期用户比率并不高.
但是, 国家对人工智能领域重视越来越高. 国务院 2017 年发布的《新一代人工智能发展规划》中指出, 要在中小学设置人工智能相关课程, 推广编程教育, 培训复合型人才, 形成我国人工智能人才高地. 随之而来少儿编程玩具产业有望成为 K-12 编程教育的一片新蓝海.
艾瑞咨询在少儿编程行业研究报告中指出, 未来 5 年, 人才及政策利好的持续涌现, 适龄人口增长以及我国对科技的高度重视, 少儿编程行业规模望达在 5 年内达到 300 亿.
你对机器人编程玩具和其服务的少儿编程教育领域有什么看法? 欢迎留言讨论.
(本文作者 Yaling Hou, 编辑 SV Insight)
来源: http://www.ailab.cn/Intelligent_Robots/2020040398296.html