儿童编程会系统地教授孩子编程知识,机器人编程只是其中一个分支的领域。孩子打好编程基础,可以学好机器人编程。但反过来,没有扎实的编程基础,却难以控制好机器人。 机器人编程可以看做是儿童编程应用的一个分支,它是在编程的基础上将软硬件结合应用,更偏向硬件、偏向物理的一个方面,培养的是孩子的动手能力。 儿童编程教授的语言更深入、应用更广泛,选择也更多。机器人编程所学语言大部分比较简单,多数局限于机器人本身使用。 ——编程教授 随着机器人技术的发展,机器人的开发者也不再局限于专业人士,再加上机器人操作有趣容易上手,很多小朋友也加入了学习机器人编程的行列。 循迹机器人 这就会给很多家长一个错觉:以为小朋友已经学过机器人编程了,编程肯定很厉害了,没必要再接受系统的儿童编程教育了。或者说学了机器人编程就等于学好了编程语言? NO!编程教授可以很肯定的告诉各位,机器人编程≠儿童编程!下面是教授为大家总结的有关两者区别的表格: 接下来教授为大家仔细对比下机器人编程和儿童编程。
机器人编程教育:通过组装、搭建、编写程序运行机器人,激发学生学习兴趣、培养学生综合能力的一种教育方式。 关键词:运行机器人、编程 可以理解为机器人编程教育是通过一些教育类的机器人来实现教学目的。 儿童编程教育:根据不同年龄的儿童,分阶段、系统性地教授儿童编程语言,从最开始的逻辑思维和抽象思维的培养,再到教会孩子学会运用“编程思维”,最后利用算法设计去解决实际问题的教育方式。 关键词:编程、儿童、系统性教授、编程思维 1、机器人编程是以调用编程模块指令让机器动起来为目的。通常需要编程的模块是已经写好存储在模块里的,小朋友做的只是将模块以不同的方式拼接起来。 2、儿童编程学习是探究编程语言的本质,一层一层把模块打开,学习模块内部核心的逻辑、算法、语法和结构。 3、深度方面:高级的机器人要求非常扎实的编程基础,比如C语言,C++等,但大多数的机器人机构只停留在初级教育,最多涉及到一些图形化编程教育,并不教授这些高级编程语言,这也是为什么3岁可以学习机器人,到8岁之后没有东西可学的原因。 1、使用场景:机器人编程应用范围仅限于机器人本身,一旦脱离了这个机器人,孩子所学的编程知识可能就无用武之地。简单的机器人编程教育存在学习瓶颈,所学的编程知识是基于机器人硬件设计的课程内容。 编程学习是基于软件项目开发设计的课程,其中会有一部分涉及到与硬件的交互,这里就和机器人有些类似,但是编程的高度是没有限制的,孩子可以系统掌握各种语言,选择范围更广。 2、职业选择方面:儿童编程的学员可以从事大部分和编程有关的工作,机器人编程只是其中的一小部分。 相较于大部分机器人编程那些浅显的编程语言训练,接受儿童编程教育的孩子因为有扎实的编程基础,未来在选择这些专业时会有更大的优势。 3、逻辑思维方面:机器人物理硬件的连接强调动手能力,一个6岁的孩子经过反复练习,可以很熟练的拼装机器人,但是编程学习涉及更广泛的逻辑思维,以及数学、英语、物理等K12学科。 相同点: 1、培养孩子的逻辑思维能力、抽象思维能力 2、培养观察力和耐心 3、培养动手能力、协作能力和创造能力。 不同点: 1、选择方面:接受儿童编程教育的孩子能够系统掌握编程语言,从Scratch到Python再到C++,选择范围很广。 2、学业方面:儿童编程领域有NOI和NOIP,获奖学生有机会保送一流大学,含金量也较高。机器人编程比赛则种类繁多,类目不一,每项的含金量很难统计,而且两极分化严重,要么很高,要么很低。 3、费用方面:机器人编程以线下实体为主,学费通常为每期1-2万元,而少儿编程教育只有它的50%,从几千到一万不等。另外儿童编程只需要一台电脑即可,而机器人编程教育需要购买机器人,一个机器人少则千元,多的好几千甚至上万。对家长来说也是个不小的开支。 4、语言方面:机器人编程所用语言很多,不同的机器人需要不同的语言,比如乐高NXT有图形化IDE,使用RoboLab语言,适合初学者;高级的可以使用RobotC,但这些语言岗位需求很少。 儿童编程所学的语言是面向整个计算机界的,以后做程序员、算法工程师、架构设计师都能用到。 乐高NXT 比如机器人编程很少用到的Python,儿童编程里这个是重点内容。这种语言优点很多,简单易学、适用于数据分析,以算法为核心的人工智能更是常常用到Python。前段时间的最强AlphaGo Zero,Python对其强大的自学能力就有很好的支持能力。
Python应用
儿童编程除了教孩子编写代码,更多的是让孩子学会运用“编程思维”解决问题。
机器人编程强调编程和机械硬件的结合,在动手能力方面要求更多一点。 注:计算机思维是计算机科学解决问题的一种强有力的思维方式。具有计算机思维的人,遇到问题会将问题分解为若干个小部分,去除问题细节,抽象定义问题,再通过收集数据,分析数据来理解和思考问题。 儿童编程 4 -6岁:编程小游戏 入门阶段,可以先带孩子玩一些编程小游戏,比如用指令控制一个角色到达终点,绕过一些障碍物,用循环来完成重复任务等等。
7 -9岁:图形化编程工具 这个阶段,可以让孩子用一些可视化编程工具来完成一些复杂的任务。我强烈推荐的软件Scratch,简单好玩有趣,老少皆宜。
Scratch界面 10岁+:代码编程语言 这时候孩子们可以开始学习一种编程语言,比如Python等,尝试编写一些软件,初步学习算法、数据结构以及面向对象编程,也可以尝试一些硬件编程。
机器人编程教育 4-8岁: 启蒙兴趣为主,可以让孩子接触一些积木类机器人。
Lego Mindstorms Lego Mindstorms(乐高机器人)是可以编程的机器人拼装套装,集合了可编程主机、电动马达、传感器、Lego Technic部分(齿轮、轮轴、横梁、插销), 玩家通过编程命令盒子来控制机器人, 创建出能够行走、说话、移动的机器人。 7-12岁: 孩子有了一定的动手能力,就可以学习单片机机器人。 12岁以上: 这时候孩子可以直接使用人型机器人进行学习,参加一些比赛。
儿童编程有国家级信息学奥赛NOI,和全国青少年信息学奥林匹克联赛NOIP,获奖的学生都有机会保送一流大学。 编玩边学部分获奖学员 NOI和NOIP考察孩子: 1、想象力与创造力; 2、对问题的理解和分析能力; 3、数学能力和逻辑思维能力; 4、对客观问题和主观思维的口头和书面表达能力; 5、人文精神,包括与人的沟通和理解能力,团队精神与合作能力,恒心和毅力,审美能力等。 机器人大赛有乐高赞助的国际机器人奥赛(WRO,World Robot Olympiad)和VEX机器人世界锦标赛。 机器人大赛考察孩子: 1、动手能力:孩子需要做硬件的连接和安装; 2、物理知识:孩子需要思考如何使电机驱动、哪个引脚接地; 3、抽象思维:孩子在设计机器人时,思维需要在虚实空间中灵活转换; 4、逻辑思维能力:给机器人设定程序时需要按照逻辑顺序编写代码。 不难看出机器人编程大赛更偏重动手能力和物理知识的综合运用,编程只是其中的一部分。而NOI和NOIP更多强调编程语言和“编程思维”的运用。 或者说,儿童机器人比赛考察的能力更宽泛而不深入,对算法的要求比NOI和NOIP低(成人类机器人大赛不在此行列)。 这个要看你的目的,从对孩子的思维能力和增加学业、就业竞争力而言,儿童编程教育更有优势,范围更广。 但如果孩子喜欢动手操作和物理更多一点,那机器人编程也是不错的选择。 |
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