小學(xué)生在2018世界機(jī)器人大會(huì)一處展臺(tái)體驗(yàn)編程機(jī)器人。新華社發(fā)
2018世界機(jī)器人大會(huì)上,小學(xué)生在焊接用于編程的模塊。新華社發(fā)
山東青島即墨區(qū)德馨小學(xué)的學(xué)生在組裝機(jī)器人。新華社發(fā)
“在我們身處的這個(gè)世界里,從城市交通、橋梁結(jié)構(gòu)到空氣質(zhì)量、地質(zhì)演變,再到人際互動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng),無(wú)不可以借助編程這一數(shù)字世界的通用語(yǔ)言,去看待和理解。不是只有博士才有資格學(xué)習(xí)編程,普通小孩也可以,說(shuō)不定,他還能找到編程模型的漏洞?!碑?dāng)少兒編程風(fēng)刮到中國(guó),有人曾如此形象地描述。
現(xiàn)在,少兒編程教育熱到什么程度了?孩子們究竟能從中收獲什么?少兒編程教育的快速發(fā)展還將面對(duì)哪些挑戰(zhàn)?記者進(jìn)行了調(diào)查。
納入必修課,編程成為新課標(biāo)亮點(diǎn)
“機(jī)器人該如何鑒別是懸崖還是地面?”
“反射光強(qiáng)度。”
在北京某重點(diǎn)中學(xué)的初一信息技術(shù)必修課上,老師劉訓(xùn)坤剛拋出這個(gè)問(wèn)題,就有學(xué)生迅速給出答案。
這節(jié)課的任務(wù)是編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“懸崖勒馬”。實(shí)驗(yàn)室的桌面上,擺放著24臺(tái)樂(lè)高EV3機(jī)器人。學(xué)生們通過(guò)安裝在機(jī)器人前部的顏色傳感器,分別測(cè)量出桌面和“懸崖”的反射光線強(qiáng)度,計(jì)算出相應(yīng)閾值,控制機(jī)器人走到桌子邊緣時(shí),立刻停止前進(jìn)。
這一復(fù)雜的編程操作,并沒(méi)有難倒大家,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)聲不時(shí)傳來(lái)。不到20分鐘,已有超過(guò)半數(shù)的學(xué)生完成了任務(wù)。
設(shè)計(jì)程序、編輯代碼、控制物體運(yùn)動(dòng),這番情景也曾發(fā)生在30年前的課堂上。
20世紀(jì)80年代,計(jì)算機(jī)知識(shí)剛剛走進(jìn)中國(guó)課堂,教材中就有一節(jié)“小海龜繪圖”的課程。在鍵盤(pán)上寫(xiě)下指令,“小海龜”按照指令重復(fù)運(yùn)動(dòng),其軌跡就是一幅畫(huà)??此坪?jiǎn)單,背后卻融入了數(shù)學(xué)邏輯、心理學(xué)等學(xué)科知識(shí)。這可能是中國(guó)孩子第一次接觸到編程語(yǔ)言。過(guò)了30年,少兒編程教育已經(jīng)被更為廣泛地認(rèn)可和接受。
“編程課程的作用在于鍛煉孩子們的抽象思維和邏輯思維,以便提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力?!眲⒂?xùn)坤介紹,少兒編程早已作為必修課出現(xiàn),按照年級(jí)從低到高,課程難度逐步遞增,初中生有樂(lè)高機(jī)器人編程和手機(jī)游戲編程等課程,高中階段則會(huì)加入Python、C++、算法與程序設(shè)計(jì)、人工智能等課程內(nèi)容。
今年年初,教育部印發(fā)《普通高中課程方案和語(yǔ)文等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》,加入了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理等,成為新課標(biāo)的亮點(diǎn)之一。而教育部高中信息技術(shù)課程新教材將通過(guò)必修課,讓所有高中生具備基本的編程、算法的技能,其中高一學(xué)生必修4學(xué)分課程。
事實(shí)上,體現(xiàn)編程思維的考題早已成為高考試題。2018年的高考數(shù)學(xué)江蘇卷、天津卷,要求考生通過(guò)閱讀偽代碼理解程序邏輯,并根據(jù)算法得出結(jié)果。
2017年,浙江省實(shí)施新高考政策,包含通用技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的技術(shù)被納入選考范圍,除必考的語(yǔ)數(shù)外3門(mén)科目外,考生可在技術(shù)、歷史、物理等7門(mén)學(xué)科中任選3門(mén)。
“少兒編程教育并非高等教育那種單純寫(xiě)代碼、編制應(yīng)用程序,而是通過(guò)編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力?!遍L(zhǎng)期從事信息管理研究的華中師范大學(xué)副校長(zhǎng)夏立新表示,“作為計(jì)算機(jī)信息時(shí)代的核心——編程,將會(huì)融入日常工作與生活,成為像英語(yǔ)一樣的基本技能。人工智能是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì),發(fā)展少兒編程教育正當(dāng)其時(shí)。作為STEAM(科創(chuàng)教育)學(xué)科的一個(gè)分支,也體現(xiàn)了教育供給側(cè)的新需求?!?/p>
“從抽象的角度看,編程是一種創(chuàng)作過(guò)程。少兒編程讓孩子在學(xué)習(xí)編程的過(guò)程中掌握編程思維,釋放自己的創(chuàng)造力?!痹诰€少兒編程平臺(tái)編程貓聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO李天馳認(rèn)為,編程課程是綜合應(yīng)用型的學(xué)科,具備跨學(xué)科教學(xué)的特性,與傳統(tǒng)科目相比,更加凸顯素質(zhì)教育的要求。
熱衷學(xué)編程,加分、保送機(jī)會(huì)有多大
還是在北京某重點(diǎn)中學(xué)的初一信息技術(shù)必修課上,學(xué)生丁麗在輸入指令時(shí),卡殼了——因?yàn)槲茨軠?zhǔn)確測(cè)出反射光強(qiáng)度的參數(shù)值,機(jī)器人直接掉下“懸崖”。
學(xué)校的信息技術(shù)課,并不是她第一次接觸少兒編程教育。年初,正是“小升初”的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),丁麗的父母就給她作了精心安排:參加少兒編程培訓(xùn)班,以“科技特長(zhǎng)生”的身份考入知名中學(xué)。丁麗花了三個(gè)月時(shí)間突擊,最終還是沒(méi)能通過(guò)“科技特長(zhǎng)生”的資格認(rèn)定。
記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),和丁麗遭遇類(lèi)似的學(xué)生不在少數(shù)。在奧數(shù)培優(yōu)之外,少兒編程也擠進(jìn)了課外輔導(dǎo)課表。
剛放學(xué)不久,記者跟隨一些小學(xué)生,走進(jìn)了一家位于北京廣渠門(mén)的少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的曾老師介紹:“分校一共有400余名學(xué)員,由于課程編排集中,還需要額外租用臨時(shí)授課地點(diǎn)?!?/p>
這家少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)以少兒編程、智能機(jī)器人編程和編程數(shù)學(xué)體系為主,在北京、天津、成都等地?fù)碛?0余家分校。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽保送名校的案例,被突出印在宣傳冊(cè)上。為什么學(xué)生與家長(zhǎng)高漲的參與熱度那么高?曾老師承認(rèn)“很大一部分原因,來(lái)自升學(xué)的壓力”。
曾老師表示:“北京的中學(xué)特長(zhǎng)生招生確實(shí)在縮減,但那些都是體育、音樂(lè)、美術(shù)特長(zhǎng)生,科技特長(zhǎng)生和他們不一樣,肯定還會(huì)增加。”但是,這個(gè)說(shuō)法難以找到政策依據(jù)。
記者梳理發(fā)現(xiàn),2019年,北京市將取消各類(lèi)特長(zhǎng)生招生。教育部也發(fā)文稱(chēng),中小學(xué)階段在2020年前取消各類(lèi)特長(zhǎng)生招生。目前,僅有中學(xué)信息學(xué)科奧林匹克競(jìng)賽得以保留,優(yōu)勝者仍可保送至知名高校;部分高校自主招生也認(rèn)可類(lèi)似競(jìng)賽成績(jī)。
就在這幾天,劉訓(xùn)坤收到了學(xué)生的信息科學(xué)競(jìng)賽成績(jī):“在信息學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)自主招生中,少兒編程學(xué)科依然具有很高含金量,而能夠脫穎而出的畢竟只是鳳毛麟角。如果不是出于真正的興趣,而是單純想通過(guò)學(xué)習(xí)編程,達(dá)到升學(xué)、加分的目的,結(jié)果可能會(huì)讓人失望?!?/p>
知名基金入場(chǎng),少兒編程迎來(lái)資本爆發(fā)期
少兒編程教育走進(jìn)了中學(xué)課堂、擠進(jìn)了家長(zhǎng)視野,也讓資本嗅到了難得的機(jī)遇。根據(jù)《中國(guó)少兒編程行業(yè)研究報(bào)告》,截至2018年10月,國(guó)內(nèi)少兒編程行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為30億元至40億元,用戶規(guī)模約為1550萬(wàn),行業(yè)規(guī)模將在5年內(nèi)達(dá)到300億元。更有分析者將其視為“下一個(gè)奧數(shù)級(jí)別的市場(chǎng)”。
近十年來(lái),以色列、英國(guó)、日本均在本國(guó)課程中加入編程教育科目。2016年,美國(guó)政府投資40億美元開(kāi)展少兒編程教育,并強(qiáng)制要求高中畢業(yè)生必修計(jì)算機(jī)編程學(xué)分。《2017開(kāi)發(fā)者技能報(bào)告》顯示,少兒編程教育滲透率在美國(guó)已達(dá)44.8%,中國(guó)目前僅為0.96%。從資本的角度看,正是中外編程教育普及的差距帶來(lái)了市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
“我們看中的是人工智能發(fā)展前景,并不是看中傳統(tǒng)的教育培訓(xùn)市場(chǎng)。相比形式,我們更看好內(nèi)容。”一位不愿意透露姓名的投資人告訴記者,“人工智能、大數(shù)據(jù)等方面發(fā)展的大方向,特別是相關(guān)課程納入中小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)等利好政策,給了我們投資的信心?!睋?jù)悉,今年該公司就注資千萬(wàn),投資一家少兒編程機(jī)器人項(xiàng)目。
這位投資人口中所說(shuō)的“利好政策”是,2017年7月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》?!兑?guī)劃》提到,鼓勵(lì)實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育。
目前,有160余家少兒編程公司,其中約50家公開(kāi)過(guò)融資情況,紅杉資本、高瓴資本等知名基金均已入場(chǎng),少兒編程行業(yè)迎來(lái)了資本爆發(fā)期。
“正在逐步推廣的少兒編程教育會(huì)走一條和少兒英語(yǔ)普及完全類(lèi)似的道路。人工智能、科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎,借助被納入學(xué)科體系的機(jī)會(huì),少兒編程的發(fā)展速度可能會(huì)比英語(yǔ)教育普及速度更快?!盫IPCODE創(chuàng)始人唐亮說(shuō)。VIPCODE是一家剛成立一年的少兒編程公司,主要采用線上“一對(duì)一”等在線直播授課形式。目前,在讀學(xué)員大概2000多人。
2018年5月,編程貓獲得招銀國(guó)際領(lǐng)投的3億元戰(zhàn)略融資,該筆融資創(chuàng)下了少兒編程行業(yè)目前為止的單筆融資數(shù)額紀(jì)錄。編程貓的課程主要以中小學(xué)生為主,為國(guó)內(nèi)7至16歲青少年兒童提供少兒編程教育。
“人均可支配收入增加將會(huì)帶來(lái)教育消費(fèi)升級(jí)?!崩钐祚Y看好國(guó)內(nèi)少兒編程教育,“少兒編程與英語(yǔ)教育都是時(shí)代催生出來(lái)的新教育分支,會(huì)隨著時(shí)代發(fā)展而發(fā)展?!?/p>
效果評(píng)價(jià)、課程研發(fā)、師資補(bǔ)充的困局
雖然才小學(xué)一年級(jí),陳明已經(jīng)接觸少兒編程三年了,“每次的課程都很好玩兒”。陳明的媽媽林娜經(jīng)常在微信朋友圈里展示孩子學(xué)習(xí)編程的照片和視頻。在選擇少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)時(shí),林娜發(fā)現(xiàn),幾乎所有機(jī)構(gòu)都會(huì)突出鍛煉邏輯思維,但是如何評(píng)價(jià)少兒編程教育的效果,誰(shuí)能給出量化評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn),林娜對(duì)此還有些困惑。
孩子學(xué)習(xí)、家長(zhǎng)付費(fèi),不少家長(zhǎng)仍以提高分?jǐn)?shù)為第一考慮因素。他們覺(jué)得,學(xué)習(xí)少兒編程能鍛煉邏輯思維能力的說(shuō)法太過(guò)空泛。
“尚未對(duì)接應(yīng)試,暫時(shí)無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)量化,確實(shí)是少兒編程教育的特性之一?!毕牧⑿吕斫饧议L(zhǎng)們的苦惱,“少兒編程培訓(xùn)的效果,可以通過(guò)觀察孩子的外在變化來(lái)判斷,比如動(dòng)手能力提高、專(zhuān)注能力加強(qiáng)。”當(dāng)面對(duì)復(fù)雜煩瑣的步驟頭疼不已時(shí),編程鍛煉出來(lái)的思維方式,會(huì)讓孩子們能夠高效地將問(wèn)題“化繁為簡(jiǎn)”,這樣的變化更為明顯。
同樣是基于這個(gè)原因,每學(xué)期信息技術(shù)課結(jié)束時(shí),劉訓(xùn)坤總是反對(duì)紙上談兵,更傾向于考查學(xué)生們的實(shí)際動(dòng)手能力和計(jì)算思維?!俺嗽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模糊,很多學(xué)校還只是采用自編的校本教材,與高中信息技術(shù)新課標(biāo)配套的教材甚至都還沒(méi)出版。”在劉訓(xùn)坤看來(lái),目前并未形成貫穿學(xué)生整個(gè)成長(zhǎng)階段的完整的編程教育體系。
少兒編程教育,在教育培訓(xùn)市場(chǎng)也面臨諸多困難。
大多數(shù)少兒編程公司推行的軟件課程體系主要參考美國(guó),但良莠不齊,并未形成相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前,市面上使用最多的圖形化編程工具是Scratch,在線平臺(tái)注冊(cè)用戶超過(guò)1800萬(wàn),但它僅僅是一款編程工具,沒(méi)有系統(tǒng)的教學(xué)課程、學(xué)習(xí)方案。
“課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)教研能力,而教研能力決定了少兒編程課程的質(zhì)量。有些機(jī)構(gòu)的課程就照搬大綱、教材,孩子難以接受,教學(xué)效果不好?!碧屏帘硎?,“用比較通俗易懂的方式,闡述清楚并讓孩子接受,考驗(yàn)著少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的教研能力。”
“優(yōu)質(zhì)的少兒編程教育應(yīng)該至少具有三層價(jià)值:有趣、有用和有效?!碧屏帘硎?,少兒編程老師要善于用生活化、孩子易于接受的例子去教學(xué),還要通過(guò)實(shí)際課程效果數(shù)據(jù)檢驗(yàn)分析,優(yōu)化課程內(nèi)容和授課體驗(yàn)。
“不同于相對(duì)成熟的少兒英語(yǔ)等教育培訓(xùn)市場(chǎng),少兒編程領(lǐng)域的老師可以說(shuō)是基本空缺。”夏立新表示,編程教師既要精通技術(shù),又要具備教師的基本能力,手把手地指導(dǎo)學(xué)生,很難像英語(yǔ)口語(yǔ)一樣通過(guò)視頻直播來(lái)教學(xué)。
唐亮同樣將師資培養(yǎng)視作普及編程教育的“一大瓶頸”,每年都有近百萬(wàn)的編程人才從高校畢業(yè):“如果能有1%的人成為少兒編程老師,那么編程教育的師資問(wèn)題就迎刃而解了。”
“少兒編程在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展還不到4年,可以說(shuō)是一條全新的分支,勢(shì)必會(huì)遇到很多問(wèn)題?!崩钐祚Y表示,行業(yè)在野蠻生長(zhǎng)之后,亟須制定規(guī)范化、系統(tǒng)化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管機(jī)制,以對(duì)整體少兒編程行業(yè)進(jìn)行品質(zhì)控制。(記者 陳鵬)
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