程序员妈妈复盘三年半机器人课程陪读路我们究竟在学什么？

　　前言
　　我的儿子小鱼今年七岁多，学习机器人课程已经3年半了。在此期间，他参加了三个不同的机器人比赛，并到欧洲参加robotex世界机器人比赛总决赛。事实上，机器人课程也是他持续时间最长、成绩最好的兴趣班，并由此树立了＂长大后研制机器人＂的理想。
　　我曾经是一名程序员，也常常接到我的朋友或他的同学家长关于机器人学习的相关问题，最集中的莫过于这几个方面：
　　一、机器人课程在学什么？
　　二、你们为什么选择这个机构？
　　三、你们准备学到什么时候？
　　四、学这个课有什么用？
　　五、家长在孩子的学习过程中能够提供什么帮助？
　　六、如果和学业发生冲突，如何协调？
　　既如此，倒不如结合孩子三年半的学习路，和大家聊聊这几个问题。
　　01 机器人课程在学什么？
　　机器人课程一般从孩子四岁左右开始，一般一次课一小时，用乐高大颗粒搭建，这个阶段的孩子主要学习观察生活中物件的形状，模拟搭建物件,俗称＂砖块搭建＂。
　　用乐高大颗粒搭建的帆船
　　五至六岁开始学习乐高小颗粒搭建并引入机械运动，又称为＂机械搭建＂。一般一次课一个半小时。这个阶段会用到齿轮、梁、轴、销、蜗杆等机械积木和马达、电机等动力组件，涉及很多机械原理和物理知识，搭建好的作品能实现简单的功能。机械搭建是机器人学习中非常重要的过程，应循序渐进的系统学习和掌握每一种组件的原理和应用，为之后搭建复杂的机器人奠定基础。
　　用乐高小颗粒设计的斜拉桥
　　六岁开始学习lego Wedo 2.0，内容是机器人设计、搭建和图形化编程，在这个过程中，搭建和编程的时间各约一半，孩子们将会学习用简单的编程来控制机器的行为，也可以将之称为简版＂机器人＂。
　　用Wedo 2.0制作的直升飞机
　　Wedo 2.0之后学习EV3，这是比较复杂的机器人设计搭建和编程，一般一次课两个小时，在这个阶段，搭建的分量逐渐减轻，编程的比重逐步增加，这个阶段的孩子可以参加很多竞技性比赛。
　　之后进阶到VEX，VEX教育机器人可以从小学玩到大学，其产品覆盖了小学、初中、高中、大学到成人，VEX IQ机器人适合小学到初中年龄段的孩子，使用塑料零件组装机器人，学习锻炼创新、解决问题、编程以及实践动手能力。VEX EDR适合初中到高中年龄段的青少年，机器人由金属零件拼接组成，学习STEM知识、代码编程、锻炼交流能力、团队协作、领导力以及策略制定等能力。
　　学完VEX之后，如果还想继续提高，就要专门学习编程了，要想在机器人比赛中取得好成绩，编程能力是非常重要的。大部分机器人培训机构都开设编程课，一般包括Scratch编程和Python编程，有的机构会针对NOI（全国青少年信息学奥林匹克竞赛）和NOIP（全国青少年信息学奥林匹克联赛）比赛提供arduino、树莓派等开发板的编程课。
　　五岁的孩子就可以学习Scratch编程，制作故事或者游戏。九岁的孩子可以学习Python编程，制作游戏或者开发应用。Scratch是麻省理工学院的＂终身幼儿园团队＂开发的图形化编程工具，这种编程将代码用积木模块的方式封装，积木模块包括10个大类，100多个功能，包括了构成一个完整程序的每个环节，甚至数组和函数。孩子不需要写代码，只要拖拉模块到程序编辑栏这些图形化的积木，就可以制作游戏或者故事。
　　Scratch编程
　　小鱼五岁时曾经对编程非常感兴趣，他上过Scratch编程寒假班的几次课，通过他的学习方式和内容，我觉得幼儿学习编程的过程中没有机器人搭建中的观察、实验、归纳、总结，进而从感性认识到理性认识的过程，模仿性大于创造性，所以不必急于让孩子在太小的时候开始学习编程，适用于低龄儿童的可视化编程并不是学编程的必经之路，完全可以让孩子在9岁左右直接学习Python。
　　和英语启蒙不同，孩子的编程能力跟启蒙早晚没有太大的相关性，而取决于孩子的逻辑、建模、分析问题的能力。我觉得在少儿阶段，让孩子顺着机器人学习的进度，学习、应用编程比单纯的编程设计游戏等更有趣，也更有实际意义。少儿编程中所能培养的思维方式在中高阶机器人课程中也能得到锻炼。
　　02 如何选择机构？
　　此处无意于为任何一家机构做营销，所以各位读者不用问我小鱼在读的是哪一家。
　　小鱼四岁三个月时偶然遇到某机构拿着一只机器狗做营销，他被吸引了，之后就一直念叨要去上机器人课。我们在那个小机构上了一节试听课，老师普通，环境普通，但我能看出小鱼兴趣浓厚。回家后在我家附近找到目前上的机构，试听课上老师的引导性和专业性明显提高，校区环境好，课程体系完整，孩子也非常喜欢，我毫不犹豫买了两年的课程。
　　转眼在此上课已经3年半了，从乐高大颗粒、小颗粒、Wedo学到EV3。小鱼在此机构的组织下参加了三次机器人比赛，分别是5岁的WRO世界机器人比赛幼儿组、全国青少年陆地机器人比赛幼儿组和7岁的Robotex世界机器人比赛Wedo组，其中WRO世界机器人比赛止步于北京赛区选拔赛，全国青少年陆地机器人比赛获得幼儿组二等奖，Robotex世界机器人比赛Wedo组获得华北赛和亚洲赛一等奖，并于2019年11月赴欧洲参加总决赛。在此过程中，我看到这个机构的几大优势，也是我认为选机构比较重要的三个方面：
　　一是是否有完整的课程体系和长远规划？小鱼在Robotex亚洲赛获奖之后，他的小学同学参加了他所在的机构的试听课，课后，他同学妈妈跟我说，他们之前在乐高中心上课，换了两个校区，没有一个人能说清楚机器人课程的发展历程和长远规划，而我们机构的校长说得非常清晰，对人工智能的理解也非常深刻。是的，校长是机构的掌舵人，他对行业的理解和决策决定了学习的深度和高度，这位校长毕业于北航，自身的资历、水平和圈子本身就在IT和人工智能行业，对行业的理解和规划自然非同于一般人。
　　二是是否有优秀的教师团队？我判断优秀的一个标准是让孩子模仿还是引导孩子实验和思考，进而激发孩子的创造力。在小鱼的机器人课上，老师通常会提问，让孩子们观察、实验、探索之后讲解原理，再引导孩子们自己搭建和编程，孩子通过试验后得到的结论印象深刻。
　　第三，看一个机构在机器人比赛中的获奖情况也是判断机构能力的一个比较好的方式，尤其是高年级的竞技类机器人比赛最能显示机构的水平。
　　03 准备学到什么时候？
　　我们会一直学到小鱼不想学的时候。小鱼5岁起立志将来要设计制造机器人，投入了大量的时间和热情，目前想法还没有改变，我们会一直支持他。
　　04 学这个课有什么用？
　　我们上这个课的初衷是因为小鱼非常热爱，是的，他不止是喜欢，根本就是热爱。通过三年半的学习，我认为机器人课程对孩子有如下几方面的帮助：
　　一是能够贯通多学科知识，如物理、数学、建筑、结构、生物、能源、信息技术等。从知识的角度看，机器人课讲了太多可能在中学阶段才会涉及的内容，如杠杆、摩擦力、离心力、函数、循环、建模等，而且这些知识不是生硬的讲解，而是从实验中验证并应用的。
　　二是培养了孩子的空间思维、逻辑思维、设计思维、动手能力、观察能力、想象力、实验能力等。
　　三是孩子们学会观察、实验、总结、归纳，学会模拟和仿生。
　　四是锻炼分析解决问题的能力，不论是在搭建中还是编程中，都会遇到问题或者失败，孩子在实验和调试过程中，锻炼了分析、解决问题的能力。
　　五是锻炼了专注力和耐心。编程必然会遇到bug，孩子会在不断的调试中思考，逐渐明白编程需要精确，并锻炼耐心。
　　05 家长能提供什么帮助？
　　在机器人搭建中，我和孩爸提供的帮助是给孩子买了很多乐高套装和组件，在孩子不会看图纸的时候，我们和他一起看图纸琢磨如何搭建，大概五岁小鱼能自己看图纸了，我们当他的助手给他找零件。他上幼儿园中、大班时搭乐高的热情最高，在家的时间几乎都在搭乐高，有一个周末不肯出去玩，花了两天搭建好了大概1500片的机器人。因为他搭建的作品太多，我把自己的写字台挪到阳台上，腾出一个角落给他定制了一个展示架，他自豪地将之命名为＂乐高博物馆＂，时常邀请他的同学来参观和把玩。
　　乐高博物馆
　　我给他买过一些机器人相关的书籍，介绍机器人的知识、发展历程、应用场景和方向，其中他最喜欢的是《 HELLO RUBY 儿童编程大冒险》，在他不识字的时候让我给他读了很多遍，识字之后自己又读了几遍。
　　本书并不是想教孩子们编写代码、设计程序，而是培养孩子的编程思维，让孩子通过故事和游戏来寻找线索、分析问题、解决问题。本书还附赠了一套活动手册和桌游，孩子们可以通过练习和游戏来更好的理解编程的思维和锻炼编程的能力。
　　06 如果和学业发生冲突，如何协调？
　　小鱼现在上二年级，算是学有余力的孩子，他的兴趣班不多，以机器人和击剑为主，时间还算宽松，去年11月底去欧洲参加Robotex世界机器人比赛总决赛请了6天假，回来也没觉得落下功课。将来上了高年级如果功课繁重时间紧张，我们依然会尊重他的选择让他继续学习机器人课程和参加比赛，我一直认为，并不是只有语数外等学校的学习才是学习，我赞同＂汝果欲学诗，功夫在诗外＂。
　　总体来说，机器人课程仍然是一个比较新兴的课程，我所知有限，愿与大家分享，也希望和大家交流共勉。
　　作者简介
　　小鱼妈妈
　　喜欢文科的理工女，以工学谋生，以文艺暖心。好读书，不求甚解；喜作文，凝聚人生；爱旅游，在行动中求索。
　　进行中的福利
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