打开网易新闻 查看精彩图片

嗨!姐妹们,晚上好呀~

最近不知道大家有没有关注“单科破格”政策?

其实这个就是和我之前一直跟大家说的强基计划有关,但最近多所高校相关政策都有新变化,其中最引人关注的,就是这个“单科成绩优异可破格入围”

目前多所高校推出了相关政策,但可破格入围的科目多为数学、物理和理综。

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

源自高校公众号

但这里需要注意的是破格入围不等于破格录取,对高考总分还是有要求的。

这也从侧面说明科技特长生、理工娃培养的趋势还会持续相当长一段时间。

那在这大热的科教兴国、科技特长生培养的大趋势里,我们普通人能为孩子做些什么?特别是想让孩子学编程、接触机器人等和科创领域相关的家长。

为什么要聊这个呢?因为在孩子的学习规划里,信息差相当关键

像有家长一直以为孩子学了5、6年乐高拼搭就是在学机器人,结果错失了孩子培养机器人特长的机会;

还有家长让孩子学了多年编程课,却从没想过编程的学习规划要怎么做才系统;

还记得前几天我给大家团的小图灵编程课吗?在直播前、在我们的社群里面我收到好些问题,我列举3个比较典型的问题:

编程和机器人是什么关系? 两者的学习路径是怎样的? 编程和机器人怎么学?

这三个问题,其实我在陪俩孩子学编程、机器人这些年,也有仔细琢磨过,今天的文章就来跟大家做一个简短的分享。

其实我做这些,也是为了让大家少走点弯路,抹平一些信息差,让孩子有更多的机会站上更大的舞台。7月9日我也会在直播间继续跟大家说说。

虽然之前我也给大家讲过不少,但比较零散,今天我用一篇文章把它们之间的关系给大家捋清楚,看完相信在处理孩子学习编程或机器人上更加游刃有余。

打开网易新闻 查看精彩图片

编程和机器人并不是对立的,更像是“你中有我,我中有你”的关系。在实际操作中两者都有共同的地方,但是彼此之间又有不同。

打开网易新闻 查看精彩图片

简单来说,编程对孩子来说相当于软件, 机器人对孩子来说相当于硬件。

打开网易新闻 查看精彩图片

编程的学习强调“会打造功能”。比如,同样一只机械臂,学编程的孩子,则要知道如何通过算法“实现”机械臂的运动;而学机器人的孩子则需要会“调用”运动模块。

机器人的侧重点,在于工程的搭建。孩子需要知道要用到哪些元部件,用怎样的函数块去解决实际生活中的问题。

所以如果孩子编程和机器人都在学的话,如何去平衡时间,关键还是要看孩子的兴趣。

但要走远走深,软件、硬件的功力都要关注,但前后顺序是可以调整的,先学了其中一个再学第二个也可以。

打开网易新闻 查看精彩图片

编程和机器人是属于不同的赛道,根据孩子认知理解水平,孩子们学习编程和机器人可以分成4个阶段,分别是启蒙阶段、基础阶段、进阶阶段、深化与应用阶段

启蒙阶段(3-6岁):

有的姐妹可能会觉得机器人和编程这个“高级”的东西,孩子刚开始接触的时候,会不是很难?

但其实并不会的,在启蒙这个阶段,都是一些比较简单的东西,主要以激发孩子的学习乐趣为主。

对于这个阶段学习机器人的孩子来说,手部力量不足,很难掌控体积小的积木,且对精细动作的要求也没那么高。

所以早期入门时,主要通过大颗粒的积木搭建来感受平面和空间,因为大颗粒就意味着机械原理的放大。

打开网易新闻 查看精彩图片

这样孩子可以更容易看得到零件是如何运动,就像齿轮的咬合,大大小小的齿轮连接都能看得一清二楚,有利于孩子观察背后的工作原理,也更能激发孩子探索欲望

打开网易新闻 查看精彩图片

这个阶段编程的启蒙主要是激发孩子对编程的兴趣,了解基本概念。

我一般用桌游、乐高拼搭DIY的编程游戏,以及一些自带编程系统的玩具帮助孩子。这些虽然很简单但是也能让孩子初步思考和解决问题。

 孩子对编程和机器人都感兴趣,家长怎样做才能游刃有余?
打开网易新闻 查看更多视频
孩子对编程和机器人都感兴趣,家长怎样做才能游刃有余?

这是Joshua三岁的时候,他参与学校内编程汽车的机器人活动。他需要在地板上画上很多编程的格子,然后通过在汽车机器人身上设置方向指令,让汽车移动去捡线标。

机器人:采用大颗粒积木拼搭;

编程:通过桌游、乐高拼搭DIY的编程游戏或自带编程的玩具;

基础阶段(6-9岁):

等孩子到了这个阶段,机器人学习就由大颗粒逐渐转为小颗粒,实现机械拼搭。

这个阶段小颗粒的拼搭难度会增加,对于手部力量把控能力和精细动作都有较高的要求,也更考验孩子的耐心和细心。

这一阶段的重点在于让孩子学习机械原理,让静态的积木通过机械拼搭动起来。

为了能实现特定的机械的动作和功能,机械搭建所用的积木类型就已经远远超出了砖块搭建的范围,例如有薄片、高砖、履带、梁beams、轴axles、轴套bushings、插销pegs、引脚pins、拱arches、齿轮gears。

打开网易新闻 查看精彩图片

其中值得特别关注的四种积木结构跟大家分享一下,这四个结构分别是梁、轴、插销、齿轮,能把这四个结构用好,孩子就已经可以凭借自己的小小力量,实现很多意想不到的机械动作。

打开网易新闻 查看精彩图片

例如,利用齿轮回转原理带动轴的运动,形成插床结构,这个结构的机械运动可以变化出很多有趣的机械造型。

打开网易新闻 查看精彩图片

通过齿轮之间的不断啮合进行机械运动,形成齿轮联动,像 汽车手动变速箱就是一个复杂的齿轮装置。

打开网易新闻 查看精彩图片

最后是很有趣的曲柄结构,这个结构是通过梁和钉的组合来完成的。像以下动图出现的曲柄摇杆和曲柄滑块,都是很有意思的滑动形式。

打开网易新闻 查看精彩图片

▲曲柄滑块

说完机器人,我们再来看编程,这个阶段的学习,孩子接触的编程内容都是比较简单的,不需要正式接触复杂的代码和枯燥的界面,主要是图形化编程。

如果孩子在这个阶段能系统学好图形化编程,对他/她后面的软硬结合能力大有助力,这也是孩子了解计算机思考模型的开始。

图形化编程入门不难,操作指令界面是拖拽式的编程语言,利用 拖动积木方块完成指令。

打开网易新闻 查看精彩图片

每个积木方块对应不同的参数,通过调整它们的顺序,就能实现我们想要完成的目的。

机器人:采用小颗粒积木机械拼搭学习机械原理;

编程:采用图形化编程,了解计算机的思考模型;

提高阶段(9-12岁):

前面两个阶段都是独立的,编程就是单纯的输入代码运行,机器人就是进行简单的动作重复操作。

但是到了提高阶段,编程和机器人就是一个整体,能使用编程思维将重复性的动作变得更智能化、灵活化。

我举个例子,比如孩子早上起来吃饭、上学这件事,从编程思维的角度我们可以把它拆分为:

(1)从床上爬起来、穿衣服 (2)挤牙膏、刷牙、洗脸 (3)吃面包,喝牛奶 (4)检查有没有带书本和作业 (5)背书包,下楼,去学校

如果想让机器人也做到这些事情,编程就是最重要的能力之一。我们 可以用六个字来简单概括机器人的自主运动机制:感知、 决策、 执行。

感知,就是各种传感器,如听觉传感器、视觉传感器、距离传感器等等。

打开网易新闻 查看精彩图片

决策,就是广义的人工智能,像人脑一样,包括分析、算法和控制(Scratch、Python等)。

打开网易新闻 查看精彩图片

执行,就是硬件(传感器、轴、梁、插销、齿轮等)层面,涉及到物理形态,机械结构,怎么动。

这三个步骤就是机器人和编程的结合了。

总结起来便是,如果希望孩子能够在将来拿下一个“科技特长生”的机会,那么还是得两条腿走路的,也就是软硬结合才是硬功夫

打开网易新闻 查看精彩图片

你肯定会纠结孩子时间这么少,怎么做到同时学呢,所以这个“两条腿走路”是穿插学的意思,常见的组合模式有 先机器人后编程、编程机器人并行、先编程后机器人 ,以赛代练是最容易出效果的。

具体的内容我在这篇文章也写过,感兴趣的可以看看。

竞赛阶段(12岁以上):

在机器人和编程学了一定时间、有了知识积累后,就要开始思考是走哪个方向了,因为机器人和编程这两个领域,可以走出三条路。

打开网易新闻 查看精彩图片

不同的选择侧重点不同:

选择往机器人竞赛这个方向,更看重孩子的动手拼搭能力和利用编程解决问题的能力

选择编程信奥赛这个方向,需要深入学习的是C++语言,核心能力是数学(奥数)

打开网易新闻 查看精彩图片

走编程方向的学习路径我前两天和大家分享了很多,感兴趣的姐妹可以回顾一下这些文章:

如果要走机器人方向的话,除了孩子本身的学习之外,还有很多姐妹会关心的一个问题,就是花费会很高吗?普通家庭是否承担不起?

这里就要说说了,这里主要是看两个点,一是赛道,二是器材。

打开网易新闻 查看精彩图片

先来说说赛道,机器人赛道大体上有两个方向:体制内与体制外。

体制内:国家/省级白名单竞赛、教育局主办赛事等。

体制外:国际机器人赛事、商业机器人赛事等。

打开网易新闻 查看精彩图片

这两者让家长感受最大的不同就在于花费

国际竞赛是很高大上,从设备、技术、功能到教练都是一流的,现场也很震撼,参加比赛同时也能带孩子见见世面,看看别的国家队伍技术发展,但就是费钱。

打开网易新闻 查看精彩图片

之前有姐妹就带孩子去美国参加了某个机器人国际总决赛,一年花了20万!如果是走国际赛事方向的话,花费确实不低。

打开网易新闻 查看精彩图片

△走体制外路线家长比较关注的国际赛事

而体制内的赛事则比较亲民了,费用低,除了学习机器人需要的学费和大的交通路费外,其他都不用怎么花钱。

国内机器人赛事是选拔赛马制,最高的标准是国家制定出来往下倒推的,所以我认为能对标到教育局主办赛事的项目乃至更高标准的项目(比如白名单赛事、红名单赛事),对孩子的成长潜力才是更大的,我也是沿着这个思路去培养孩子。

打开网易新闻 查看精彩图片

△国家白名单赛事

其中世界机器人大会WRC这个比赛有些特别,它既是体制外赛事也是体制内赛事。

因为这项比赛原本就是世界范围内的,国白上那项是特指中国区的比赛,所以双重“身份”的加码,也意味着这项比赛难度很高,含金量也很高,还有国际影响力!

第二个是器材,早在几年前,国内还没普及机器人教育的时候,基本上机器人编程领域的器材都是被乐高“垄断”。

三年前我给哥哥用的器材也是乐高EV3,这套器材很好使,但是费用也很贵,一套基础配置就要5K,加上套件等破万是肯定的,还不算培训费。

打开网易新闻 查看精彩图片

后来跟着途道机器人学机器人编程,性价比超高,后来到现在我都没有再换过其他品牌了。包括参加创想人工智能学院国家白名单机器人赛事的集训,我们用的教具也是途道机器人提供,特别好用。

三年级的Joshua当年参加的机器人比赛,就是做一个口罩,感应口罩,但评委评分的考核点主要还是看孩子的整体思维情况,看孩子准备都能感受到那种反复试错、调整、再测试的思考过程。

我们用途道机器人完成了全部过程,并顺利拿了一等奖。▼

 孩子对编程和机器人都感兴趣,家长怎样做才能游刃有余?
打开网易新闻 查看更多视频
孩子对编程和机器人都感兴趣,家长怎样做才能游刃有余?

说了这么多,我们来说说选择机器人编程赛道的话,要怎么学的问题。

打开网易新闻 查看精彩图片

机器人赛道属于是快赛道,从学、练到赛,只需要半年到一年就已经完成了对基本功的夯实,之后就是积累赛事积分的过程,鼓励孩子多参赛,多积累赛感,为更高难度的赛事做准备。

1、知道如何自行组装和搭建机器人。

孩子知道如何创造合适的机器人来完成任务。

不同造型的机器人对应不同的功能,孩子需要知道如何搭建、使用编码、了解结构,并且做出符合要求的机器人。

2、知道如何编程程序完成任务或者创造不同的功能。

比如我们在一次比赛中,孩子拿到的任务牌包括了移除障碍物、识别颜色、求最短路径等等,这些孩子都需要设计编程来完成任务,在世界机器人大赛上,还有投篮等任务的机器人,那需要知道如何编辑程序完成这些不同的功能。

打开网易新闻 查看精彩图片

△ 图形化编程系统

3、让孩子回归比赛,在比赛中成长。

以赛代练,好的机器人比赛可以给孩子增加更多的技能和实践经验,也可以跟五湖四海的朋友们交流。

每次我也会对孩子说:“比赛,就是三分学七分练。在练的过程中,更要不断优化自己的程序和方案。如果没有这样子的决心和领悟,要在赛事中一直冲下去就很难。

我从2023年带孩子们参加萌芽战队,对他们跟着教练学习的标准都是:优化和领悟。

以优化和领悟作为标准来要求自己,让自己每一次的练习,都不被浪费,其实也是对孩子自学能力、差错能力的培养过程。

打开网易新闻 查看精彩图片

所以我重点从这个角度,谈谈如何提高准备赛事的学习效率。

第一步,好的师傅相当重要。经过2023年参赛的全过程,我可以更加坚定地告诉大家,我们请来的创想人工智能学院的教练老师,实力真的是顶尖的。我们在WRC赛事中老师教给孩子们的,无论是初级组还是高级组,都是高于行业水平的。

如果要能让孩子有机会以赛代练、以赛促学,认真跟着老师的教学计划按部就班去学好,是相当必要的。

第二步,孩子的有效学习很重要。比如这些学习习惯要我们陪着孩子坐起来:

1. 认真上课,让孩子跟着老师的课程好好学习里面的知识点;

2. 多学多练,结合课堂上所学的知识点在课后多操控机器人,感受每个参数的变化和对机械的控制力度。

3. 鼓励孩子主动去找1V1辅导老师沟通问题,家长不介入比介入更好。

有这样子的学习习惯,无论获奖与否,孩子的进步肯定是极大的。

编程赛道也很灵活,以我家孩子两的学习节奏为例,我们很早就把图形化编程的学习体系学完了,跟着图灵编程学。

现在是三年级的弟弟同步学趣味C++,五年级的哥哥同步准备CSP-J,加上机器人编程的以赛代练的学习经历,把软硬结合的综合能力也进一步巩固起来了。

相当于1+1 > 2。

可以回顾我昨天的推文,了解下我们在图形化编程上的学习节奏:

希望孩子们都能在赛事中有所收获,也希望对这些经历的分享,也能对你有新的认知和启发。

好啦,今天的文章就分享到这里~

最后多说一句,前两天给大家开团的小图灵编程开团和福利过了7月5号23:59分就无效了。

预约明天的直播间,跟你们讲讲编程怎么学

还想拍下的姐妹赶紧去拍。

微店扫码下单

另外,下半年的世界机器人大赛就要开始了,如果看完这篇文章很有感触、孩子也有兴趣的话,不妨加入我们萌芽战队。

我们找到的教练和内容都是顶尖好的,性价比超高,而且我们还有我们du jia 的信息差哦!

这是去年萌芽战队的战果

近期会有一次专场直播和大家分享机器人比赛内容,感兴趣的姐妹记得预约不错过直播时间~

想要了解详细信息的姐妹可以先入群,我们在群里细聊~

晚安,Yours,萌芽。

打开网易新闻 查看精彩图片

喜欢请在看+转发+点赞❤️