让孩子玩着就轻松超越同龄人——带你迈入青少年编程的世界

我是一名拥有超过十五年经验的机器人编程活动组织者，关注青少年健康发展的心理咨询师。

很多家长朋友私信问我，为什么编程这么火？该如何学习？

今天我收集整理了一些资料，会从政策、经济、技术、思维模型、心理发展等多个角度来探讨编程学习。以下纯属个人观点仅供参考

随着科技时代的到来，人工智能正在飞速地改变着人们的生活。

将来的世界将是一个全面信息化、智能化的时代，人类会被各种信息智能设备所包围。而这些信息智能设备运行的逻辑，就是程序设计语言编写的。未来有知识的人，都应该具备一点儿与智能设备沟通的能力。

乔布斯11岁开始编程，创办了苹果公司，成为一代传奇领袖，

比尔盖茨13岁开始学编程，创办了微软，成为世界首富；

扎克伯格10岁开始学编程，创办了Facebook，市值曾经突破4000亿美元。

现在00后从小接触各种电子设备，被称为“数字原住民”。

这些无疑告诉我们，从小学习编程对孩子来讲是十分有好处的。

摘自（斯坦福大学）《人工智能指数2021年度报告》的其中有以下4条要点：

1、 药物设计与发现领域人工智能投资大幅增加：“药物、癌症、分子、药物发现 ”在2020年获得 的私人人工智能投资金额最大，超过了138亿美元。这个金额是2019年投资金额的4.5倍。

2、 生成一切：人工智能系统可以生成标准足够高、质量足够好的文字、音频和图像合成结果。对于 一些受限的技术应用，人类已经很难分辨出合成和非合成结果的区别。

3、 中国在人工智能期刊引用量上超过美国：几年前，中国在期刊发表的论文总数上超过了美国，现 在，在期刊引用方面中国也处于了领先地位。而在AI领域会议方面，美国发表的会议论文数量近 十年内依然持续（明显）领先于中国（被引用的次数也更多）。

4、 监控技术快速、廉价、日益普及：大规模监控所需的技术正在迅速成熟，图像分类、人脸识别、 视频分析、语音识别等技术在2020年都取得了重大进展。

摘自（腾讯研究院）《2021中国智能硬件趋势洞察报告》：

2016年，工信部发布《智能硬件产业创新发展专项行动（2016-2018年）》，提出要深入挖掘教育等领域智能硬件应用需求，加强教育等领域智能化提升，为教育智能硬件的发展奠定了政策基调。 2018年，教育部发布《教育信息化 2.0行动计划》，提出要构建“个性化”的教育体系和“泛在化”的学习环境，推动新技术支持下教育的生态重构，为教育智能硬件的发展明确了方向。多种教育硬件发挥联动效应，可以覆盖到更多的学习场景，通过构建泛在化学习环境，打造一体化教育生态。

摘自（数据猿）《2021中国数据智能产业发展研究报告》：

在2020年4月发布的《中共中央国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》，将数据作为与劳动、资本、土地、 知识、技术、管理并列的生产要素，这是第一次在中央文件中明确将数据作为一种新型生产要素。数据作为新的生产要素，在边 际使用价值、产权、价值量度等方面具有独特性

以上的报告是否感觉生涩难懂？简单点说，我国的人工智能发展从政策优势上有了多个文件奠定政策基调；在经济上商业化逐渐成熟， 企业侧降本增效明显。在科技发展上数据智能产业的基础算力在不断突破天花板，同时A I技术也从单点技术突破走向商业驱动阶段，分支的深度学习和认知智能成为新的技术追逐点 。

就在这样的人工智能时代大背景下，少儿编程教育逐渐被政府以及社会各界所重视。在全球范围内，编程教育都是大势所趋。英国教育大纲规定计算机编程是5-16岁儿童必修课程；新加坡全面推动少儿编程教育，中小学考试中加入编程考试科目；日本也颁布新规，要求2020年以后中小学生必须学习编程；美国政府投资40亿美元开展少儿编程教育，呼吁全国青少儿学习编程，67.5%的美国中小学生都接受过编程；我国2017年国务院颁布的《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，明确推广中小学儿童编程，实施国家全民智能教育计划，在中小学开设人工智能相关课程，逐步推进编程教育。各大985、211高校也纷纷将编程等科技竞赛获奖者，作为优先录取对象。

不得不承认，现代社会已经步入信息化科技时代，传统行业正在被科技革新。未来是智能机器时代，如果一个孩子未来不会编程，他就失去了和机器世界交互的能力，他就失去了创造人工智能这样一个能力，那么这样的情况下，我猜想在十年之后，会编程的孩子可能就像现在会英语的孩子一样成为基本能力避免被人工智能时代所淘汰。

编程的核心便是逻辑，编程的过程就是一个将大问题分解为几个小问题，然后逐步分析解决的过程，在这中间就是在培养一种思维方式，而这种思考的能力是无论从事什么行业都不可或缺的。

生活中有的孩子很容易被困难击倒，而有的孩子却坚信他们自己可以通过努力让自己变得更聪明，这是因为他们的思维方式有差异。

研究显示，孩子们越大，他们对自己获得成功的信心竟然在逐步减少。

有90%的一年级孩子相信他们的大脑和智力是可以改变的， 然而当孩子们到了三年级，只剩下一半的人相信他们的大脑和智力可以改变。

也就是说，有40%的孩子在这两年时间里失去了对自己的信心

在Dr.Dweck的研究里，人的思维模式可以分为两种：

固定性思维（Fixed Mindset）的人觉得人的智力和天赋都是与生俱来无法改变的，对于失败的结果，他们趋向于逃避；

成长性思维（Growth Mindset）的人觉得人的天赋只是人生的基本，会用积极的想法来面对生活的各种问题。

编程的过程就是一个让孩子不断连接各种知识与能力的过程，是一个鼓励孩子在不断试误的过程中找到成功的过程，是一个在任务型活动中不断获得快乐的成就感的过程，这恰恰是在用“成长型思维”改变孩子的想法，让他们告诉自己不是失败者，只是一个尚未达到成功目标的努力者。

在思维里面，又将其笼统划分为四个思维模型层级，分别是经验思维模型、流程思维模型、学科思维模型和哲学思维模型。

经验模型是借着具体的案例，把生活经验抽象成更一般性的原则，但也能帮我们解决问题；但太简陋、粗糙，既没有考虑具体的情景，也没有给出适用的范围，而且青少年们缺少生活经历，很少能够总结出有效的经验思维，是小样本启发式思维，所以并不是很好用。

学科思维模型是各门学科中科学家们发现的重要的思考解决问题的思维模型，当我们把解决问题的策略追溯到学科原理的时候，思维模型的可靠性、准确性就会大幅提高。这是因为学科原理大都经过人类严格的检验，这让我们做决策的依据更加可靠。

哲学思维模型视野是最宏大、抽象和底层的，也是最影响一个人底层基础认知信念的模型，是一种理性思辨思维方式，极其深奥难懂，并不适用于青少年

流程思维模型把很多常见问题的解决方案标准化、流程化了。市面上流行的类似麦肯锡工作法式的方法论书籍，是大样本经验流程化，是在这个层面给出可复用的思维模型。编程的逻辑控制与流程思维模型是极为相似的，是儿童有直接经验并可以学习的基本逻辑判断。

从四种思维模型中看，经验思维模型需要大量时间和案例积累，学科思维模型和哲学思维模型基本上需要在大学里面进行系统结构化的学习进而形成思维模型的雏形。流程思维模型是贯穿人生的基本思维模型，我们绝大部分问题的解决方案就是在这种思维模型下解决的，目前可以通过编程学习而提前训练习得，教育走在发展之前，提前探索更底层的思维模型，家长们还为孩子在拒绝学习吗？

编程学习最重要的是学会把复杂的问题拆解成一个个小问题，然后通过解决小问题解决复杂问题。

对少儿编程来说，学习几行代码并不是重点，在图形化的编程过程中逐步培养编程思维，理解程序运行的逻辑，对提升孩子的逻辑思维有着长远的意义。

更直接的体现是提高孩子学习成绩。根据国外权威机构研究表明：编程能让孩子的学习成绩整体提高30%。

编程教育不是孤立存在的，编程学习综合了多种学科的知识，如数学、物理等学科知识。学习编程可以培养孩子的各种能力，包括动手、想象、创造、观察、分析、判断、归纳、理解、决策、组织、实验、计划性、条理性等。这些对于构建其他学科的思维帮助特别大，提高孩子的综合学科能力。

1、数学：在编程学习过程中会涉及到一些数学知识点、例如空间方位、计算、几何、坐标、变量、函数、图形、面积等数学知识，可以把每一个知识点运用到每一个编程作品中，让孩更容易去理解数学知识点，更好的去运用它们，拓展孩子的数学解题思维，让一个复杂的知识点可以用编程变得更简单更容易理解，比如我们就一个点的坐标，如果只是数学题，你只能用笔画，或者脑海里去想，但是编程可以把你脑海里想得解题得思路用编程代码呈现出来，这样是不是就变简单了。

2、语文：理解力和分析力，编程每个作品都有不同的内容和含义，首先要分析理解我们要实现什么功能和目标，然后运用所学的编程知识来完成这个目标，在这个过程中会遇到很多问题，不仅仅锻炼了孩子的分析能力、理解能力和解决问题的能力，还在团队合作中锻炼了孩子的语言沟通能力，在展示作品得时候锻炼了孩子的演讲能力。

3、英语：本身编程就是以英文为基础语言，孩子在编写游戏或者小程序时需要反复运用英文单词，这样可以有效的帮助孩子提升对英语的单词累计和学习自。 学习编程也不仅仅是为了学会写代码。对科学技术的探究方法是相通的，在少儿阶段运用生动的事物和孩子感兴趣的方式，来培养孩子对自然科学的好奇心、思考力和探索精神，提升孩子的科学素养，才能在这个新时代更具竞争力。

严谨的逻辑+超前的学科知识+深刻的理解，这就是孩子成绩提高的秘诀。

编程学习和其他学科相比有一个独特优势就是可以实现游戏化学习，而且趣味性十足。通过类似游戏的角色代入、关卡设置、通关奖励等手段，可以让孩子自主地沉浸在编程学习情境中，更加专注的学习，在无形当中提升了孩子的学习专注力。同时，程序的执行具有极其严谨的逻辑性，一个积木块的顺序或位置错误都会导致程序运行效果出错，孩子在编程中也会更加细心，更加专注。也明白了程序员是怎么开发游戏的，让孩子站在一个更高的角度去看待网络游戏，避免沉迷游戏。

在青少年的生理发展阶段，一般在6岁之前最好的教育方式是通过游戏活动，满足幼儿的社会生活需要，有针对性得培养幼儿认知感和艺术方面的成就感有利于幼儿的自尊得以发展。使他们充分掌握言语能力，发挥创造力。

在9到10岁之间开始形成思维类型上的转变，开始掌握守恒和向抽象思维过渡。成长到17岁之前都处于青春发育期，强烈关注自己的能力和学习成绩。整个青少年期都是我们孩子完善人格培养良好能力的重要时期，培养孩子良好的学习习惯，培养孩子的抽象思考能力，培养孩子勇于试错的能力，培养孩子解决问题的能力。

在过往经验里机器人编程教材都很好的提供了孩子们的分阶段科学学习方法，3至7岁的孩子可以先学习积木搭建进行学习，8岁的孩子可以开始正式学习编程技术，12岁以后可以通过编程逐步掌握系统结构化的学习方法。

我在这里顺便介绍一些适合青少年参加的含金量比较高的机器人比赛：

一、RCJ （RoboCup Junior）青少年机器人世界杯 是RoboCup（Robot World Cup机器人世界杯）中的一个分支，主要的参赛对象是中小学生(19岁以下）。青少年机器人世界杯是一个以任务式设计为导向的教育性公开活动，该活动为青少年提供本地性﹑区域性和国际性的机器人赛事。官方网站：http://www.robocup.org/

二、中国青少年机器人竞赛中国青少年机器人竞赛创办于2001年，是中国科协面向全国中小学生开展的一项将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体的普及性科技教育活动。竞赛旨在通过富有挑战性的比赛项目，将学生在课程中的多学科知识和技能融入竞赛过程中，激发学生对工程技术的学习兴趣，培养学生的创新意识、动手实践能力和团队精神，提高科学素质。官方网址http://robot.xiaoxiaotong.org/

三、全国中小学生电脑制作大赛

电脑制作大赛不能完全说是编程比赛，更多讲究艺术与科技结合。评选项目要求学生使用计算机设计电子报、网页设计、Flash动画，APP制作等各式参赛作品。孩子可以用 Scratch 制作小游戏、小动画来参赛。

四、全国青少年信息学奥林匹克竞赛（NOI）

内含金量最高的比赛，获奖者往往是名校热抢的香饽饽。许多这个比赛的获奖者最终选择国外深造。同时要想参加亚洲与太平洋地区信息学奥赛（APIO）和国际信息学奥林匹克竞赛（IOI）也是需要这个比赛获奖的。

五、国际青少年信息学奥林匹克竞赛（IOI）IOI 是国际性质含金量最高的比赛，获奖者往往是各国际名校热抢的香饽饽。比赛包含两天的计算机机程序设计，解决算法问题。选手以个人为单位，每个国家最多可选派4名选手参加，参赛选手从各国相应的信息学奥林匹克竞赛中选拔。中国从首届开始，参加了迄今为止全部八届的比赛，取得了优异的成绩。中国队共参赛31人次，全部荣获奖牌，被评为“整体实力最强的队”。

六、全国青少年科技创新大赛

包括青少年科技创新成果竞赛、科技辅导员科技创新成果竞赛、青少年科技实践活动比赛、青少年科技创意比赛和少年儿童科学幻想画比赛等，分别按不同规则组织评审和展示。在计算机科学这一类目，孩子可以用APP，Python，C++做出一个项目进行参赛。

七、全国中小学信息技术创新与实践大赛

全国中小学信息技术创新与实践大赛简称NOC，是面向在校中小学师生，运用信息技术，培养创新思维、提升实践能力并增强知识产权意识的一项比赛。

总结一下底层逻辑：1，从身心发展上适合各个年龄段进行科学有效的提高学习能力。2，是目前顶尖人才必备的基本能力。3，普及是大势所趋。

大概地介绍到这里。有更多的探讨欢迎在下方评论或给我私信留言。