最近闲来和一位退休的小学老师聊天。他教数学，兼任信息学老师，便聊到小学阶段的计算机编程启蒙。聊的很有兴趣，也感慨科技的发展，现整理如下。

1 第一代儿童编程启蒙

改革开放之后，邓爷爷提出，计算机要从娃娃抓起。小学最早一批计算机教学，使用的是中华学习机，主要教学内容是计算机操作、打字以及简单的编程（LOGO、BASIC）。在教学实践中，考虑到学生语文、数学，尤其是英语（笔者是初一才开英语）基础都不好，基本面向的是少数5年级以上学有余力的学生。由于缺少图形化的编程教学工具，教育工作者的大部分精力用于教授基础的操作和语法。

展开来说，第一代编程教学使用的工具基于当时的工业水平，进行了可贵但非常有限的优化。LOGO、FC系列（如金字塔、后期的小霸王）图形、浮点Basic，以及少数的Z-80 Basic, 都是需要先打字，并会拼写诸如 if 这样的英文单词才能操作。编程以字符界面为代表，结果以简单图形、蜂鸣器声音、大量字符等形式呈现。部分环境人机界面也不是很好，有些只相当于DOS 3.0 之前的 Line Edit, 无法自由的跨行移动光标。

在1980-1990年代，电子线路、机械航模、计算机三者在当时的少年宫是分立的，基本没有太多交集。电子线路兴趣班主要制作鸟叫蜂鸣电路、晶体管收音机等等，面向的是初中高中生；机械航模，在省会城市比较常见，以机械小车（发条、电池）、船、橡筋动力飞机为主。回到计算机教学，对于这种实操性很强的学科，教学效果却很难提高——原因是80-90年代，能够购置学习机的家庭很少（计算机就更少了），依靠少量的课时、较为单调的UI和控制能力，很难把编程教学推广到大多数孩子。

2 翻天覆地的变化

随着科技进步与我们整体工业水平的提高，当前的小学编程教学已经从属于信息学教学，电子、机械、计算机三者的领域渗透，催生了如机器人、智能积木等等子方向。

抓住计算机编程的灵魂

计算机编程的灵魂是算法思想（这句话老爷子说的很好）。如何让小学生不用敲击键盘输入语句，就能编程？显然是图形化编程。最成功的范例是Scratch，MIT（没错，是MIT）的大作。Scratch使用积木化的流程模块，构造了通俗易懂、生动有趣的编程环境。更可贵的是，简单表象背后，其实际能力却一点也不简单。

图灵完备：过程支持递归的哦！可以画出分形图案。
并发：“逻辑上完全并发，程序可以任意安排多个起点，由不同的感知事件驱动。要在一般的语言上实现并发，需要较高的经验和试错——利用Scratch可以轻易构造一个打鱼游戏。
事件驱动：这个字面意义已经够了。
多媒体：播放叠加的素材；动画控制、图层与角色形象切换。
扩展性：外部传感器、智能积木、绘图……

使用Scratch，可以通过简单的积木，实现递归算法，完成中华学习机LOGO语言进阶时的题目。

更具体有推广意义的是，结合RaspberryPI ，可以在有限的资源和场地下，实现成本控制，让经费有限的学校也能组织起有效的计算机教学。这使得计算机编程启蒙成为全民运动，而不是精英教育。仅从这一点，就可以说这是时代的进步，社会的进步。

融合机械与电子的奇迹

在步入21世纪的第二个十年后，智能积木开始全面取代单一的编程启蒙。这主要受惠于科技的进步：

片上系统SoC技术的成熟：在功率、体积可控情况下的计算、控制能力跃升，允许在手掌大小的控制器中集成完整的工控系统。不管是乐高、Abilix以及其他机器人教学启蒙套件，如果按照30年前的标准，完成上述控制需要半个机柜、多个继电器组的支持。现在，传感、计算、控制、反馈高度集成并闭环在一起。
深度工业化：工程塑料精密加工技术、低成本传感器与步进电机、系统工程学设计。实际上，积木的标准化设计、灵活重构，和当代真实工业领域的标准化是一致的——硬盘盒生产商不会自己生产电源模块，而是从标准化的列表中根据需求选取一种——基于相同的理念，人类的工业资源在全球科学的配置。

学习编程不再独立。教学启发学生自觉寻找解决问题的途径，依靠基本的工具设计解决方案，实现并观察结果，思考并迭代优化，这是在训练科学思维本身。

3 进步：由单人技能培养到团体方法论塑造

这30多年间，小学计算机启蒙的最大变化，就是大大降低了学生的技能学习成本，把面向个人的编程启蒙，变成面向团队的方法论启蒙。

笔者属于第一代启蒙教育的产物，在没有学英语的情况下，IF、FOR一个学期也分不清楚。学LOGO，不懂为什么前进叫“FD”。80年代末，小学阶段的计算机编程启蒙主要集中在编程本身，竞赛的方法是单打独斗。事实上，即使到了高年级，小学信息学竞赛的题型主要都是技巧性的：

字符金字塔输入行数，输出金字塔3******

为了解决这些问题，学生在没有学习英语的情况下，需要花费大量精力首先记忆PRINT、IF、FOR等语法，而后应对各种回车、TAB、换行、文件句柄的问题。——这些技能对于未来不学习计算机行业的学生来说，成本太高了，尤其对于五年级以上，等待升学考试的小学生而言，显得不切实际。

另一方面，单打独斗的训练，也影响到儿童参与团体活动的时间，娃娃编程高手都是带着眼镜、不爱说话、古里古怪的”离群小博士”，本身就是有问题的。

.现代的计算机编程启蒙，已经完全发展为不同的学科。为了制作一台垃圾回收小车，团队中的小朋友需要在规定的时间内各尽其职，并通力协作。有想法的小朋友，不但要有点子，还要会表达，能够正确的与团队同步自己的想法。当遇到困难，是互相责备还是努力寻找解决的途径？

我想，未来是乐观的。再过20年，当这一代小朋友走入社会，他们应该会比我们这一代饱含科学精神、人文精神；未来的顶级团队会越来越多，他们可以是攻克病毒的科学家、设计桥梁的建筑师、智能农场的经营者、决定资金流动的分析师……无论是什么职业，这些团队都有共同的特点，就是彼此充满信任、彼此认可角色、彼此相互支持。

4 多角度思考

除了赞美科技与理念的进步，也有一些其他角度值得思考。

工业化的过度代偿不可避免

30年前, 为了制作一个可以航行的船模，辅导老师要带领学生(往往是自己包办）动手打磨一块铁质易拉罐皮，并在铁丝拧成的龙骨上用烙铁焊接。学生使用涂满凡士林的圆珠笔作为轴套，自行车辐条作为传动轴，完成一个没有遥控能力的航模——整个过程持续一个学期。

30年后，孩子使用预制件的智能积木，可以在1天之内完成小车的搭建，并且具有智能寻向能力。但是，若搭一艘船呢? 小朋友便会要求辅导老师：" 船体的积木编号是多少？快联系厂家发几套过来“、”舵机的编号也要发过去。” 剩下的，则是等待。

工业化，是只能向前的单行道。人类不必再学纺纱织布，我们不需要DOS命令也能移动文件夹。当代生活越来越高效、舒适、方便的同时，我们要注意到，哪怕不起眼的生活小物件，从自然原料开始动辄涉及到上百个前后衔接的独立行业。保持基础的生活技能，也许是应对灾变的生存之道。

老一代人的未来——学习使人年轻
长江后浪推前浪，前浪死在沙滩上。这个命题对了一半。人不是水，是有动力的航模。保持动力，不断升级，就能够逆流而上。即使生理年龄很小，但不再学习，则会逆水行舟，不进则退，比老人更早的死在沙滩上。

作为一名教育工作者，我分享给各位父母的是，陪孩子学习和玩本身就是学习。每一代人的思考方式很不同——我是7080后，我觉得，90后、00后、10后各不相同，而且是越来越棒。对待自己孩子时，不站在威严的父母的角度，而是放低姿态，和孩子们打成一片，真正成为他们的朋友，就能发现30年时代进步不仅从物质上改善了我们，更从精神上重塑了我们。和孩子们在一起玩玩Scratch、智能积木，安静的思考，品味，你会穿越时空看到充满生机和希望的未来世界。

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