（一）关于科学科技、人工智能与编程教育

科学的萌芽从哥白尼的“日心说”给神学写下挑战书开始，便突破了神学的藩篱禁锢，历经牛顿的妥协和康德的批判，在达尔文进化论的强力冲击下，彻底推动了科学自然观上的除旧立新，自那时起，科学技术以突飞猛进之势冲击着全球，新的科技产品层出不穷，新的学科领域相继涌现，从而把人类社会推进到了一个前所未有的科技时代。

进入21世纪以来，以高科技为代表的科学技术应用呈现出爆发式裂增态势，大数据、云计算、人工智能、万物互联，科技的发展风华正茂，而所有科技活动的背后都有一个共同的“灵魂”——即以算法为内核的编程思维活动，特别是，2014年12月美国总统奥巴马亲身参与全球儿童“编程一小时”活动，公开倡导全民编程，提出“编程应更早的与ABC字母表和色彩想象同步得到教学”。我们在蹉跎了第二次工业革命后，历经了百年苦难。这一次，面对以“人工智能”时代为标志的未来新科技革命，体现出了强烈的民族集体科技嗅觉和悟性。

在这样的时代背景下，2017年国务院发文【国发2017-35号】明确指出：人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。

（二）人工智能时代，机器人会取代人类么？

  随着人工智能的不断演进发展，人们对智能机器人体现出了愈来愈浓的兴趣，与此同时，当机器人”阿尔法狗"连续战胜人类围棋顶尖大师时，人们又开始忧虑会不会有一天智能机器人将取代人类？这是一个争论激烈的时代之问。个人观点认为，只要人工智能的技术路线是依赖于计算机强大的存储能力、运算能力和以数学为核心的算法构造，人工智能就是可控的，人类的进化形态就是延绵的。

但如果随着人类的不断进化，人工智能的技术路线发生革命性的飞跃，即将计算机科学与生命科学特别是脑科学、认知科学高度融合，全面仿生人脑工作机制，系统构造人工智能机器人，那时人工智能将具备”意识“活动，即具备了思考自己的思想的能力，当机器说出它们的感受和感知经验时，我们相信它们说的对，它们就成了真正的仿生人类智能产物。那时，也不是考虑机器人是不是可以取代人类的问题，而是人类自己创造了一条全新的进化之路，如何和仿人智能共生，让人类的能力得到更大范围的延伸。但，这样的情况是否可以带来人类集体的幸福快乐感知，需要提出一个大大的疑问。

（三）艺术、科技与幸福感

      显然，在面对人类幸福感知体验时，科技和艺术走的是两种路线，科技强调理性、量化、逻辑、系统、可复现，艺术强调抽象、发散、跳跃、想象力，令人感到欣喜的是在创新和想象力上二者都有共同的诉求，但对这二者的应用上，又各有不同，但这并不影响艺术和科技的互相融合渗透，更不影响科技工作者对艺术的热爱。乔布斯就是一个很好的例子，一个科技狂人，对审美的把握近乎痴狂，所以才有了经典靓丽的苹果系列产品。更为有趣的是现在通信领域的基础技术之一的扩频通信，其跳频技术的发明人为好莱坞女演员海蒂-拉玛，而其科技灵感更是源于一位音乐家的钢琴同步演奏。艺术和科技互为补充，既有区别又在潜移默化中相互影响，艺术更可以为量化、有时又略显"枯燥"的科技世界带来人类最原始的感动和幸福。

（四）新生代家长树立怎样的教育观

     一边是青少儿减负，一边是知识体量的裂增和日益激烈的综合素质竞争。"不能输在起跑线上"，成为了所有家长的焦虑。要说减负，根源上是要减掉家长身上的包袱，回到理性的教育观上。机制上都知道是要逐渐实现教育资源的合理公平辐射。但同样重要的是充分发挥好民办培训机构的机动补充作用和需求细分个性服务效能。同时，随着国内发展的持续进步，儿童再回到几十年前玩泥巴、下河沟、掏鸟摸虾为主要课外活动的情形亦是不符合时代发展的客观规律，那些天性式的户外活动亦不能成为现代素质教育的营销噱头。

      个人观点认为，理性的教育观应该是充分尊重青少儿的身心发展规律，既重视知识的学习，更重视天性的保护、想象力的培育和志趣的发掘。特别是少儿兴趣的发掘培养、想象力的培育，尤为重要，这个阶段的思维终将在潜移默化中影响一生。4-8岁的儿童在这一阶段，兴趣广泛，对世界充满好奇，是发掘兴趣的黄金阶段，弱化知识正确性的纠正，强化想象力的保护和跨学科领域的兴趣探索，尝试接触不同领域的内容；9-12岁的儿童对知识的正确性、逻辑性和因果系统有了更为准确的认知和强烈的需求，对兴趣和自身也有了接近客观的定位，可能会从之前众多好奇的学科领域，聚焦到某一方向，而家长此时如果能敏锐的能觉察到这一方向，给予更多精神上和平台上的支持，也许更容易让儿童在将来获得某一领域的收获。

（五）回到主题：关于儿童（7-14岁）编程知识学习的梳理和建议

【儿童编程的兴起】

     近几年，儿童编程从国外开始兴起，日本从2012年开始在中小学推行编程学习；英国从2014年起将编程作为5-16岁学生的必修课，欧洲有16个国家把编程纳入小学教学体系；我国从2017年起，开始逐步推动编程进入中小学课堂，目前浙江等地为最前沿，将信息技术（含编程）正式升级为高考项目。预计将成为今后国内中高考改革，推行素质教育+的重要方向。

【什么是编程】

    编程是一种将人类思考活动转化为计算机可识别执行计算的工作过程。其思考活动是为了满足特定功能需求，解决某种问题，设计为计算机具体可识别的流程步骤，也就是算法，最后，借助计算机强大的存储能力、运算能力加以执行得出相关反馈或给出某种结果。是一个将人脑思维活动过程系统梳理复制出来，转化为计算机可以理解的执行步骤的过程，从某种意义上说，是将人类思维活动转移为计算机思维活动的过程。那么为何要这样做？根本上是因为人脑目前的进化开发程度，不能满足海量的存储和强大的运算能力，纵然是当前运算能力最高的人在存储和运算功能上也和当前最快运算速度的天河系列巨型计算机差几个数量级，这是人类进化的短板。

【什么是编程语言】

       是人脑思维和计算机思维沟通的中间语言，是计算机可以理解加工执行的语言。这是由人类按照计算机的工作原理设计出来的特定语法规则组成，因为有语法规则和特定意义的词汇，故而可以略成为一种语言，用以和计算机进行运算思维沟通。该类语言由西方人员发明，可能和西方人积累已久的科技的量化的逻辑思维有关。编程语言像人类语言一样，有很多种，按其和计算机的沟通程度，可分为机器语言（二进制代码，计算机直接识别）、汇编语言（用便于人类理解记忆的人类语言符号规则，一般为英文，表达二进制代码，需经特定步骤翻译为相应二进制代码）、高级语言（用更有助于人类理解、记忆和编写的人类语言符号以及规则表达二进制代码，由于典型计算机为西方人（冯诺依曼）发明，故语言符号也由西方人最先发明使用，呈现为英文方式，需经特定步骤翻译为相应二进制代码），希望早日出现高效的中文编程语言和开发环境。

【主流专业编程语言】

      常用编程语言为高级语言，因其便于人类记忆和编写，更加符合人类思维，编写效率高，但因需要更大程度上翻译为机器语言，执行效率不如简单助记的汇编语言。高级语言主要有面向过程和面向对象两类，面向过程的语言以C语言为主，面向对象的语言种类较多，有C++/Java等，面向不同的功能需求，各有所长，但C语言因其鼻祖地位，其他语言的产生多在此语言基础上改造提升，故而绝大多数高校都将C语言作为打开编程世界的钥匙语言，掌握C语言后，再延伸学习其他语言会有较高的效率。

【图形化编程语言】

      图形化编程语言主要为目前各类机器人编程课程使用，如乐高、能力风暴等等，是基于主流专业编程语言的儿童版包装语言，为了更好的使儿童在可视化形象化的过程中掌握基本的编程知识。机器人图形化编程和纯图形化编程（如纯Scratch图形化编程）相比最大的区别在于：机器人课程以硬件平台即机器人为具象化教具，同时培养儿童编程思维和动手能力，特别是丰富的场景式积木构建教具已超出机器人范畴，这些场景可以仿真生活中的自动控制系统，并装有传感器。如水车系统、机械臂系统、水电站系统、自主感应无人机系统、船舶系统等等。这样儿童能够在自己动手设计机器人场景过程中，学习验证基本的物理原理和简单的自动化控制原理，实现软、硬件知识的整体掌握，能够初步形成较好的科技素养，更适合于有条件家庭3-10岁儿童选择。

【儿童选择编程语言的建议】

     当前开设编程课程的机构，主要使用语言有:纯图形化编程语言、C语言/C++/Java/HTML5/Js脚本语言/Python，其区别在于：C语言为面向过程语言，执行步骤明确，逻辑性强，对英文单词量要求不高，但对数学功底要求较高。适合数学功底好但需要系统梳理逻辑思维的儿童;C++/Java/HTML5/Js脚本语言/Python等为泛面向对象语言，对英文单词量要求大，语法规则多，需记忆一定的函数功能，编程功能更侧重于完成一定功能的软件，对技能培养有优势，逻辑思维训练以及和小学数学的结合不够系统。更适合第一语言为英语或英文功底特别扎实的中国儿童学习，个别可能诸如Space X火箭项目、特斯拉汽车项目创始人马斯克（10岁学编程，12岁500美元卖掉一款太空游戏软件）的天才儿童也适合学。

（六）尾记：一些关于小学数学和C语言编程学习的思考

    笔者求学，一路走来都勤奋认真，但直到上大学三年级才找到了自己的兴趣点和擅长方向。大一开设C语言编程课时，班上同学还在云里雾里，笔者编写了一款计算器软件，现在想来幼稚，但当时对编程知识的领悟确已超于常人，后来因为岁月蹉跎，终未能如愿成为程序员。但近十年回想过去，总有遗憾，不曾有机会在小学阶段接触过编程知识。遗憾归遗憾，但编程的学习带给我思维方面特别是逻辑思维的影响却是终身受益的，编写的程序是个人思考过程的完整梳理和复现，哪怕一个小环节有没思考清楚，都会在计算机执行结果上产生反馈，这就是在小学阶段学习编程的最大意义，带给人思维的影响是不可估量的。所以，学编程特别是C语言编程，最大的意义不在于你实现了什么样的功能，设计了怎样好玩的游戏，更不在于你掌握了怎样的具体技能，而是，编程是你训练思维特别是逻辑思维的绝佳途径，但这个系统的学习，建议在5年级以上进行，个别情况可以降低年级要求。4-10岁的儿童，更建议学习艺术类课程和机器人课程。

       最后关于数学和C语言编程统筹学习的模式，以一个简单案例结束：

       如五年级学习计算三角形，四边形，多边形面积，学生自己算出来正确是第一种思维层次；接下来通过总结规律，梳理出自己的思考过程并且以流程步骤的形式表达出来，这是第二个思维层次；再接下来将这个梳理出来的正确思维过程以程序代码的形式交给计算机执行，得到正确的结果，就是更高的层次。而C语言就是实现这个过程的最有效高级编程语言。

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