編程被定義為編寫程序,而計算機程序是指一組計算機能識別和執行的指令。而如今,這些指令與當今行業息息相關,從教育到農業,從法律到商業,從建筑到醫學,計算機幾乎為每個行業提供動力。很顯然,這些指令和我們熟悉的業務之間還有一些東西,今天我們揭開這個部分的神秘面紗。

指令執行后能做什么呢?根據對這個問題的回復,可以將編程進行分類,由此可知可選擇的少兒編程已經有豐富的內容了。

嚴格地講Scratch只是圖形化編程形式的一種,由于它太流行了,大家也常常直接用Scratch來代稱圖形化編程整個這個類別,而實際是還有很多其他類的圖形化編程工具。

下面,再用表格的形式展現下這兩種分類之間的常見對應關系。接著,我們再詳細解釋下每個內容分類的定義和內容。

語言學習

語言就是學習編程語言,在兩千種編程語言中,只有少數幾種適合兒童來學習,它們要滿足:流行,有代表性,依然被使用等標準。這里先簡要介紹它們,后面系列文章中還會詳細描述。

Python是一種相對簡單的語言,因為它與英語非常相似,許多人認為它是*容易學習的一種,但是功能強大且用途廣泛,足以讓您的孩子做一些有趣的事情。學習人工智能和網絡安全是一個很好的切入點,也可以使用它進行流行的網站開發。另外如果您的孩子正在使用Pygame,則他已經熟悉Python。

C和C++是相對古老的語言,C++可以看成是C的增強版,從開發硬件到軟件,到平臺到游戲,到處都有它們的身影,至今也還有很多場景在使用它們。立志職業從事編程的人,選擇C/C++起步是非常好的,但是C/C++是一種語法規則比較嚴謹的語言,因此*好能像機器一樣思維,否則會覺得這個語言比較難。

Java是一種更高級的語言,具有中級技能的孩子可以學習Java作為下一步。大多數大公司都使用Java,這是游戲編程,Android移動應用程序,網站,云服務等的基礎語言。另一個與Java很類似的語言是C#,用于創建Windows應用程序。

HTML和Javascript,HTML是設計網頁的基本腳本,而Javascript是使網頁具有交互性并完成出色工作的語言。Javascript也比較簡單,可以以接近英語的方式來編寫,Javascript的子集也較容易理解。由于互聯網的發展,Javascript有了非常大的發展,現如今,被用于網站和其他面向客戶端的應用程序,您遇到的大多數交互式網站或游戲都使用Javascript,使得Javascript成為全棧程序員歡迎的語言。

如果您在孩子的編程課上聽到其他的編程語言的名字,如Smalltalk、Lua、Swift等等,也不用吃驚,大多數情況,他們就像不同地方的方言,有很多相通的地方,多學了一兩種編程語言,沒有壞處。

算法/AI

少兒編程學習語言本身的例子并不多見,大多數的時候是學習了基本的語法之后,就開始使用這種語言學習其它的內容了。

算法是指解決某一類問題的方案的完整準確的描述,它的內容是一系列的清晰指令。舉例來說,給出三角形兩個直角邊長,算出斜邊長度就可以寫成一個算法;給出幾個名字,按字母順序依次輸出也可以寫成一個算法。通常來講,算法要求較高的數學基礎。

AI,即人工智能,通常也指人工智能類的算法。算法和人工智能也有出現在少兒編程的內容中的,但是并不多,因為這些內容對老師和學生都有較高的要求。

二維軟件編程

二維軟件編程指應用的人機交互界面是平面的,這也是當前的主流交互界面,因為我們的主要的交互設備,個人電腦,筆記本,手機這些都是平面顯示設備。沒有特殊說明,大家常說的編程都是二維軟件編程,和交互界面無關的編程也被放入這個類別中了。

三維軟件編程/VR

三維軟件編程/VR指所編軟件的人機交互界面是三維效果的,簡單的,就是在平面設備上直接顯示有立體效果的交互界面,復雜一點的,要通過佩戴VR眼鏡,在虛擬空間中進行人機交互。

在游戲和娛樂領域,有較多的三維軟件。在少兒編程領域,**的當屬"我的世界教育版",整個學習場景是三維的,可以營造一種沉浸式的學習氛圍。

硬件編程

由于智能硬件的發展,現如今,在開發套件的基礎上進行硬件編程這種形式對孩子有較大的吸引力。Arduino就是一個可編程的電路板套件,很多公司都為它配套了軟件編程環境,可以對其硬件能力進行應用和編程,例如可以檢測溫濕度,紅外,也可以驅動開發套件上的蜂鳴器,打開電路開關。

硬件編程課程里,孩子可以學會如何用手里的開發套件做出智能家居的那些效果,自動開關電視或者制作一臺遙控電風扇。

當然需要說明的是,硬件編程并不等于硬件開發,后者包含多的多的內容,硬件的外觀,器件選型,結構等等,都不會包含在課程范圍內。有些創客空間在這些方面進行了深挖,推出了電路課程,機械課程,這些課程學習的是真正"硬"件的知識,要么是電子電路方面的知識為主,要么是材料和設計方面的知識為主,一般不把它們稱為少兒編程課程(可以稱為科學課程)。

機器人編程

機器人編程的意思是指軟件編程驅動機器人完成某種動作。大家所熟知的樂高課程在機器人編程領域占有*大的市場份額。但樂高機器人課程,不僅涉及編程的知識,還需要孩子們了解學習物理、機械、工程等方面的知識,很多時候要運用機械解決問題,強調動手能力,這使得機器人課程成為少兒編程市場的一個獨特的大類。

特別指出的是,還有許多其它的機器人編程課程,例如九天的衛星課程,大疆無人機編程課程、CUEE的水下機器人等等,這些機器人編程都有其獨特的目的、內容和應用場景。

其他

Scratch

嚴格來說Scratch并不是一種語言,而是一種編程方式,就是使用可以拼搭的圖形積木塊的方式進行學習編程的一種方式,同時也是*早采用這種方式的一個教育軟件的名字。因而我們可以看到了在上表中其它內容的編程都可以用Scratch,實際上是指各自的圖形化編程方式。

設計/繪圖/3D打印

這都屬于設計類的內容,但有些少兒編程機構也會開設這類的課程,或者也作為少兒編程也常常用這些課程的制作結果,例如設計出來的圖標,logo,繪制出來的圖片、動畫經常是軟件編程的素材,3D打印出來的模型可以作為自制機器人的部件。

*后

正是因為少兒編程有廣泛的內容,它才有廣泛的適用性,可以在廣泛的場景下作為工具來使用。而會編程,也如同會說外語一樣,可以作為現代人的一項基礎能力要求了。