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Scratch少儿编程的发展史!

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第一阶段:LOgo语言

在上计算机课还需要戴上塑料鞋套进机房的年代,教材里有专门一章介绍“小海龟绘图”的,这也是很多人接触到第一种编程语言。

“小海龟绘图”(Turtle Graphics)所使用的编程语言叫 LOgo,是 1967 年从 LISP 语言的基础上发明的,其输出的表现结果是几何图形。由于绘图的光标一开始是一只小海龟,所以被亲切地称为“小海龟画图”。

这种语言的发明者就是西摩尔·派普特(Seymour Papert),一名来自南非的计算机科学家、数学家及教育家,是人工智能发展的先驱之一。他参与创办了MIT Media Lab。这是第一款针对儿童教学使用的编程语言。派普特也由此被称为“少儿编程之父”。

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Logo最主要的功能是绘图。进入Logo界面,光标将被一只闪烁的小海龟取代。输入“向前25”、“向左11”这样易于儿童理解的语言和指令后,小海龟将在画面上走动,画出特定的几何图形。

Scratch少儿编程的发展史!

Logo编程语言的指令示意图

在 LOGO 编程语言的世界中,孩子可以在键盘上写下指令,让小海龟在画面上走动,无论是上下左右,还是按照一定的角度、速度或重复动作等。这虽然看起来简单,但其背后的学科知识是人工智能、数学逻辑以及发展心理学的结合。简单的指令组合之后可以创造出非常多的东西。

不过,在 LOGO 语言发明的年代,计算机的价位在几千美元一台,对普通人来说根本用不起。于是派普特就发明了实体版“小海龟画图“。

Scratch少儿编程的发展史!

孩子使用简易的键盘控制器(左边),操纵“小海龟“画出图形(右边半球形装置)。这张照片是派普特的书《头脑风暴》(Mindstorms)的封面。Source: cyberneticzoo.com

让儿童有机会利用科技去构建知识、解决问题、创造性地表达自己。这是西摩尔·派普特推出Logo语言的本意,Logo语言可以说是Scratch的前身。

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第二阶段:Lego Mindstorm(乐高机器人)

1984年,时任乐高公司 CEO 的克伊尔德·克里斯丁森在电视中看到了一次派普特的采访节目。当时派普特正在电视中演示实体 LOGO 海龟。克里斯丁森认为,实体化的海龟跟乐高的产品哲学有相通之处,二者如果能够结合起来,一定是个不错的新产品。

在与乐高接洽后,帕普特提出了一个不同以往的想法。LOGO 和“小海龟”,以及 MIT Media Lab的其它研究都需要将实物机器人与计算机连接。帕普特的新设想是,能否创造一个能替代电脑的乐高零部件——一个具有计算的功能,又能跟乐高一样小巧,又足够便宜的零部件。在当时,这是一个巨大的挑战,然而这也将会是一个巨大的革命式的创新。

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但这个设想直到 1998 年才得以实现。那年,乐高发布了全新的可编程机器人产品——Mindstorms 系列。为向帕普特致敬,乐高用他 1980 年出版的书名作了注册商标。从此,乐高掀起了一场全球的机器人风暴。

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第三阶段:LOGO语言+乐高积木:Scratch的诞生

在 80 年代,同样受到帕普特启发的还有一名青年记者。一次偶然的机会,他听了帕普特的演讲,也由此改变了他对计算机的认知。第二年,这个年轻记者拿着MIT的奖学金,参加了帕普特的研讨班。这个青年记者就是后来的“Scratch 之父“—— 米切尔·瑞斯尼克(Mitchel Resnick)。作为帕普特的学生,瑞斯尼克同样也是其一生重要的合作者。

作为西摩尔理念的继承者,瑞斯尼克在 LOGO 的影响下,推出了更先进的面向儿童的编程语言——Scratch。Scratch 首个版本在 2007 年发布,在 LOGO 的理念与乐高机器人编程工具基础之上,推出了更易于儿童理解的用命令图块搭建逻辑的编程方式。

在scratch编程界面,程序语句都以拼图模块的形式呈现,模块按功能划分为不同颜色。编写程序时,用户只需像拼插积木那样把拼图模块垒在一起。只有当程序在语法上合规合理时,模块的接口才能对接上。用模块接口的形状作为拼插指引的设计借鉴自乐高积木。

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2013 年,Scratch 发布了可直接在网络浏览器里在线操作的 2.0 版本。Scratch 3.0 版本也已经发布,采用 Html5 的页面技术,支持横式和直式的图形式程序撰写,未来可以在 iOS & Android 手机平板及桌上电脑跨平台的使用。

到今天,Scratch 的在线平台已经有超过 1800 万注册用户,被翻译成 70 余种语言,在 150 个国家里被使用,为儿童创造了一个低门槛的编程学习环境,也方便孩子将来学习其他编程语言。

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派普特对儿童教育的贡献不仅仅只是 LOGO 编程语言而已。其背后的思想对每一个现如今每一个教育工作者尤其是少儿编程教育的创业者们都会有很大启发。

编程本身并不能使你成为更懂得思考的人,只有当你通过编程,在电脑上做了某些模拟,然后加深了对世界的理解和认识之后,你才真正接触到了派普特说的强大理论。

假如说这个世界是由上帝创造的,那这位上帝应该是一位数学家。我们身处的这个世界,从城市交通、空气污染,到桥梁结构、地质演变,再到经济活动以及人际互动,无不可以用数学模型来帮助我们理解。帕普特自身是一位数学家,他深深明白这一点。而且他相信,这些模型不需要读到研究生才有资格去学习,一个小孩也能学习,而且说不定小孩还能发现模型的漏洞。

后记,小编朋友研发了一个游戏化的少儿编程在线课程(5-12岁),游戏化教学结合scratch(一款在线少儿编程工具,类似乐高的积木拼搭),我家娃娃学了几次课,非常喜欢(超预期),16次课才200多块钱,对锻炼孩子的思维能力和动手动力很有帮助。

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