前言

当前市场上面向青少年的各种科创类培训班中，乐高是一直被各位家长考虑和咨询的课程。但是如果一个学生从小是以乐高搭建作为主打兴趣班的话，在升学初中后几乎很难再有纯乐高类比赛可以参加获奖了。而当前热门的各种科创竞赛（全国青少年科技创新大赛、雏鹰竞飞、谷歌人工智能大赛等）中，动脑思考和动手解决问题的能力几乎是并重的。

怎么办？

因此，我们开设了这一门「Python + 机器人应用」的课程。既教编程，又学搭建。帮助学生们在选择兴趣发展和技能学习的时候少走弯路，一鸡多吃。

绝无仅有，独此一家。

在之前组织的冬（夏）令营的短期活动中，我们多次实践了“Python + 机器人”课程的设计，也验证了我们的想法和理念。在这样的课程活动中，无论是之前专攻软件编程还是机械结构搭建的学生们，都得到了思维和能力的锻炼，在相互学习中体会了软硬件技能结合后所创造的精彩。

2018.,1，“科技先锋”冬令营 2018.8，“不知道名字”夏令营，考察洋山深水港 2019.1， “无人码头模拟挑战赛”冬令营

为什么要学 Python？

硅谷作者 Elliott Hauser 在他的文章《Why Python is a Great First Language》中提出，Python 是最伟大的编程入门语言。作为一门伟大的编程语言，一定要具备一些特征，其中有五项特征是非常重要的：

非常棒的首次体验：就像书的开始，首先一定要能够“沉迷”，学习新知识一定会碰到各种挫折，但是如果能够吸引学生的好奇心和热情，零基础的学员才能够有更好的兴趣在学习中；

Web 编程能力：对于程序员的职业发展来说，Web 编程能力越来越重要，如果想要发展的更好，是要具备一些 Web 框架基础；

桌面编程能力：尽管将来趋势将更多的转移到 Web 应用上，但没什么能比开发和运行一个本地程序来的直接；

有市场的职业技能：即使是学术和业余编程已经非常出色，但是学生的职业技能在职业环境中也非常重要；

社区支持和轻松的语言环境：这个部分对于新人来说，更是重要的一点，能够加速让他们融入到这个环境中。

Python、C语言、C++、Java、JavaScript……哪一门才是最好的编程语言，在程序员中间也许还有许多争论。但 Elliott Hauser 的观点和经验是，没有任何一门语言能像 Python 一样做到以上五点。

Elliott Hauser

当前少儿编程市场上的热潮是把 Scratch 作为编程语言入门教给孩子，对这我们有非常不一样的观点（关于我们非常不一样的观点请戳这里）。Scratch 当然非常简单可以掌握入门，也很快可以拿出作品做成果展示。而一段真正包含语法和数据结构的编程语句，必然是通过敲击键盘的写代码实现的。

而这，也是为什么我们选择 Python 作为这门编程语言入门课原因。

为什么要学机器人搭建？

兴趣和学习相结合

玩是孩子们的天性，在“玩”的过程中，去探索、体会属于他们的世界，这是孩子们天生就会的学习方式。 而兴趣是孩子最好的老师。孩子们会对他们所感兴趣的东西乐此不疲。

学习搭建机器人，正是孩子们所愿意花时间去“玩”的。而在极大地激发他们的兴趣的同时，孩子们也乐此不疲地开始了他们学习的过程。

培养发现并解决问题的能力

机器人搭建课程涉及机械结构、物理知识、空间感、创造力等方面的素养，对孩子的认知能力是一个全面的提升。在接到每一个项目的任务和要求后，孩子们会开始思考：需要用到什么零件、要用哪种力学结构、外观如何设计好看等等。而在制作搭建机器人的过程当中，又会遇到各种问题，需要他们自己去寻找问题并在老师的指导下寻求解决方案。

培养思维能力和学习习惯的过程

学习机械结构搭建不仅仅是记忆结构知识，而是一个：观察一个机械机构 → 拆解与分析 → 明白其中的原理和作用 → 最终复现机械结构的过程。在课程外，孩子们甚至可以举一反三，把学到的知识运用在事情上面。

从思考发现到运用掌握

这就是一个思考发现到运用掌握的学习过程，也是核力教育这个新兴机构所倡导的“计算思维”的雏形。（关于“计算思维”的我们将另行介绍，敬请期待）

我们将怎样教学？

    PBL 项目式学习

作为市面上少有的“编程+机器人”结合的课程，我们采用了当前国际学校课程中流行的 PBL 教学 （ Project Based Learning — “基于项目” 的学习）。

PBL 教学围绕某一个项目主题，展开跨学科的综合学习

我们的课程设计了分门别类的跨学科项目，每个项目拆解成不同教学主题，由浅入深地完成项目。而在这一过程中，学生能够根据真实项目中的真实问题去获取信息、协同他人、解决问题，在这个过程中真正认识自己、了解世界，并掌握终生学习的能力，这些才是教育的重点。这也是 PBL 的教学方式日渐被人们所认同的原因。

    引入思维导图

思维导图（Thinking Maps），是美国教育学博士 David N.Hyerle 在语义学、认知心理学的基础上，发明出来的可视化思维工具。一种高效的思维工具，它能将枯燥的信息，变成易于理解的图画，帮助孩子快速理清逻辑关系，构建知识框架、巩固所学知识，有效提升学习效率和思维能力。

近年来，思维导图在职场和高校教学中的使用已经越来越频繁。在「Python + 机器人应用」的课堂教学中，我们也将引入思维导图。让中小学生提前接触、尝试使用这个工具的同时，掌握掌握这种简单、高效的学习方法。

第一课的思维导图

    团队合作

我们的机器人课程不是像在家里单独拼搭乐高，而是以团队协作方式一起动手完成搭建。孩子们之间有学习和互动的过程，可以培养孩子们的团队合作、沟通交流能力。学习他人的好习惯，发现和改进自己的小错误，加强抗压抗挫能力，都是孩子们将会在团队中“学习”而得的。

冬令营中学员们激烈讨论搭建和执行方案

授课老师

「Python + 机器人应用」授课老师

课程安排

表

延伸阅读：《听说你家孩子还在学 Scratch？明年还准备继续学？》