如何让孩子学机器人学出真本事,这事儿我有发言权算法乐高编程计算机人工智能技术

晚上好~姐妹们,今天更新比较晚,因为我病了。。

昨天开长途高速遇到大暴雨+六车连环撞事故引起的大堵车,整整一个小时我眼前都是硕大的雨珠密密麻麻堆在玻璃屏前,以及周围前后全都是闪着交通/应急灯的车辆,大家都精神高度集中,生怕一个不小心,不是撞人就是被撞。。

今天主要是想聊聊之前答应大家的机器人学习的路径和攻略,这事儿我还真的能说一堆,聊个几块钱的攻略没问题。

一眨眼我家孩子们学机器人教育的也有两年了。Joshua启蒙比较晚,算起来是三年级转学后才开始真正接触机器人教育的,Eric沾了双减后国家对STEAM启蒙的重视机遇,幼小衔接的暑假就已经开始接触了。

这次中国芯机器人比赛两孩子省赛一等奖,国赛成绩虽然还没出来但应该不错,因为拿了全项目的满分,保底二等奖应该是有的。

所以也算是可以给大家指个方向了,STEAM方向一定是国家体制内教育体系力推的大方向。这里包括了科学,编程,机器人和创造发明。

你从白名单竞赛表里就可以看出,在小学生可以参加的赛事里,和机器人有关的类目就占到了1/2,而且大部分机器人赛事可以说是规格和规模都相当大,像我想带大家一起参加的「世界机器人大赛」,这几天不就刷屏了嘛。

这个大赛新一届已经启动了,决赛在年底,也是下半年孩子们能参加的唯一一场白名单赛事了,也是给到对机器人感兴趣的孩子们一个国际性的舞台。等我8月31日组织招募,记得设好闹钟。

所以机器人这个领域孩子到底要怎么学,如何接触呢?今天就来展开说。

01 学机器人编程的两大误区

我先跟大家说两个误区:

1. 不是会玩乐高就等于学了机器人教育

2. 不是学过编程就等于学了机器人教育

为什么这么说呢,因为机器人教育融合了机器人拼搭和编程设计两方面内容。当孩子们学习建造和编程自己的机器人时,孩子会有很多的乐趣,但如果孩子想掌握机器人技术,他/她需要同时学习计算机技能、编程、科学、物理和数学这几大领域的知识。不是会拼搭就行,也不是会编程就行。

好的机器人编程教育,也能逆向思维地帮助孩子提升逻辑思维、复盘和思考、数学、解决问题、分析、沟通、团队合作和算法推演等技能,因为,为什么机器人编程能为未来人工智能和计算机科学打下基础,是因为它对孩子的整体锻炼非常综合,而且有趣、引人入胜,男孩女孩如果接触的早,都很容易喜欢这个领域。

前天的世界机器人大赛现场直播时,直播员就说现场选手男女比例大概在6:4,算是很友好的了!

02 学机器人编程的学习路径(特长生方向)

不管年龄多大,如果孩子喜欢乐高拼搭或者喜欢编程,也有接触,我还是建议大家趁孩子时间多,往机器人特长生好好培养下。对孩子的综合锻炼高,而且舞台机会多,拿一个省级奖项、国家奖项相对其他STEAM学科要容易,符合大趋势,也是孩子很好的一个成长路径了。

我先总结孩子需要掌握的技能吧,也方便大家正确评估孩子的学习效率。

第一部分:学机器人要掌握的基本功

1. 编程,图形化编程得会

学机器人不要忽略编程,编程是机器人技术的基本要素,孩子们需要知道如何使用变量、创建条件语句、使用函数和其他基本编码技能。最开始可以用图形化编程,在往上如果要走人工智能的话就离不开python了。

像我孩子学的途道机器人课程已经把机器人图形化编程课融入其中了,如果是基础编程可以直接一起学,如果要学更深的编程就可以看看有道的小图灵编程。

△ 这是途道自研的图形化编程系统

△ 这是小图灵编程自研的图形化编程系统

2. 数学基础对学机器人也有帮助

数学技能对机器人编程也有很大的帮助,反过来学机器人也能帮助孩子提高对数学的实际应用水平,比如在竞技赛中如何推演、分析、算出距离、路径和数值,全都是数学题。

3. 学机器人的同时就是在学物理

当孩子学习对机器人进行编程时,孩子往往是学着如何将数学和物理结合起来,比如机械、杠杆、移动、执行操作、与其他物体交互、模拟动作等等,全都是有趣的物理知识的运用。

4. 学机器人的同时也在掌握计算机科学

机器人与计算机科学有很强的联系,对算法、建模和推演的要求很高,孩子认真学是能学到基本的计算机技能,然后做出自己机器人任务的最优解。

反应在赛事里,就是时间速度和效果更优。我们在中国芯机器人比赛里,有个任务就发现现场有个孩子用2秒的时间完成了机器人指令,惊呆了全场。这就是计算机科学推演到最佳的效果之一。

第二部分:培养机器人编程技能

1. 知道如何自行组装和搭建机器人

孩子知道如何创造合适的机器人来完成任务。以中国芯赛事为例,不同造型的机器人对应不同的功能,孩子需要知道如何搭建、使用编码、了解结构,并且做出符合要求的机器人。

2. 知道如何编辑程序完成任务或者创造不同的功能

比如我们在中国芯比赛中,孩子拿到的任务牌包括了移除障碍物、识别颜色、求最短路径等等,这些孩子都需要设计编程来完成任务,在世界机器人大赛上,还有投篮等任务的机器人,那需要知道如何编辑程序完成这些不同的功能。

3. 在线上或者线下选择合适的机器人编程课,认真学习

现在机器人编程课线上线下都有,有些孩子会选择线下学习,像我家孩子就是跟着途道机器人编程课一直学过来的,我们家两孩子学得效果很不错,价格大概就是线下的1/10成本吧。

其实用网课的方式来上课并不复杂,就是打开课程页面按照课程目录一个一个循序渐进,从浅入深去学,但是学机器人编程课关键在两点:

鼓励孩子的动手能力,平时多拼搭功能型机器人

鼓励孩子多研究课程的编程逻辑,多改造,多创造

4. 多参加机器人比赛或挑战

只要孩子想,白名单竞赛里一半都是机器人,因为今年萌芽战队上半年招募大家参加中国芯比赛,下半年招募大家参加世界机器人大赛,我觉得对于刚起步的孩子来说,这个计划挺好的了,相当于以赛代练,好的机器人比赛可以给孩子增加更多的技能和实践经验,也可以跟五湖四海的朋友们交流。

无论获奖与否,孩子的进步肯定是极大的。

03 合适孩子参加的机器人赛事有哪些?

不接触机器人赛事不知道,原来这个赛道那么五花八门!

我先跟大家科普下机器人赛事的分类,机器人赛事分为三种,包括STEAM教育方向、对抗竞技方向、和学术研究方向。

这三个方向构成了机器人赛道的三条竞赛类型。无论你孩子参加的是哪一个机器人赛事,大体上都会在这三个主流类型里选其一。

先看我整理出来的总表(不完全统计,把一些比较常见的放进去了)。

我下文会继续围绕这三个类型跟大家展开说。

首先,机器人赛道分体制内和体制外两条路,体制内省钱但赛马制,体制外费钱但高大上。

这里没有高低之分,看选择、预算、规划和兴趣。

我之前跟我一个在上海包玉刚学校的好姐妹聊天,她家娃从美国某个机器人国际总决赛回来,拿了国际铜奖,很厉害了!但是她每年花在机器人培训上的各项费用包括去打世界赛事的经费,都要20万。

国际机器人赛事真的很酷,设备高大上,技术高大上,功能高大上,教练也高大上,现场超震撼的,可是钱的花费也是巨大的。姐妹说去了现场是真的感慨别的国家队伍技术之强悍,很多超先进的技术原来国内差距还是那么大。她给我看视频看图,说真的我也好羡慕的!

体制内和体制外的区别也包括培训机构的选择。一般选乐高EV3、Spiker设备的都是走国际赛,有时候问问机构的赛事规划也可以知道他们主力走哪条路,一年预算多少钱。要走国际赛,也要找到经验丰富的机构才行。

所以羡慕归羡慕,一年20万的经费预算我给不起,因此我家是坚定要走体制内机器人路线的。

那和体制外机器人相比,体制内机器人有什么特点呢?

一是国内整体机器人水平还处于发展中,因此不同赛事整个难度差异化可以很大。

二是各类赛事对设备不受限制,给了很多国内机器人品牌发展的空间,像一些好的机器人品牌也专注开发硬件软件,技术发展的迭代速度也是很可喜的。

三是因为各类赛事难度差异化可以很大,含金量可以差别很大。同样是省一,有些只是为了一张证书,有些可以延展到为难度更高的赛事做准备。

因为国内机器人赛事是选拔赛马制,最高的标准是国家制定出来往下倒推的。所以我认为能对标到教育局主办赛事的项目乃至更高标准的项目,对孩子的成长潜力才是更大的。我也是沿着这个思路去培养孩子。

机器人赛事都有很多子项目,子项目里还会做区分,所以你可以看到一些比赛里既有STEAM教育,也有对抗竞技。

我先说简单的赛事。

乐高结构拼搭+基础编程,加好的创意、研究报告和视频解说,最后录制出几分钟视频上传。

我们都参加过,无论是哥哥还是弟弟都是拿一等奖。他们口述创意我打字写成报告,为了证明作品是孩子独立完成的,我用延迟摄影把全过程录了下来放进视频制作里,成了加分项。

对于入门级的孩子来说体验一下也挺有乐趣的,作品创作出来孩子还是相当有成就感的!

今年我就没让哥哥参加了,弟弟今年得了一等奖,估计明年也不会参加了。我觉得体验一下就得了,属于入门级,这的确离真正的高阶机器人赛事还是有距离的。

简单来说就是用遥控器操作的比赛,比如快速从A到B,或者用遥控器操作沿线走等等,反正不太看编程和算法,看孩子的遥控器操作水平。

遥控器赛事我们今年本来想参加广东省白名单赛事的TTC,它属于这类比赛里含金量比较高的了(因为有不同难度的竞技关卡,也难得地带有编程算法要求,还是有技术要求的),但时间撞期了就没去。

我去了朋友那体验了一下备赛过程,还蛮有趣的。▼

以上两类趣味性都蛮高的,作为机器人的初级入门来说是有趣的。

我再 说说国内的高阶赛事。

当时准备中国芯机器人决赛,我们都做了一个移动板,时不时换个场地,让孩子重新调参数,只有足够的真枪实战,才能保证赛场万无一失。

△ 其中一个任务:障碍赛

现在国家白名单竞赛里都是混合赛事类型,即既有对抗竞技,也有STEAM教育赛项,具体要看对应的子项目。

世界机器人大会历史最悠久,舞台咖位最高,我打算下半年就带孩子参加。《:》

我接触过的这类赛事主要有:

和1赛事相比,3的难度系数高出不少。就是我们常说的大STEAM赛事。上次我家孩子在老师带领下和同学们一起创作的自动化种植系统,就是这个方向。

它的大方向是希望孩子通过亲自设计作品和编程,制造出能独立完成任务的机器人,这里综合了创意设计、研究报告、演讲表达等多方面能力,而且不仅仅是乐高结构作品,还加入了其他材料,甚至Arduino等,因为更具有综合挑战性,所以是校队、少年宫、教育局重点培育的方向赛事。

和2赛事相比,4的难度系数也高出不少,但入门并不太难!这也是校队、少年宫、教育局重点培育的方向赛事,因为它更体现每个孩子的综合竞技能力,所以比3的地位更高。

里面需要孩子掌握的技术难点是很多的,比如定位、巡线、对抗、复杂定位、算法、编程等等,真的是对孩子一次综合性水平的全方面提升。

像我们萌芽战队这次参加的中国芯的子项目就是这类。 我是今年1月份组织萌芽战队的,第一届我们 萌芽战队整体获奖率不低,小朋友都是潜力股。相信假以时日,他们都是巨龙金凤。▼

我家弟弟也在这次比赛中成长了很多。

这次参赛,之前参加过1类赛事的弟弟最开始一点都没太放在心上(以为机器人赛事就跟1一样简单),最后越学越敬畏……比赛前一天都在为自己测不准数值而哭泣。

省赛获奖进了国赛后,弟弟主动跟我说等钢琴比赛结束后,要把我们这次的全部直播培训课和机器人基础课再看一次,自己之前学的比较粗心。

△这是我们配的参赛直播培训课,特别干货

这类比赛我觉得可以年年参赛,我也是这么跟孩子说的。

有个额外的惊喜要跟大家说,竞技类机器人比赛和很多地区教育局组织的比赛要点一致的,基本上可以同期提高孩子参加教育局主办赛事的应赛能力。

这类赛事也有很多,名字都看不太懂的,这里需要结合一些特殊设备。比如用什么智控板、卫星定位系统来做机器人比赛之类的。这次世界机器人大赛就展示了很多这类特殊机器人赛项,感觉都要高年级一些的孩子才能参加,应该是结合了Arduino、micro:bit之类的技术才能实现。

整体而言, 我还是挺喜欢机器人赛事的,无论男女都可以参加,非常锻炼一个人的创造力和应变能力,对编程和算法也是综合提升,整体来说,非常合适孩子沉淀。

而且从去年开始就有一个大趋势,机器人赛事不再是一二线城市的独宠,越来越多的非一二线城市在崛起。

从国家白名单的获奖名单上都能看出,很多非一二线的学校明显是有准备的,奖项一摞一摞地拿下。

它的组织效果受地域和学校氛围影响明显,就好像去年刚结束一个国家级的机器人省赛,我看了一下获奖名单,广东省的云浮、湛江、梅州等好多城市的选手也大放异彩。

某国家重点赛事广东省赛部分获奖名单▲

从这个信号来看,动手能力强的孩子,编程水平高的孩子,参赛水平是不受地域限制的。所以期待更多的孩子同台竞技,发挥出自己的实力!

这个月,我们还有几场和编程、机器人有关的福利活动,可以直接点下方的“预约”键。

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THE END
0.我为什么要教孩子学编程、玩亲子科学实验和人工智能?学龄前孩子学习编程和机器人,目前市场上的培训机构很多都会使用乐高大颗粒的教具,传统的乐高大颗粒主要是搭建,不能动,于是,近几年,市场上有针对这个情况,相继有一些公司研发出了电子积木,结合乐高大颗粒使用,增加了编程,让孩子搭建的乐高可以动起来,增加了趣味性的同时还让孩子除了搭建以外可以学习简单的编程。 而我现在选择的是第二种方式,目 jvzq<84yyy4489iqe0ipo8hqpvkov8731372385:16<53==;2a712<;884650|mvon
1.机器人编程=少儿编程?为什么学完乐高机器人,孩子最好继续学习图形如今,少儿编程越来越火。很多省市已将编程加入校本课程,并纳入中高考体系,很多家长也开始注重孩子对于编程的学习。在挑选课程的过程中,却发现有着机器人编程和软件编程两个分类! 那到底什么是机器人编程?学机器人,等于玩吗?还有少儿编程、乐高、机器人编程,这些到底是不是同一个东西?很多家长搞不清楚它们之间的区别jvzquC41yy}/lrfpuj{/exr1r171cj:52;958l
2.孩子几岁适合学机器人编程对机器人有了一定的了解之后,如果孩子对机器人感兴趣,可以学习的机器人——人工智能,由于这个课程比较难,因此这个课程针对的是12~18岁的初高中生,有了一定的知识储备,而且拥有更强的理解能力和思考能力。 孩子几岁适合学机器人编程?通过上面的介绍,想必您对于孩子几岁适合学机器人编程有了一个好的了解和认识。不jvzquC41yy}/uqjpivuoiniw0et0c{ykenk03=<540nuou
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4.4岁孩子学编程儿童编程培训火热当下不乏宝宝程序猿在上海大学举行的一场面向孩童的教育机器人比赛上,千余名小选手同台竞技,其中学龄前儿童达100人,最小的选手只有4岁。 昨日,记者调查发现,教育机器人比赛已成为当下“热门赛事”,而学龄前儿童的“编程”培训已经热门,编程教育正呈现出低龄化的现象。 [比赛现场] jvzquC41o0jcy7hp1unfj~n1u{yugv4423=02<4381669><3:47/uqyon
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