玩物励志——我们要玩的东西

网友投稿 2018-08-25 13:44

想当年,人家“歪国人”崇尚“奇技淫巧”的结果就是工业革命,从那以后一发不可收拾,科技的力量席卷全球;还好我们中国没有一心只读“圣贤书”——赶快追赶,我们也并入人家的车道。

但是,意识还是比人家稍显落后。我们的小朋友在培训班学习国学的时候,美国/英国小学生已经又开始“奇技淫巧”的思维灌输了——编程思维(或计算机思维)的训练,目标直指未来!因为未来是人工智能(AI)的世界,在所谓“低端”人被AI取代之后,具有创造力的人才将突显而出。创造力的体现之一就是在“软件”成为我们必需的“消费品”后,那些不甘于只做“消费者”的人,会在他们掌握了“计算思维”之后创造更多软件——而软件,是未来的工作、生活、娱乐的方式。

看看人家的小朋友都在玩什么呢(这也是我们公众号的目标哦!)?

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Scratch

做软件就要学编程。苹果CEO乔布斯说:“这个国家的每个人都应该学习编程、因为它教你如何思考”。美国前总统奥巴马说一定要让全美中小学生都学Scratch编程。

"Everybody in this country should learn how to program a computer…  Because it teaches you how to think."

                                                                           ----Steve Jobs

Scratch是什么呢?它是一套电脑程序开发平台,就是一套编程软件,通过“drag and drop”(拖拽并放置)方式进行编程,无需写入代码,而是像“搭积木”一样堆砌出程序。它可以创作动画、创造游戏、通过外接专用器件甚至可以控制硬件。用户在愉快的环境下自己动手学习程序设计、数学和计算知识,不知不觉获得创造性的思考、逻辑编程和协同工作的体验。

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Scratch设计的动画

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Scratch设计的游戏

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Scratch的“程序块”

Scratch交互性强,其素材表现力较好,由于它不需要逐行地“敲”代码,而是通过拖曳已定义好的程序模块快速实现程序的编写,简单易学,一般6-16岁的青少年都可以学习它,但由于Scratch不用编码,所以10岁以下的低幼小朋友可能更易于接受它

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Python

Python,最近很火的一种“编程语言”——根据 PYPL 近日发布的 7 月编程语言指数榜,Python语言保持上涨趋势,本月流行指数再次上涨 5.5%,以 23.59% 的份额甩开 Java 排名第一,并逐渐与 Java 拉开差距。

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PYPL 全称是 PopularitY of Programming Language Index,这一流行度指标是基于 Google 上搜索相应编程语言教程的频率来创建的:编程语言教程的搜索越多,该语言就越受欢迎。原始数据来自 Google Trends。

对于Python来说,大家应该已经如雷贯耳。它同时兼具“简单”与“强大”这两个貌似相反的特性。简单:说的是语法结构优雅,近乎英语的表达方式,非常适合新手入门;信手拈来的能够解决各种问题的“库”的随时调用,让你在很大程度上只要关注你想做的任务就行了。强大:来源于Python社区的广泛支持以及成千上万的“库”;尤其是Python在人工智能、大数据方面展现出来的优势,越来越受到欢迎。有人说它是“人工智能第一语言”。

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Python编写的迷宫游戏

由于Python需要写“代码”,貌似将使用门槛提高了,但又由于其简单友好的语言结构,9-12岁小学生都可以入门学习(由于天然的语言优势,国外的小朋友6-7岁就有开始学习的)如果具备Scratch的基础、上手Python可能更加简单。所以Python对于那些10岁以后的少年朋友更加合适。要知道:比尔盖茨13岁也开始研究编码了。

那些人开始编程的历程:

微软创始人比尔盖茨:13岁
苹果创始人乔布斯:11岁
Facebook创始人扎克伯格:10岁
特斯拉创始人马斯克:10岁

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Python的Turtle模块画的小猪佩奇

(本公众号教程已讲解内容)

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树莓派

中文名:树莓派。英文Raspberry Pi,英国的慈善组织“Raspberry Pi 基金会”开发的一款基于ARM的微型电脑主板,以SD/MicroSD卡(手机内存卡)为内存硬盘,卡片主板周围有USB接口和10/100 以太网接口(最新版本有wifi),可连接键盘、鼠标和网线,同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口,整体大小仅信用卡大小,称为“卡片电脑”具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘,就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。

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树莓派电脑

然而如果树莓派仅仅是一台“缩小版”电脑可能也没有太大的意义。毕竟普通电脑的可玩性是可想而知的。据报道,2017年树莓派的全球销量破1250万,已经成为世界第三大计算平台了!这么大的销量为什么呢?因为它已经成为一种“极客工具”了,或说是一种可DIY的创造工具,用它可以实现你的各种想法。

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树莓派制作的四旋翼无人机

主要原因在于树莓派比普通电脑多出了GPIO接口,可以连接各种传感器,通过编程将树莓派变成控制器,从而做出各种“智能设备”原型,实现千差万别、别出心裁的各种功能。

树莓派同样推崇采用Python编程,它还内置了Scratch软件。可以说Python编程也是玩好树莓派的基础。如果说在Windows或Mac上玩Python可能仅是玩软件;而在树莓派上玩Python那就是“软硬结合”了——连接上各种传感器、编写你的Python代码控制这些硬件组成智能设备,既锻炼你的代码思维能力,又锻炼了动手能力get your hands dirty。或许这是许多年轻人最为或缺的。

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Arduino

Arduino,一个非常著名的开源硬件项目,一个电子原型平台。包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。它的硬件电路和软件开发环境都是完全公开的,不论基础如何,只要他有兴趣,拿到Arduino之后的1个小时之内,应该就可以成功运行第一个简单的项目了。

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Arduino板子(比树莓派还小)

和树莓派类似,Arduino也能通过各种各样的传感器来感知环境,比如控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。区别就是Arduino更“干脆”:它不像树莓派那样带完整的操作系统,Arduino实际上只是一个微控制器,Arduino经常的用法是负责各种传感器采样,如光线强度、温度、人体红外感应等,然后据此作出一些控制行为。

Arduino将复杂的“嵌入式”硬件开发难度拉低,以至于吸引了很多所谓“外行人”,网上有些人将Arduino称为“科技艺术”,很多电子科技领域以外的爱好者,凭借丰富的想象力和创造力,也设计开发出了很多有趣的作品。它完全可以作为一种新“玩具”(也有人叫“电子玩具”),甚至新的艺术载体形式。

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国外网友制作的8×8×8LED灯阵

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Arduino机器人外挂

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Micro:Bit

老外的创意无限,2018年创客圈内最火的开发板是什么?当然非Micro:bit莫属了。我们刚刚还在说“树莓派”这个“卡片电脑”,英国BBC又出了这个比信用卡还小一半的“玩具”——Micro Bit(也叫做BBC Micro Bit,或micro:bit)是基于ARM结构的嵌入式系统,由BBC设计用于英国的计算机教育。

电路板大小为4 cm × 5 cm,拥有1个ARM处理器,加速度传感器和磁力传感器,蓝牙通信和USB连接编程能力,由25个LED组成的显示屏,2个可编程按钮,可以用USB或者外部电池包来供电。

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Mirco:bit小板子

我们知道Arduino是不自带任何传感器的,必须买其他各种传感器才能做你的“智能玩具”,貌似micro:bit好像是:Arduino板子+蓝牙,陀螺仪,指南针这些高级传感器。比Arduino更加容易入门编程教育!Micro:bit即使不外接任何传感器,仅仅利用板载的各种传感器就已经可以完成许多新奇的“电子玩意儿”。而且它的编程界面也十分简单,大家看下图:是不是有点似曾相识的感觉?恩,确实像Scratch的“搭积木”式的编程!当然,它还有Python的编程环境,让你用代码实现更复杂的功能。

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Micro:bit编程界面

只要你愿意,有想法,用Micro:bit就可以实现你的各种心愿,网络上可以搜到很多Micro:bit小项目,比如下面的一个智能小车。

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Micro:bit智能小车

Micro:bit制作的LED立方体


限制你成长的,只是你的想象力

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