超赞的儿童编程思维启蒙桌游

网友投稿 2018-06-23 10:57

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超赞的儿童编程启蒙桌游

回想大学学习编程的时候,从计算机原理、数据库原理、算法原理开始学,每一门课都是上百页的抽象的理论和概念,之后才是学习汇编语言,Fortran语言、C语言及过程化SQL语言等等编程语言。然而根据现代脑科学发展的理论,孩子和成人的大脑发育和认知水平差距巨大,成人在大学里学习编程的方法显然不适合学龄前和小学低年级的孩子。如果用这种方法去教孩子,不出一周,孩子就不会感兴趣了,因为这些内容太抽象了,超出了孩子这个年龄正常的认知水平。

美国心理学家杰罗姆布鲁纳经过观察发现,孩子的学习需要经历具象化、形象化、抽象化三个阶段。因此,如果一上来就给孩子抽象的概念和理论,无疑是直接进入了学习的第三个阶段,孩子不仅不能够理解这些内容,还有可能会打击孩子的自信心,令孩子失去对编程的兴趣。

那父母应该怎么做才能既能达到培养孩子的编程思维的目的又能让孩子对编程保持持续的兴趣呢?答案就是“在游戏中学习”! 一起来吧,跟我来看看下面这款游戏是如何把编程思维的启蒙教育融入其中的吧!

解码大师--Code Master

今天要给大家介绍的是一款超赞的具象化的儿童编程思维启蒙桌游—Code Master by Think Fun。 

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我们先来看看Code Master的真容和它的设计者。

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Code Master是美国NASA的程序员Mark Engelberg在辅导自家孩子编程期间发明的,旨在训练孩子在头脑中将一步一步顺序执行的程序指令进行‍可视化的能力。

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看看某购物网站的code master的买家留言吧,评价很高,对吗?

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编程思维启蒙之目的

既然是编程思维启蒙,自然要了解“编程”中的程序到底是什么。学习过计算机编程的人都知道,程序是解决某个问题的指令或者语句的有序集合。而任何复杂的算法都可以由三种程序结构组合来描述,这三种程序结构就是顺序结构,条件分支结构和循环结构。

编程思维启蒙的目标并不是要培养一个未来的程序员,我们真正希望的是通过编程思维启蒙教育培养孩子的一个理性思维方法:如何去思考和解决问题?

回想起我刚开始和我们家悠宝玩各种游戏棋和国际象棋的时候,拿到一个新游戏,悠宝只是去了解游戏的规则,然后他再教我如何玩,这时候因为我会通过前一两次游戏分析该游戏考察的是什么能力,然后如何利用规则提高胜算,当然我并没有告诉他应该这么做,我在等他自己去发现。

在和他玩了半年的code master后,情况发生了变化:现在再给他一个新游戏,他会先了解规则,进而观察这个游戏具体如何操作。然后他会想基于这个规则,如何去做,他有更大的赢面即赢的概率更大。当然,他现在还没有概率的概念,但是他实际上在思考的就是如何去解决一个问题即如何可以赢我。比如智推棋,他自己想出来他的走棋顺序要保证每一排每一列的棋中间没有间隙,要组团推进;再比如,金字塔棋要把有限的己方棋子尽可能占据2个面的外立面,而不是分散到3个面上,而敌方的棋子尽量要让它们不见天日,藏在金字塔内部。这个过程用程序设语言来说就是分析游戏规则(需求),设计自己的打法(算法/程序),执行并验证,不成功则重新调试后再来一遍。而Code master恰恰在游戏中潜移默化的锻炼了这种能力。

Code Master 如何玩

Code Master这款游戏需要游戏参与者自行设计程序以收集晶体并成功到达城堡。游戏设计了60关,由易到难,里面把三种程序结构顺序、条件和循环都覆盖到了,在玩游戏的过程中,孩子会把程序设计的需求分析、功能设计、编码实现和错误调试这些核心步骤都体验到。是不是等不及要开始玩了?下面给大家介绍一下这个游戏是如何玩的。

首先,我们来认识一下这款游戏都有哪些组件。

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一本12页的指导流程图用于引导孩子设计它的程序流程

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12个行动令牌,分三种颜色,用于孩子规划程序的行动路线,每种颜色的行动令牌只能在同样颜色的地图路线上活动

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8个条件令牌,用于提高游戏的难度,让孩子设计有条件分支和循环的行动路线

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一份含有60个关卡的10张地图谜题,一个代表孩子的阿凡达英雄(下图红色玩偶),6个蓝色水晶晶体,还有一个灰色的终点城堡。孩子要做的就是根据每个关卡的要求,设计合适的路线,收集完晶体并成功到达城堡。

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每道关卡的地图如下,不同难度的关卡可能会共用同一个地图谜题,但是需求、指导流程图Scroll和使用的令牌Token会不同以达到难度区分的目的。

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在地图的最左侧,会用不同的颜色标明游戏的难易等级,一共有初级、中级、高级和专家级四个级别。

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在Levels对应的内容框内,就是游戏的需求说明了。这里面会告诉你的阿凡达应该在几号位置作为起点,终点的令牌在几号位置,你需要收集多少个晶体,用到几个分别什么颜色的活动令牌和哪几个条件令牌(高级以上难度),你的指导流程图Scroll的序号。

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当然,还有60关的解题答案手册如下,不过建议爸爸妈妈把答案图纸先收起来,需要核对答案的时候再拿出来。

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Ok, 了解了code master包含哪些组件后,我们以一个具体关卡来解释这个游戏如何玩,以下图专家级Level 59 这题为例。

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Level 59用到Map 9和指导流程图Scroll 11,同时孩子的阿凡达英雄需要放置在位置0,城堡需要放置在位置1,同时注意位置1上还有一个橙色精灵用于验证该题中2个条件令牌之一的橙色条件令牌,另外一个条件令牌是是否收集了2个晶体2X。这道题的任务是要收集5个晶体,位置分别在2号,5号和7号然后顺利到达城堡。有一点需要特别注意的是,地图上的箭头状的路线只能沿箭头方向单向行进的,而其他平滑颜色的路线则没有方向之分。题目要求只使用4个活动令牌,1个红色,1个绿色,2个蓝色。每个颜色的活动令牌只能沿着地图上相同颜色的路线行进。

这道关卡的指导流程图是Scroll 11,所以我们要打开Guide Scroll 11,如下图。

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上图两个菱形空白需要填入条件令牌,满足条件则走https://cdn.china-scratch.com/timg/180625/105K25R1-16.jpg 这条分支,否则走https://cdn.china-scratch.com/timg/180625/105K32494-17.jpg这条分支。圆型空白需要填入活动令牌。因此孩子需要决定两个条件令牌和4个活动令牌分别填入上图的哪个空白处,才能帮助阿凡达英雄成功收集到7个晶体并最终到达城堡,这就是孩子要完成的任务。

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开始玩的时候,需要先按照已知条件把阿凡达、城堡和晶体的位置都放置好,然后就是思考和规划路线、执行和调试的过程了。一开始,可以先启发孩子想想,有两个条件令牌,哪一个应该放的靠近城堡呢?如果收集了2个就进入城堡?任务完成了吗?题目是要求收集5个晶体,因此收集到2个就进城堡显然没有完成程序的要求,所以用排除法可以确定靠近城堡的位置应该是橙色精灵令牌,确定了一个条件令牌的位置,另一个条件令牌2X的位置也就可以确定了。那么3种颜色的活动令牌的位置该如何确定呢?这个问题就留给爸爸妈妈和孩子们自己去思考了。

最终,解出来的答案如下。

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友情提示

当然Level 59已经是专家级别的题目了,可能有点难,大家一开始可以带着孩子从初级开始玩,培养孩子的兴趣,慢慢的再进阶。友情提示,千万不要一买回来就直接丢给孩子自己去玩。把这个游戏当作一个亲子陪伴活动,每天晚饭后玩30分钟,这种高质量的陪伴才是日后产生效果的关键。做了和做到位了是很多事情是否达到预期的关键区别,这不仅仅是适用于亲子陪伴,对于我们自己的工作和生活也是如此。

好了,今天的STEM就和大家先聊到这,我们下期再见!

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