機(jī)器人,編程,機(jī)器人編程的區(qū)別(機(jī)器人,編程,機(jī)器人編程哪個好)

原創(chuàng)逃亡媽媽東西方兒童教育2022-08-04美國出版

包含在集合#邏輯思維11中

昨天，在推薦適合孩子入門的機(jī)器人課程時，有媽媽留言問道：

我立即接受了這個提議，我很高興。作為教育公眾號中的“計算機(jī)負(fù)責(zé)人”，這個話題太容易討論了。感覺不需要打稿，也不需要找材料，因?yàn)椴莞寰驮谖夷X子里，所有材料都在家里。

不過，考慮到最近我們的公眾號上來了很多新面孔，我先簡單介紹一下自己：

我，一個逃亡媽媽，985年學(xué)的是計算機(jī)專業(yè)，獲得了學(xué)士和碩士學(xué)位，在一家500強(qiáng)科技公司寫過代碼，帶過團(tuán)隊。

家里有一個男孩，他的綽號是逃亡者。他從小就被我們教導(dǎo)要遵循他的指導(dǎo)。他喜歡玩機(jī)器人和編程。他現(xiàn)在在這條路上升級打怪，過得很開心。

哦，對了，我還必須提到離家出走的爸爸。我和他雖然是大學(xué)同學(xué)，但我們的專業(yè)和工作軌跡基本相同。但人總比后天努力好。因?yàn)樗膶氊悆鹤酉矚g機(jī)器人，他成為了FIRST樂高聯(lián)盟的注冊教練。他帶領(lǐng)圖夫和他的朋友們組成了一支機(jī)器人隊伍，他們時不時地聚集在一起鬧事。

簡而言之，我們專業(yè)、經(jīng)驗(yàn)豐富。從機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能，到指導(dǎo)孩子們搭建第一個能跑能跳的小機(jī)器人，他們都能講上半天。

那么，請大家搬開你們的小板凳，慢慢聽我說。文章有點(diǎn)長，但讀完后，你一定會對“孩子是否應(yīng)該學(xué)東西、應(yīng)該學(xué)什么東西、能提供什么樣的幫助”有一個大概的了解。您還將了解如何為您的孩子制定計劃。

從本質(zhì)原理來說：

機(jī)器人、編程、機(jī)器人編程、

他們之間有什么區(qū)別？

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首先這個問題問得不太準(zhǔn)確?！皺C(jī)器人編程”應(yīng)該被劃掉。

為什么？

因?yàn)椤皺C(jī)器人”本身包括“機(jī)器人構(gòu)造”和“編程”兩部分。

而“編程”就只是“編程”。

雖然“機(jī)器人編程”這個詞聽起來很崇高，但它是有歧義的。是指機(jī)器人，還是特指機(jī)器人的編程部分？很混亂，所以先劃掉它。

那么我們的主要任務(wù)就是區(qū)分“編程”和“機(jī)器人”。

“編程”，用一句話來解釋，就是與計算機(jī)對話。

這里的“電腦”可以是電腦、手機(jī)、智能家電、內(nèi)置機(jī)器人等。

但計算機(jī)無法理解我們說的話，所以出現(xiàn)了各種編程語言，如C、C++、C#、Java、Javascript、Python，還有幼兒常用的圖形語言如Scratch……這些是計算機(jī)可以理解的。語言。

學(xué)習(xí)編程意味著學(xué)習(xí)一種編程語言并使用這種語言告訴計算機(jī)我想讓它做什么。

那么什么是“機(jī)器人”呢？

首先，你必須建造一臺“小型計算機(jī)”。這臺“小型計算機(jī)”配備了控制處理器和各種傳感器。此外，它還是一種可以移動的機(jī)械裝置。

然后你必須編程與這臺“小計算機(jī)”對話并控制它的活動，例如向前行走、轉(zhuǎn)彎、繞過障礙物、爬樓梯等。

這種“小電腦”被稱為機(jī)器人。機(jī)器人只是一個簡單的名字。事實(shí)上，它是一個機(jī)器設(shè)備，不一定是“人形”。

我們平時聽得很多，比如樂高機(jī)器人、VEX機(jī)器人等，它們都是機(jī)器人，只不過分屬于不同的品牌，性價比也不同，但是功能都差不多。

昨天我們給大家推薦的是適合孩子入門的機(jī)器人課程。最初的低級課程側(cè)重于機(jī)械構(gòu)造，后來的高級課程則涉及機(jī)器人與編程相結(jié)合。

因此，機(jī)器人學(xué)習(xí)包括兩部分：構(gòu)建機(jī)器人+使用編程來控制它。

從進(jìn)一步研究的角度來看：

他們?nèi)绾螏椭⒆樱?/p>

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無論孩子學(xué)習(xí)編程還是機(jī)器人，都有相應(yīng)的認(rèn)證和比賽來衡量掌握程度和水平。

編程的終點(diǎn)是IOI。新華奧賽是與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物并列的五大學(xué)科競賽之一。這是一項(xiàng)歷史悠久的傳統(tǒng)比賽。

近年來，隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人開始流行，競賽也變得更加多樣化。每個地區(qū)、學(xué)區(qū)組織的比賽項(xiàng)目可能不同，孩子們可以選擇不同的賽道（但是用到的知識是一樣的，就是上面提到的兩件事：“搭建機(jī)器人+用編程來控制它”部分）。

這些認(rèn)證和競賽對孩子的繼續(xù)教育有用嗎？哪一個更有用？

據(jù)我觀察，他們是勢均力敵的。

比如，我們看一下中國人民大學(xué)附中2022年理工科生招生簡章。報名要求包括機(jī)器人競賽和編程競賽。它們是兩種不同類型的項(xiàng)目。機(jī)器人競賽包括FTC/FRC和VEX；編程競賽包括CSP-J、CSP-S和NOIP。

2022年中國人民大學(xué)附屬中學(xué)理工科生招生簡章

在這些比賽中取得好成績肯定會對你進(jìn)入高等教育有幫助。

美國的情況也非常相似?？纯疵磕甑那?0名名校的錄取名單，尤其是理工科的頂尖名校，他們都對這兩項(xiàng)比賽青睞有加。如果你能獲得IOI或者國際機(jī)器人大賽的獎項(xiàng)，就連麻省理工、斯坦福這樣的名校也可能會主動向你伸出橄欖枝。

從學(xué)習(xí)難度來看：

其間有何不同？

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我想很多同學(xué)看到這里自然會覺得機(jī)器人比編程更難，因?yàn)樗婕暗姆秶鼜V，需要做的工作也更多，包括機(jī)器人搭建部分和編程部分。

事實(shí)上，情況并非如此。它們的難度不能直接比較，因?yàn)殡y度所在的地方不同。

“機(jī)器人”學(xué)習(xí)，難點(diǎn)在于機(jī)械構(gòu)造。

我對此有深刻的認(rèn)識。當(dāng)我翹課學(xué)習(xí)機(jī)器人時，我把大部分時間都花在了建造機(jī)械上。

它與孩子們小時候搭建的樂高套裝完全不同。

機(jī)器人建造涉及到很多機(jī)械部件，比如橫梁、螺栓、齒輪、電機(jī)等，這些部件應(yīng)該在什么場景下使用呢？他們?nèi)绾我黄鸸ぷ?？使用什么原則？孩子們需要弄清楚并理解它。

圖自小河貍科技創(chuàng)新課堂

我從逃出的機(jī)器人盒子里挖出了幾個常用的連接器，給大家舉了一個最簡單的例子。

你看，這些連接器長度相同，外觀相似，為什么需要這么多類型呢？

原因是每一種都對應(yīng)不同的功能，適合不同的場景。

例如，

?左邊第一個是裸粉色。兩端都很光滑，完全沒有摩擦。連接后可靈活轉(zhuǎn)動。如果要連接一些需要隨時移動的部件，比如風(fēng)車、扇葉等，就必須使用它；

?左數(shù)第二個，黑色，兩端有一定的摩擦力。連接后仍然可以移動，但需要外力驅(qū)動。適合作為機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)使用；

?右邊第一個，紅色的，直接卡在兩端，連接后根本無法移動。適合固定方向。

……

熟悉所有設(shè)備的功能只是第一步。接下來，你必須學(xué)習(xí)它們背后的物理原理，例如杠桿、滑輪、力的方向、摩擦力等，這樣孩子就可以輕松地創(chuàng)造出他們想要的功能和形狀。

圖自小河貍科技創(chuàng)新課堂

建造機(jī)器人是一個需要雙手和大腦的過程。相當(dāng)耗時，但孩子們也收獲不少。除了力學(xué)、物理等扎實(shí)的工程硬知識外，還可以潛移默化地提升空間思維、創(chuàng)造力、審美等。

機(jī)器人的編程部分一般控制機(jī)器人的運(yùn)動方向、距離、轉(zhuǎn)向、角度、速度等，比較簡單，很少使用復(fù)雜的算法。

如果困難的話，寫完程序之后，再和機(jī)器人一起調(diào)試會比較費(fèi)時費(fèi)力。你可能會遇到連接和通訊的問題，也會出現(xiàn)一些意想不到的bug。孩子們需要耐心去測試和解決。

學(xué)習(xí)“編程”的難點(diǎn)在于數(shù)學(xué)和邏輯思維。

如果說機(jī)器人學(xué)習(xí)需要動手動腦，那么編程學(xué)習(xí)就是純粹的燒腦過程。

它更接近數(shù)學(xué)，難點(diǎn)在于算法和數(shù)學(xué)邏輯思維。

很難用幾句話說清楚。我給你看一道奧數(shù)最低級別的題（2021年CSP-J的一道編程題），你大概能感覺到。

問題比較長。如果你懶得看的話，我直接告訴你吧。它本質(zhì)上是一個“求最大余數(shù)”的數(shù)學(xué)問題。

編程的過程就是孩子理解主題，轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，然后用編程語言實(shí)現(xiàn)的過程。

你學(xué)習(xí)編程越深入，它與數(shù)學(xué)的結(jié)合就越緊密。你會發(fā)現(xiàn)，一些原本搞奧數(shù)的孩子，一轉(zhuǎn)身，立刻就變成了“信仰奧賽”如魚得水的人。

因?yàn)閵W數(shù)的四個經(jīng)典塊：代數(shù)、幾何、概率、數(shù)論，都在編程中得到了體現(xiàn)，尤其是最后兩個塊，用得比較多。

因此，學(xué)習(xí)編程的難點(diǎn)在于數(shù)學(xué)和邏輯思維，學(xué)習(xí)高手的屬性更加突出。

從適用范圍來看：

“機(jī)器人”和“編程”分別適合

什么樣的孩子？

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講到這里，你應(yīng)該已經(jīng)弄清楚了，“機(jī)器人”和“編程”對孩子的能力要求和培養(yǎng)方向是不同的。

“機(jī)器人”注重手與腦的結(jié)合，培養(yǎng)力學(xué)、物理、工程、創(chuàng)造力、美學(xué)等，當(dāng)然也包括邏輯思維。

《編程》側(cè)重于燒腦、深入探索數(shù)學(xué)和邏輯思維。

前者有廣度，后者有深度。

我們常說要培養(yǎng)T型人才。機(jī)器人就像頂部的水平線，而編程則是底部的垂直線。

你可能會說，長相很重要，孩子既需要廣度，又需要深度。

是的，特別是當(dāng)他們還比較小的時候，至少在小學(xué)四五年級之前，我建議所有的孩子都嘗試一下。

首先，在起步階段，“機(jī)器人”和“編程”都不難。

“機(jī)器人”特別符合孩子們的天性。他們搭建積木并擺弄一些移動和運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備。相信大多數(shù)孩子都不會拒絕。

《編程》也很容易上手。很多流行的圖形語言不僅玩起來有趣，還能培養(yǎng)孩子的數(shù)學(xué)和邏輯思維。為什么不？

其次，只有嘗試才能準(zhǔn)確觀察孩子的興趣和特點(diǎn)。

小學(xué)高年級，最晚初中以后，你必須選擇一個方向，因?yàn)楹⒆觽儧]有那么多空閑時間。如果他們想要取得一些成就，他們就必須專注。

根據(jù)我對豐福和他朋友們的觀察，我大致可以選擇以下幾點(diǎn)：

我對一切會動的東西比較感興趣，比如各種電動玩具和變形金剛。我經(jīng)常在家拆卸和組裝東西。我喜歡去游樂園，觀察游樂園的物品如何移動、如何移動。那些工作的……這類孩子大多喜歡并且更擅長“機(jī)器人”。他們更喜歡動腦筋，比如下國際象棋和棋盤游戲，這些游戲上手要求很少。只要你坐在那里認(rèn)真思考，你就能打敗對手，獲得巨大的成就感……這類孩子很可能更喜歡“編程”。當(dāng)然，肯定有牛娃在這兩方面都有明顯的特點(diǎn)，所以根據(jù)自己的感覺來選擇即可。

哦，對了，我差點(diǎn)忘了，機(jī)器人和編程之間有很大的區(qū)別。

前期基礎(chǔ)知識積累，都是單人項(xiàng)目。你可以自己跟著課程，向老師學(xué)習(xí)，刻苦練習(xí)。

不過，后來參加一些正式比賽時，“機(jī)器人”往往是團(tuán)體項(xiàng)目，孩子們需要分工協(xié)作。有的負(fù)責(zé)搭建，有的負(fù)責(zé)編碼，有的負(fù)責(zé)制作海報，準(zhǔn)備演講稿等等……

優(yōu)點(diǎn)是培養(yǎng)孩子的領(lǐng)導(dǎo)能力、團(tuán)隊合作能力等；也有缺點(diǎn)。如果遇到不靠譜的豬隊友，那就相當(dāng)郁悶了。

“編程”仍然是一個個人項(xiàng)目。因?yàn)檫@是一場思維深度的較量，所以想要走到最后是相當(dāng)困難的。它需要安靜而深入的思考。1+1并不能保證=2，多人的話會更混亂。

總之，應(yīng)該根據(jù)孩子的性格和當(dāng)前的環(huán)境來選擇。

但這都是達(dá)到高級之后的事情了。一開始你不需要擔(dān)心它。只要基礎(chǔ)足夠好，優(yōu)秀的團(tuán)隊自然會找上門來。

東西

今天我就不再和你說話了。如果您對這些概念不熟悉，您可能需要消化它們。