电脑、编程和机器人

电脑，编程和机器人是相互联系着的三样东西。
Lego乐高“头脑风暴”机器人创始人Mitchel Resnick有不少有意思的议论。

The best learning experiences happen when we are designing and creating things that we care about.最好的学习体验是在我们设计和建造我们关心的东西时发生的。——Mitchel Resnick（米切尔.瑞斯尼克）
米切尔.瑞斯尼克，麻省理工学院Papert教授，著名乐高“头脑风暴”机器人专家。LOGO语言之父西蒙的弟子，他在麻省理工学院还领导着一个有意思的小组，名称为“终身幼儿园”，开发了各种教学工具，包括“可编程式积木”，这也正是乐高“头脑风暴（又称智力风暴）”机器人的核心部件。米切尔于1978年获普林斯顿大学物理学士，1988年获麻省理工学院计算机科学硕士，四年后，获得该校博士。在上研究生之前，曾有五年时间为《商业周刊》做科学与技术记者。现在，他的研究精力放在如何帮助人们，尤其是孩子们学习未来的新东西上。米切尔是“计算机俱乐部”的创始人之一，这是一个为低收入家庭的孩子们课后提供新技术，展示自己创造力的场所，在中国的成都的英特尔电脑俱乐部就是其中之一。米切尔的小组最近还研究了一种新式的图形化程序设计语言，叫做Scratch，它能够更简单地帮助孩子们建立活生生的，动画游戏或交互式艺术创作。
从小就不安分的“好”学生






图：童年的米切尔
顽皮的孩子，是好孩子。米切尔的童年，是幸福的童年，顽皮的童年。父亲对孩子要求很宽松，当他把自己家的后院挖翻了天，开辟了一个迷你高尔夫球场时，父亲一点都没有责备他的意思，还要和他搞一场比赛。正是类似的生动示例，使他很小时就没有对“犯错”的畏惧感，孩子的各种富有创意的想法，是十分可贵的东西，也正是这种经历，使他觉得体验、尝试是一种很好的学习方法。在哪里最允许体验、尝试呢，又是哪里是我们至今最怀念的校园教育呢？是幼儿园里。提起幼儿园的历史，可追溯到三百年前的德国教授弗来依保，是他创立了第一个幼儿园，米切尔认为幼儿园是进行有效学习及培养创造力的最佳环境――在幼儿园里，你会不断受到鼓励，可以大胆犯错误，还能得到很多动手的机会。为此，他领导的小组开发了各种教学工具，通过与著名积木玩具商乐高公司的紧密合作，该项目组开发出可编程的乐高玩具，帮孩子们学会在数字时代进行设计活动。为此，米切尔提出了“终身幼儿园”计划。（图：弗来依保的新玩意）为什么是“终身幼儿园”呢？如果我们的一生中受到的教育都和幼儿园时一样，那该有多好啊！这看似是一个天方夜谈的故事，因为在幼儿园里时，我们学习的是非常简单的形态和概念，从小学中学一直到大学，和幼儿园里的学习知识相比，要复杂很多。如何既保持幼儿园的生动性，又可以学习丰富的知识呢？米切尔首先给大家一个问题。 这个问题是：我们列出了三处东西，电视，电脑和画笔，请大家选择一种和另外两种不同的东西？看到这样一个问题，大家有一个很显然的答案，但却又有点不相信自己，我们大部分选择什么呢？是画笔。但米切尔的选择是“电视”，他的角度不是电子产品，角度站在学习的方式上：电脑和画笔都可以生动地用来表现自己，但电视却不能，电视的特点仅仅是被动地接受信息。电脑的出现，使得这种不可能成为了现实。做为学生，应该如何面对这个问题呢？将电脑已有的各种功能发挥得淋漓尽致，不是最终的目的，要将它做为一种表达我们思想的工具，而不仅仅是执行者或传达者。电脑可以让人们利用新技术，重拾幼儿园时期的学习方式，让各个年龄层次的人都能通过设计性活动进行学习。应用得当的话，电脑可以为你提供更为广阔的设计空间。一个人的设计活动不再局限于堆沙堡、搭积木，电脑可以让一个人设计很多东西，启发产生更多想法，帮助完成复杂的项目，教人理解更加复杂的概念。在他的这个项目中，他把自己最富有成效的“头脑风暴”机器人称为弗来依保在21世纪的新玩意，他开玩笑地说，如果弗来依保活着，也会发明这种“头脑风暴”机器人。

世界需要创造，电脑是创造的武器
图：米切尔亲切地抚摸着电子猫，小猫发出“喵喵”声
米切尔谈论的另一个重点，是创造力。他反复强调：未来的成功，不论对于个人、社会、公司还是整个民族，不是因为我们拥有多少知识，知道多少东西，而是取决于我们的思考和行动的创新性，而这是我们的教育系统应该检讨的，因为对于年轻人的成功，也来自其创新性和创造性思维。关于创造力，米切尔有许多精彩的论断，他说，在大约1980年代，很多人谈论“工业社会”向“信息社会”转变，而到了1990年代，人们更多地是谈论“知识型社会”，而米切尔更喜欢用一个词，“创造型社会”。
“头脑风暴”机器人是麻省理工和玩具商乐高公司共同合作的创造性产物，自1998年推出系列“机器人发明系统”，在积木上装电脑芯片，透过计算机软件可以无线遥控这些积木堆栈小汽车或者半个人高的机器人，“头脑风暴”一发布，三个月内在美国热销八万套，1999年，在热情的机器人迷自行成立网站的推波助澜下，销售数字成长三倍，坊间出现二十多本书籍，专门讨论计算机乐高。而米切尔就是这个开发团队中的重要成员。当问到他的这段历史时，他不无感慨地回忆说，大约二十年前，和麻省理工的同事开始研究能够用电脑控制的玩具，那时我们从他的老师西蒙发明的Logo语言中受益颇大，Logo是通过一个小海龟来控制屏幕画图的，既然可以控制整个屏幕，那控制更多的东西也并非不可能。沿着这样的思路，1984年，他们开始将乐高积木块同电脑相连。怎样连接呢，通过发明一种智能块，通过导线它可同乐高积木块相连，通过导线，它还可同电脑相连接，所以，电脑上的程序就可以控制乐高积木了。1988年，他们开始同乐高公司正式合作，刚开始称它们为“乐高 Logo”，为什么呢，因为建造这种玩具是通过乐高积木，而控制的语言是Logo。红过十年努力，他们终于实现了它的商业化，1998年，乐高公司通过“头脑风暴”将这种乐高积木片命名，也就是我们现在用的乐高头脑风暴机器人。而现在，“头脑风暴”又进一步升级。在演讲中，前台的小桌上放着三个小玩意：电子生日蛋糕、电子猫和电子风车（图5：米切尔的三个新做）。当接通电源后，生日蛋糕上的小灯亮了，象闪闪的蜡烛，“扑”吹上一大口气，灯就灭了；第二个是只小猫，当用手轻轻触摸它时，会发出“喵喵”的叫声；第三个风车则会根据叫声的大小，调整不同的转速。这就是他关于“头脑风暴”机器人的最新升级产品“蟋蟀”，同乐高“头脑风暴”机器人相比，不论交通还是灭火机器人，都象是男孩子们的专利，“蟋蟀”增加了布料和道具，它的有趣的外形，一定也会让女孩子喜欢的。“蟋蟀”是对“头脑风暴”机器人的继承和发扬，面“头脑风暴”机器人是对乐高原有产品的继承和发扬。乐高公司原有的积木等产品本身就是非常棒的工具，可以使孩子们充分发挥自己的创意，在用传统的乐高积木搭建房子和城堡的过程中，孩子们可以充分发挥自己的想象力，创造各种各样的造型，并且从中还可以了解怎样才能使建筑的结构稳固，还可以掌握物体的形状、大小、数量、颜色方面的知识。他们通过乐高积木学到了建筑知识，而把电子程序植入乐高积木后的“头脑风暴”机器人，孩子们不仅可以搭建出物体的结构，还可以塑造出物体的活动姿态。在和乐高合作的二十年，一直非常好，因为双方有许多相同的理念，比如什么对于孩子们的生活是最重要的，怎样鼓励孩子们的创造性，以及如何培养他们的创造性思维。这其中最需把握的是乐高产品的精神实质，及在此基础上进行扩展和丰富。在乐高积木中植入了电子程序，进一步提升了乐高的学习方法和乐高的价值观。这样孩子们就可以将计算工具应用到他们的创造中，去实现他们的创造。新加坡的教育部门发现了一个这样的事实，好多学习成绩不错的孩子，但在毕业工作之后却表现平庸，到商业工业环境中，缺乏创造力。米切尔和他们的合作也着有成效，通过乐高“头脑风暴”机器人的利用，取得了不错的效果。

找出自己的兴趣点，学习最有效率
怎样进行有效的学习呢？米切尔将他的名言重新书写了一遍，以与同学们共勉：最好的学习体验是在我们设计和建造我们关心的东西时发生的。他的这句话不是凭空塑造的，而是基于他多年的教育实践和科研。随着乐高“头脑风暴”机器人的普及，这样的示例有许多许多。在美国波士顿的一个女孩子，利用乐高机器人给自己的宠物老鼠建造了一个房子，更有意思的是这个房子上有一个自动门，因而，她就可以通过上面的记录知晓宠物老鼠的活动记录；受此启发，她还做了一个旱冰鞋的里程计和日记本的报警系统。正是这些同生活相关的示例，由于和她关心的东西联系上了，使得她非常乐于实践，在解决问题的过程中，也学会了不少相关知识，如在做旱冰鞋的里程计时，她要用到转速和英里的转换，以前在数学课上学习的速度与距离的关系，在这里得到了生动的体现。
图：利用乐高做宠物老鼠记录的女孩冰岛的一个女孩子发挥自己的聪明想象，发明了一种“闹钟”系统，早上太阳出来时，会放出音乐，一个机械小手会伸出来摸摸你的脸蛋叫你起床。为此，她还专门做了一个广告，此产品不适合冰岛居民，专供出口之用，我们知道，冰岛在高寒带，太阳要么出来的很早，要么非常晚。对学生来说，有趣是非常重要的，从他们关心的事物的实践上，会学到不少知识。他前面列举的三个“蟠蟀”小创意，也属于类似的东西。其实成年人又何尝不是如此呢？从他翻自家后院建高尔夫球场时，他就体会到，主动地去实践，去干自己喜欢的事情，对一个人成长是至关重要的，他的工作经历也是很好的印证。他喜欢向别人表达自己的想法，把自己觉得正确的想法，想让更多人知晓，所以，他当了五年美国《商业周刊》记者，目标是如此，现在在麻省当老师，目标也是如此，通过各种手段，包括文章，将自己的想法告诉更多的人。幼儿园中另外一项最好的东西在于，让孩子们做他们真正想做和他们乐意做的事情。
米切尔指出：做为一个教育工作者，在教育孩子们时，有一种重要的平衡就是给人们自由限度于其喜好的事物，和重要知识点之间的平衡，教育要做的正是将喜好同兴趣相连，将喜好同重要知识相连，这也是在工作中的一个最大挑战，所以，不仅不会带来负面影响，可能对这些科目会有极大的促进！对于我们的同学，最重要的也是要找到一个自己喜欢的兴趣点，去实现创意，去创造。