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编程要从娃娃抓起: STEAM教育方兴未艾 儿童编程机器人选购指南

所谓STEM,是科学、技术、工程、数学四个学科的首字母缩写。而其衍生而来的STEAM,则是在STEM基础上增加艺术(Art)学科,因此这里的STEAM并不是G胖针对小学生开发的大毒草。90后可能更熟悉STEAM教育在中国的近亲:素质教育,在90年代,国内曾经大规模地尝试素质教育试点,然而对于当时整体教育资源不足的中国,这个舶来品显得水土不服。在小编的记忆里,素质教育仅仅等同于没有家庭作业、没有频繁考试的压力。

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STEM教育不是新事物,但随着互联网与计算机、智能手机的快速普及,人们已经开始意识到未来将是一个数字化的世界。而编程能力,将是许多岗位不可或缺的一项技能。另外,编程并非写代码本身,而是对思维的锻炼,其本质是寻找解决问题的办法。因此,让孩子从小接触一些编程相关的知识,益处是显而易见的。

过去的编程语言,需要一定的语言功底才能掌握,因此即使是高等教育阶段的学生还会因为一些语言的语法而头疼不已,启蒙阶段的孩子自然更没法理解。因此现阶段开发儿童编程设备的厂商广泛采用图形化编程语言,使用拖动、积木式的操作就能形成语句。图形化编程与硬件之间的桥梁,则是Arduino或类似的项目。摆弄过单片机的值友可能知道前者,可以说,Arduino与树莓派是硬件开源社区如此活跃的根本原因,它们本身极大地降低了嵌入式开发的门槛,由此吸引的人群让开源社区不断壮大,再由此产出了众多的问题解决方案与共享素材,形成了良性循环。

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Arduino高度模块化的设计理念让它极其适合包装为图形化编程语言,而简单拖拽“点亮灯”、“左转”这样的指令对于已经启蒙的儿童,就不算是什么难事了。在儿童节即将来临之际,也是STEM教育方兴未艾之时,小编汇总了市面上的部分儿童编程套件/机器人,在这里向广大宝爸宝妈简单介绍。在正式推荐产品之前还要多说一句,儿童编程套件本是为亲子双方互动交流设计的,因此家庭STEM教育的关键还是花更多时间陪伴孩子,寓教于乐。

乐高 EV3/Boost

乐高EV3程序块是整个套件的核心,它相当于大脑部分,带有一块黑白显示屏,并内置扬声器。提供了四个输入端口、四个输出端口以及一个编程接口。内部是ARM 9处理器,300Mhz频率,64MB RAM与16MB ROM,并支持32GB存储卡扩展。使用Linux操作系统,6节AA电池或原装锂电池供电。

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乐高科技组 MINDSTORMS 31313 EV3第三代机器人4699元天猫精选直达链接EV3套装(31313)可以拼装成17种不同形态的机器人产品,有人形机器人,有蜿蜒爬行的蛇,也有赛道卡车、恐龙等形态,可玩性远比普通乐高套件强。除了EV3程序块,该套装里还含有颜色传感器、触动传感器、远程红外信标、红外传感器、电机等模块,不同的搭配即能组合出不同的功能。不过乐高EV3的图形编程界面还是有些Geek,对于低龄儿童不太适用。乐高在CES 2017上又展出了Boost编程套装,它的外观比起EV3要可爱许多,可能更适合亲子间一起玩耍,但该系列目前还未开卖。

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乐高Boost海报

索尼KOOV

索尼是STEAM教育硬件市场的新玩家,不过其推出的KOOV套件成熟度已然十分之高。类似于乐高,KOOV不仅提供给机器人编程的乐趣,还提供拼装机器人的乐趣。目前其基础版套装已经有14种不同形态的官方机器人拼插示例,包括UFO、直升机、小提琴等;豪华版则有22种不同形态的官方机器人拼插示例。索尼KOOV的配套App与入门课程都做得十分精致,号称编程零基础入门。不仅有编程功能的说明,还带有每种机器人拼装的完整3D教程。让孩子跟着教程一起动手,便能拼装出各色形态。

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索尼 KOOV可编程教育机器人套件2998元天猫精选直达链接

奇幻工房Dash/Dot

Dash和Dot是奇幻工房推出的一对可编程机器人,针对5—12岁儿童设计。其中Dash底部带有轮子,具备运动能力;Dot则是桌面型的,主要通过声光来与使用者交互。奇幻工房提供了Wonder、Blocky、Path、go等应用程序,来帮助家长与孩子使用Dash与Dot。go为基本的机器人操控程序,Wonder是游戏化的编程应用;Path是一个所见即所得的应用,Blocky和xylo则分别是模块化的编程应用与音乐创作应用。此外官方还有丰富的在线课程,这些课程不仅是教人如何使用Dash和Dot,更利用它们来传授其他数学、科学知识。

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Wonder Workshop Dash Robot 达奇STEM编程机器人1399元Wonder Workshop奇幻工坊Dash达奇可编程控制机器人,外观使用可爱的球形设计,底下有轮子驱动,内置多种传感器。能够通过自家的APP控制Dash的移动,还能搭配其他配件,将Dash改造成不同玩法的机器人。Dash最独特的地方就在于Wonder Workshop为其所编写的APP:Path亚马逊中国直达链接查看百科

优必选Jimu Robot

优必选是国内的机器人开发厂商,不过产品多在海外市场销售,除了其Alpha系列消费机器人,优必选旗下也有STEM教育型机器人:Jimu积木系列。Jimu Robot系列机器人共有9个型号,均搭载伺服电机,具备一定的运动能力。也就是说,对其进行编程,就可以控制其姿势与运动路线。以新推出的AstroBot为例,可以拼装成人形机器人、月球车、履带机器人(瓦力?)的形态。带有红外探测模块,具备一定的的避障能力。声光互动方面,内置蓝牙音箱,并有8颗LED灯,可实现12种官方表情。

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UBTECH 优必选 Jimu Robot系列编程机器人998元起优必选官网直达链接

Makeblock Airblock无人机

我站曾经推荐过Makeblock的多款产品,其中就包括STEM教育定位的mBot与starter机器人,它们均支持自由组装与图形化编程。而新推出的Airblock无人机又将DIY的空间扩展到了空中,这是一架模块化的玩具无人机产品,它没有远程飞行和图传的能力,也没有清晰的航拍,但外形多变,你可以用其模块拼出无人机,也能拼出水上的气垫船。同样支持图形化编程工具,将函数模块拖拽,能很轻松地编写出一段让玩具重复执行的指令。

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Makeblock Airblock 模块化可编程遥控无人机1199元天猫精选直达链接

OSMO Coding套装

与上述的一系列产品相比,OSMO Coding可谓是反其道而行之。大部分品牌都是使用平板、使用配套的软件来进行图形化编程,控制硬件产品的运动、变化。而它正好相反,它的设计是用硬件来进行图形化编程,然后控制软件中的角色移动。相比在平板、电脑上拖拽图形化编程的函数块,这种拿着实体“函数”拼接的玩法显然更加直观,小朋友也会更容易接受。很有意思的是,这种编程方式的执行时用一个实体的“执行模块”来进行的,按下执行案件,iPad游戏中的人物角色就会按照你所“编程”的方式进行运动。具体的玩法,可以参考官网的产品演示

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OSMO Coding 编程游戏套装 适用于iPad498元亚马逊中国直达链接看了这么多编程机器人,可能有人会问:难道STEM教育的核心就是编程?小编觉得并不是,对于孩子的教育,各方面缺一不可,STEM教育旨在增强儿童在科学、技术、工程、数学方面的学习能力与水平,是为了让他们更好地适应将来的社会环境。STEM教育编程机器人只是实现这一目标的小小工具,而非唯一途径。但它们无疑是一种能够让亲子一起学习、一起互动,能有效提升孩子对STEM学科兴趣的方式。图形化编程与STEM教育硬件的玩法,非三言两语所能详述,小编有漏过之处,还请见谅~ 祝热爱STEM学科的父母们,都能找到与孩子一起学习、寓教于乐的方式。

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