3歲開始學編程——Learning Beautiful、Cubetto、機器烏龜、Scratch、Python

MIT Scratch（一種兒童編程工具）團隊主管Mitchel Resnick表示「理解計算機思維，對孩子們是一件好事。這樣的遊戲能夠很好地幫助他們做到這一點，」他說，「孩子們需要更好地理解世界運作的方式。如今的世界，他們的周邊全是計算對象。」

一、無屏幕編程玩具

電腦對小孩子來說是個矛盾的存在：長時間盯著屏幕看會損傷視力，但現在的早教已經越來越難離開電腦。

美國兒科協會（American Academy of Pediatrics）認為應該限制小孩面對著電腦、電視屏幕的時間，5歲以下的兒童每天最多看1個小時的電視。

早教編程就是個更加難的事情了：長時間使用電腦前不僅有損健康，編程本身也是一件抽象的功課。

今天，就來介紹3款不需要屏幕也可以教孩子學習編程的玩具。

1. MIT, Learning Beautiful 3-6歲

最近，MIT 媒體研究室（MIT media lab ）的研究人員金伯莉·史密斯（Kimberly Smith ）做了一套木質玩具 Learning Beautiful，用不接觸電腦的方式來培養他們對編程的興趣。

史密斯是一個設計師，也是 MIT 媒體實驗室社會計算機組的研究生，她觀察到不同年齡段的小孩對事物的感知能力不一樣，對於 3-6 歲的小孩來說，摸到玩具的稜角、看到豐富的顏色，聽到玩具碰撞發出的聲音會讓他們感到興奮，而 6-9 歲的小孩對這些形象、顏色、聲音背後的邏輯更加感興趣。

受到蒙台梭利教育法（Montessori method）的啟發，她覺得對小孩子的教育應該順著他們的天性來，於是設計出了這樣一套編程早教玩具。

這套玩具現在有 7 個系列，每個系列都包含了一個編程的基礎知識。

比如一個叫二進位塔（Binary Towers）的玩具，由一堆木球和幾個高矮不一的木塔組成。

小一點的孩子抓起小球，把球扔進塔里，這一過程中球的觸感、和木塔碰撞發出的聲音會吸引到他們；對於大一些的孩子來說，這些玩具還附帶一些規則：當小球裝滿木塔時，塔口的蓋子就會關上，上面寫著 1；當沒有裝滿時，蓋子打開，這一面寫著 0。這是二進位的道理：用 0 和 1 的組合來表示不同的意思。

像素圖（Pixel Board）也是一樣的原則。它由黑白方片組成，3-6 歲的孩子通過擺弄方片對像素這個概念有一個形象的理解；大一點的孩子則通過對方片的組合來模擬像素的運作原理：一個一個的像素組合起來就成了一張圖片。

2. Primo Toys, Cubetto —— 編碼玩具 3-7歲

除了 Learning Beautiful，英國倫敦的Primo Toys公司也推出了類似的玩具小車 Cubetto，玩具裡面配有各種顏色的尖頭掛鉤和格子地毯，掛鉤來表示不同的方向，小孩子通過在操控版上組合這些掛鉤來控制小車在地毯上的走向，讓小車從一個地方開到另一個地方。

對於下一代人類來說，也許寫代碼會像識字一樣成為一項基本技能。那如何把這個枯燥無趣的技術教給他們呢？兩個瑞士人為此特別開發了一款叫Cubetto的木質玩具，它的目標就是教會3到7歲的學齡前兒童學習編碼。

他們在倫敦成立了Primo Toys公司，參加了PCH Highway 1加速器計劃，並且受到Randi Zuckerber的鼎力支持。公司向家長和教育專家表示它們不用電子屏幕也能讓不識字的小朋友學會基本的編程知識。

全新的Cubetto套裝售價225美元，套裝內包括一個木質、立方體形狀的機器人，一個木質的遊戲盤以及配套的移動木塊，一塊可供機器人走動的墊子以及使用說明書。

Cubetto的每一個木塊都代表著相應的指令，這個與LOGO編程語言異曲同工，這些指令包括前後左右的任意移動以及特定的函數。

小朋友可以通過把木塊放到遊戲盤上來指揮機器人跨越席子上設置的不同障礙。

Primo Toys的首席執行官Filippo Yacob表示最新版本的Cubetto自從2015年就開始研發。

2013年，Primo Toys在Kickstarter眾籌平台上推出最初Cubetto的時候就大獲成功，當時的Cubetto類似DIY工具，幫助年齡較大的兒童學習編程和硬體知識。

公司趁熱打鐵在2016年三月推出第二個眾籌計劃，Yacob聲稱他們的產品打破平台上教育類的記錄。

Primo Toys在其2016年Kickstarter眾籌計劃中，融資160萬美元，擁有6553位支持者，收到2萬預定訂單，這些顧客來自92個不同的國家。

因為無需連接應用，所以Cubetto對於沒有手機或者平板的兒童也同樣適用，不會受到時間地點的束縛，方便快捷。Yacob認為Primo Toys的重點是為兒童打造離開電子屏幕的體驗，讓他們更多地參與現實交流。

眾所周知，一旦有了電子屏幕，兒童就會目不轉睛地看屏幕，而不是和身邊的朋友交流。

首席執行官表示「我們借鑒了教育學家Montessori的方法，也結合了21世紀的必備技能，比如編程。」

Yacob 說道雖然目前Cubetto的主要受眾是家庭，但是將來它會擴展到世界各地的早教中心、學齡前教育中心和其他學校。

Cubetto由一個木質機器人、編程木板、以及若干指示牌構成，指示牌共有四種顏色，不同顏色代表不同的指令，比如黃色代表向左。把不同的顏色拼在一起，就會像機器人發出各種指令。

木板里有一個阿都伊諾（Arduino）兼容開發板線路，可以讀取指示牌命令。比如三個黃色指示牌就能讓Cubetto轉個圈：向左向左再向左，是不是感覺萌萌噠。通過這樣的過程，孩子慢慢就能掌握編程最基本的原理，除此之外，還能減少寶寶們對著電腦屏幕的時間。

Cubetto的設計者Matteo Loglio和Filippo Yacob稱這個玩具的靈感來自三年前碩士學習期間一次交互設計。「編程是一種新的讀寫能力，應當從娃娃抓起。通過接觸編程環境，了解演算法語言、移除編程錯誤、學習功能才能讓他們獲得數字時代成功的必要基礎。」 Filippo Yacob說。

Cubetto的設計者Matteo Loglio和Filippo Yacob

Cubetto的開發理念基於蒙台梭利早教理論的動手學習理論，以及麻省理工LOGO編程語言，該語言系統能幫助兒童成為自己「智力建設」的建設者。它的設計簡單，還可以講故事，能充分激發孩子想像力。孩子們可以將木質機器人想像成一個人物，創造出自己的故事。為此，Cubetto還配有玩具墊，可以幫助孩子們模擬外太空、海底世界等各種故事場景。

如今Primo已經獲得了包括馬克·扎克伯格的姐姐蘭迪·扎克伯格，以及阿都伊諾（Arduino）聯合創始人Massimo Banzi的投資。Cubetto這套玩具從最初在瑞士進行測試，現在已經遍布40多個國家了。「孩子們對這些像積木一樣的玩具以及面臨的挑戰都非常有興趣。」這是Filippo Yacob在多地實驗之後得到的反饋。

據悉，Primo還將開發一系列玩具旨在激發兒童探索更多的數字世界。或許有一天，這些寓教於樂的編程玩具不僅僅是兒童玩具，也會成為「程序猿」們的心頭好。

3. ThinkFun, Robot Turtles 機器烏龜 4-6歲

如今，學習編程越來越方便了，Raspberry Pi 提供了便宜的硬體，Codeacademy 上有免費的課程。但是，對於兒童來說，這些工具還是太過複雜了。如果你想要從小培養孩子的編程能力，一款名為《機器烏龜》（Robot Turtles）的桌面遊戲可能更為合適。

在《機器烏龜》中，孩子們用卡片控制玩具烏龜，穿越桌面方格中的各種障礙，就像是程序員用軟體代碼控制屏幕上的圖像與數據。這款「面向小程序員的遊戲」由 Dan Shapiro（曾在 Google 和微軟工作）製作，並且在 Kickstarter 上成功融資。不過，真正把遊戲推向大眾的，是一家有著悠久歷史的遊戲公司 ThinkFun。

據 Wired 網站的報道，ThinkFun 創建於 1985 年，其創始人是 Bill Ritchie 和妻子 Andrea Barthello。Bill Ritchie 與著名的貝爾實驗室有著很深的淵源。他的父親曾參與貝爾實驗室的電話交換技術研究，而他的兄長 Dennis Ritchie 是 C 語言的發明者之一，參與了 Unix 的設計。

他父親的好友 Bill Keister 也是貝爾實驗室的研究員。在十多年的時間裡，Bill Keister 用貝爾實驗室倉庫里的電線、燈泡和開關，創作了許多智力遊戲，其中，他在 1937 年製作的「井字棋」機器，被 Bill Ritchie 稱作是「世界上第一個計算機遊戲」。Bill Ritchie 是玩著這些遊戲成長的。80 年代，他與妻子決定成立一家公司，把 Keister 的智力遊戲推向大眾。

《機器烏龜》遊戲正好符合 ThinkFun 公司的理念。它面向四歲以上的兒童，讓他們在玩耍中領會到編程的理念。遊戲自然不能使每個人變成專業編程者，不過，在 Bill Ritchie 看來，任何人都可以從編程技巧，或者編程理念中獲得益處。「這是要構建一種被稱作「執行功能」的東西——一種專心工作、做計劃、理解目標以及保持專註的能力，」Ritchie 說，「編程就是組織你的思維，從頭至尾的可視化，完成所有的細節。」