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腦洞大開,MIT竟然發明了可編程水滴!編程這么強大,是否應該從孩子抓起?

極客小將2021-04-10-

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早些時候,麻省理工學院媒體實驗室的有形媒體小組(Tangible Media Group)產生了一個大單的想法:創造一種“平靜的用戶界面”改變人們沉迷于手機軟件的通知提醒的現狀。

1月份的時候,有形媒體小組展示了一種方法,使得液體能精確地在平面上移動,它被稱為“可編程液滴”。該系統其實是一塊印刷電路板,涂有低摩擦材料,頂部有一層銅布線網格。通過編程控制電網的電場,改變經過極化液滴的形狀并進行移動。精確的控制可以是液滴的合并,也可以是分裂。

可編程滴液的第一個用途就是自動繪畫調色板。藝術家用手機拍照,選擇照片中的對象,然后向調色板發送信號,調色板混合各種顏色以創造藝術家們想要的色調。MIT媒體實驗室的研究員Umapathi說:“這個用例中,滴液攜帶信息的是顏色本身......這項技術被整合到一個緊湊的現實世界中。”

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計算機可重構材料一直是有形媒體小組關注的焦點,這個最新項目以新視角探索了這個問題。通過將水滴精確地移動到“葉片”的周圍,該團隊挖掘了水的兩種自然特性:水能施加力的能力及水能夠將物體打濕的能力。Umapathi說,你也可以“控制水在各種花瓣上作用的順序”控制花朵的繁殖方式。

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Umapathi還設計了“游戲控制臺”。正如你猜到的那樣,重點依然還是水。你可以通過傾斜設備以控制滴液在小托盤上移動。游戲的目標是吸收托盤中由計算機控制的其他液滴。這樣游戲類似吃豆人(Pac-Man),或者更準確地說是星噬(Osmos)。

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整個演示以更概念的應用結束,但這個應用可能令人興奮。它展示了一個人在早上出門,突然停下腳步發送消息給他的室友。當她點擊消息(“祝你有美好的一天”)時,鏡頭切換到正在刷牙的室友。在浴室的霧化鏡子中,我們看到了以滴狀呈現的這則信息。

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并不是每個人都需要學習編程

編程界總在發生令人驚嘆的大事件,但每個人都需要學習編程嗎?

奧巴馬曾應邀為美國在線編程教育網站http://code.org舉辦的“編程一小時”活動做宣傳。為了呼吁美國人民學習編程知識,奧巴馬甚至還親手寫了一段javascript代碼,這也讓他成為美國歷史上第一位會寫代碼的總統。除此之外,他還批了40億美元給公立學校用于計算機教育,讓孩子們有更多機會學習編程。

但是學會編程一定會對日后的工作產生幫助嗎?并不是的。

孩子為什么要學習編程

首先要強調一點,學習編程并不意味著要讓孩子成為一個程序員,正如小時候說多門語言對后來的智力發展有益一個道理,學習編程可以加強孩子的邏輯思考能力和解決問題能力。編程就是邏輯思維的訓練,變量、控制、循環、跳出、函數、類、編譯、執行,這些編程概念都是一種邏輯思維。如果孩子的邏輯思維能力得以提高,日后漫長的學習過程會輕松很多。

父母也不必認為是技術人員或”擅長數學“才能學習編程。實際上,孩子學習編程要比成年人更快,因為他們不知道編程的“困難”所在。數據表明,5—11歲的孩子在學習算法和計算機上潛力更為突出。

父母總是認同孩子越早學習外語越好,那些讓孩子們迅速掌握外語的大腦機制,也能讓他們快速學會計算機語言。幼兒園的孩子無法成為C++編程的高手,但開始培養技能并不會太早,代碼才是未來世界的通用語。不過,教編程不僅是為了給BAT和谷歌這樣的公司培養程序員大軍,盡早接觸編程是為了提高孩子運用抽象思維解決問題的能力。

學習編程簡單且快樂

由于升學的壓力,孩子都報了很多個培訓班,孩子學習鋼琴或者書法的興趣可能沒那么濃,但是大概沒有孩子不喜歡玩電腦吧。

編程是一項任何孩子都可以參與的創造性活動。孩子即使不喜歡編寫數據處理算法,但他們應該會喜歡創造游戲、音樂編程,設計網站。兒童能被編程吸引,多半來自對創作成果的想象,通過電腦講故事,做賀卡,創作歌曲,或者畫一幅畫。創作的過程與成果的展示也會增強孩子的自信心。

通過編程,孩子不再僅僅是被動接收信息,而是開始創造作品、表達想法以及與他人分享。不僅如此,孩子還在潛移默化中學到了設計與解決問題的技巧,很多孩子還在其中學到了基本的數學知識,比如根據坐標將圖形或線條擺放在屏幕上特定的位置處。

孩子如何開始學習編程

由于孩子對英語和計算機的掌握程度不同,年齡較小的孩子可以從Scratch入手。Scratch是一款由麻省理工學院(MIT)設計開發的一款面向少年的簡易編程工具,任何人都可以從https://scratch.mit.edu運行它。編程者可以不需要懂英語和鍵盤操作,只需通過積木狀的模塊控制程序參數就可以實現簡單編程。

當然,孩子們如果想編寫更加復雜的程序,Scratch就不夠用了。對于青少年來說,像Python 這種真正的編程語言才更加適合。Python是一種優秀的首選編程語言,因為它的語法非常簡單(不像Java或者C#),代碼可讀性高(不像Perl或者JavaScript),并且有強大友好的開發者社區支持。

如果孩子未滿8歲,那么最好由父母陪他們一起玩編程游戲,父母可以當孩子的觀眾,或者問些相關問題。孩子的樂趣之一就是和爸爸媽媽一起玩。這與其他的學習過程并無差異。不僅如此,如果一開始孩子對此不感興趣并不意味著以后就學不會編程了,如果學校開設計算機課程,家長最好提前幾年讓孩子了解編程的基本原理,這樣孩子就不會腦袋空空的上這門課了。

正如媒體理論家道格拉斯·拉什科夫所言,忽略編程就像不學開車而依賴別人載。在近50年內,我們最常打交道的是機器。所以,讓我們教孩子如何控制機器吧,別讓他們被機器控制。

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