從小教導AI 培養未來的孩子

醒報編輯部 2019/03/27 10:13 點閱 2090 次

目前最熱門的話題,要屬新型態教育領域的程式設計了吧。日本著名學習網站(keikotomanabu.net)對小學生家長所做的「最想讓孩子上的課」排行榜上,電腦相關或程式設計總是高居前十名。因為這些都是家長孩童時代不曾有過的課程,也證明他們都非常有興趣。

「數位原住民」

而在小學、中學等教學現場正掀起對「ICT教學」的熱烈討論,紛紛引進平板電腦或電子黑板等數位工具用於授課。IT(資訊技術)是Information Technology的縮寫,ICT(資訊與溝通技術)則是Information and Communication Technology的縮寫。換句話說,ICT就是在資訊與科技中加入溝通。

不知您是否聽過「數位原住民」(Digital Natives)這個名詞,指的是出生時生活周遭就已經都是IT或電腦的世代(在日本是指1990年以降出生的世代),換句話說,我們的孩子都是已經成熟的「數位原住民」。許多人認為對這個世代的孩子來說,「程式設計」是生存於社會上所必須學習的能力。

但是,程式設計並不是三兩下就能做好的。我們先要想想,為什麼程式設計會如此受到關注。

21世紀型技能

為了在今後的社會生存,自己發掘問題、活用資訊、與他人合作、共同解決沒有答案的問題是很重要的功課,我們稱此為「21世紀型技能」,並加以關注 。一般都認為「發現問題與解決問題能力的價值觀」與程式設計教學有高度的關連性,學習程式設計這件事本身就具有意義。

但對家長世代來說,程式設計聽起來好像很專業,他們的印象或許是「製作某種程式的工具」「需要艱深的專業知識」「只有極少數理工科的人才懂」,這其中對程式設計完全沒有經驗的人應該非常多。宮城教育大學的安藤明伸教授對程式設計的見解是:「沒有也不至於困擾,但有的話對許多事物會有更豐富的看法」。

##磨練技術無效
我對程式設計的看法是,人類難以解決的問題,利用電腦可以輕鬆解決,還具備做成影像或圖像模擬,容易傳達等這些優點。程式設計真的非常有趣,我真心推薦有興趣的人嘗試看看。

推行程式設計的人主張可以學到這些優點:解決問題、邏輯思考、發揮想像力,因而增加自信,並且有拓展未來的可能性,因而正面提倡。這當然是無庸置疑的,但是,要達到這些目的所需要的並不只是單純學習程式設計的技術就好。

如果是大學生,利用一種程式語言,照著程式設計的入門書輸入原始碼,或許就能結合邏輯思考和想像力。但是這個方法對學齡前幼兒是行不通的。重要的是,現在的開發環境和未來的開發環境肯定不一樣,所以我才說磨練程式設計的「技術」並無意義。

##弄清孩子學程式的意義
但其實也不能說完全沒意義。我們都聽過孩童時期的成功經驗可能會大大地改變將來這種說法。例如國家代表隊的運動選手,出生在四、五月的運動員比年初出生的人更容易入選。

人藉著幼兒時期的運動體驗與學童時期以後的各種肢體活動,累積各種經驗,例如「好開心」「學會了」「學不會」「好痛」「好丟臉」等等。

日本女子體育大學運動健康學系的森田陽子教授曾說,體驗過「學會了」的感覺,可以培養日後失敗也願意再次挑戰,相信「努力就會成功」的精神,從成功體驗獲得自信是很重要的。

開發幼兒APP的Smart Education公司一向把重點放在「運用3C產品自主思考」這一點。他們很重視讓孩子在幼兒時期體驗「我會做」、「好有趣」的感覺,並對工具判斷「我會用」的認知。

讓孩子親手完成

程式設計是從零開始,靠著自己的雙手完成,第一次看到自己設計的程式運作是非常感動的,即便是很小、很簡單的程式,也會覺得「太棒了」!大學的程式設計課程也是一樣。在設計黑白棋程式的課程中,學生們看到棋子第一次成功翻轉過來時,無不齊聲歡呼,「哇!」「哦!」「耶!成功了!」。

就算不是年幼的小朋友,要體驗「我可以」的感覺、「好有趣」而產生興趣、對工具判斷「我會用」的認知,程式設計確實是很適合的媒材。但是幼兒程式設計的教學難度實在有點高。

使用3C工具教學並不等於程式設計,我們必須重新思考讓孩子學程式設計的意義。不只是程式設計,運用新器材來遊玩或學習的意義是什麼?應該期待什麼效果?這些都是我要提醒大家思考的。

##虛擬與實物之間的平衡
截至目前的觀察,當我們讓幼兒玩數位虛擬與實物的遊戲時,先要意識「為了開拓實物的創意而使用數位虛擬」是比較好的方向。

先前的章節介紹過專門製作數位教材課程的Smart Education公司,在KITS的官網上載明「創造力」與「團隊合作」為課程的二大主要目標,設計了各種課程。原本KITS的課程設計,主要就是為培養非認知技能。

例如「努力堅持到最後的精神」「與朋友合作」「溝通能力」「在大眾面前表達」等,都是課程的目的。他們是因為有想要與人交流的念頭,藉著團隊合作前進等來選擇APP的。但是,並非只是用3C工具玩指定的APP就能夠養成這些能力。後續與實物的連結才是重要的。

例如,「魯布‧戈德堡機械技巧」這個APP,用手指在螢幕上描出線條,拉進幾個機關零件,就可以輕鬆做出畢達哥拉斯裝置。

玩過這個APP後,再讓孩子們「自己試著做做看」,他們一定會發揮想像力,拿衛生紙捲筒或骨牌,或是其他各種物品,做出畢達哥拉斯裝置。有些孩子會模仿APP中的機關,也有孩子會自己發揮創意,設計新的機關。

##引發好奇心
小孩遇到感興趣的東西,自然會眼睛一亮,廢寢忘食。有些孩子一股勁地摺紙,還有堆積木就停不下來的,不管天黑一直玩沙的……相信爸爸媽媽都看過孩子這樣專心做某件事的樣子。我們說「意願很重要」,無論任何事,只要能讓孩子一直保持興趣,家長根本不必強迫,他們自然會玩、會學習。

進一步分析孩子的興趣,或是不用管他們也可以專心做好的事,找出這些事的特性,就可以漸漸知道應該為孩子選擇什麼樣的素材、用什麼方式引導,這些都是只有父母才能做到的。英語教學可以利用3C工具,添加一些遊戲,來引導孩子說英語。或許我們可以參考鹿兒島鶴嶺托兒所的做法。

他們使用的是機智問答式的英語APP「兒童英語圖鑑」(こどもいえごずかん),可以聽英語和日語的發音,也可以切換文字顯示。

透過平板日常學習

鶴嶺托兒所只有一台平板,大家要輪流使用。但其實是只推派一個代表來操作平板,其他的孩子透過投影機看代表的小朋友操作平板畫面。當下面小朋友問「What animal do you like?」,代表操作的小朋友便回答「elephant」,一邊點出APP上的拼圖。

有時候,孩子還會說出「giraffe, panda and bear」,用上「and」這個連接詞。換句話說,所方並不是用這個APP讓孩子玩拼圖、記英文單字,而是當成英語會話或表達的一部分。

有一次留學生來參訪,孩子不只和留學生用英語交談,還與留學生在國外的家人用FaceTime視訊連線通話。孩子們看到外國的畫面都興奮不已,記得「What animal do you like?」的孩子開口就問(聽澳洲的人回答「wombat」,孩子說「I don’t know……」,還順便學到袋熊這個字呢)。

所方的理念是培養孩子「想說」「想知道」「想用用看學會的字」的心理來引導,孩子們就能自然而然地說出英語。一般都認為幼兒時期的英語學習要先學發音或去上英語補習班,但像這樣製造交流的機會,讓孩子對國外的文化或動物產生興趣,這種方式在家裡應該也可以試試看。不只限於培養英語環境,也可以應用於其他想讓孩子產生興趣的事物。

挑選APP方式

親子教養的資訊日新月異,尤其是IT相關話題,科技進步得太快,又是專業領域,對日理萬機的家長來說,真是有點跟不上腳步。有一種APP是依倍樂生或學研之類的教育系企業從專家立場所製作的,也有程式初學者練習製作的APP。還有很多的APP設計程度是只要有人買就好。

以家長的立場來看,讓孩子玩APP時,有許多內容會令人顧慮「這在教育上好像不太好?」「這種觀點有點不尋常」。就算是好的APP,當然也有適合在團體中(幼稚園或托兒所)使用,但在家中就不太好的。

仔細評估真正好的APP並從中篩選,或許是今後親子教養所必須具備的能力。但話說回來,很難斷定絕對好的APP也是事實。

幼稚園和托兒所的老師都是幼兒教育的專家,他們會參加日本國內外所舉行的學會,聽取學者所提供各種教學現場的資訊。他們還會使用「ICT」或「TechEd」等關鍵字的「主題標籤搜尋」,每天蒐集資訊。主題標籤搜尋也可以在家中進行。

我認識的資訊系學者則是「先下載許多相同目的的APP,看孩子實際使用狀況來篩選」。即便是手足,有的孩子喜歡簡單的遊戲,有的喜歡有人偶角色,個性不同,選擇也不一樣。如此可以了解孩子的興趣嗜好,也比較容易選擇APP。其他還有各種工作坊,大家不妨抽空去走走看看。

##視覺化程式設計
最近學習程式語言有低齡化的趨勢,有些孩子從很小的時候就已經開始玩了。低齡的孩子可以從一種名為視覺化程式設計語言,以組合圖案的形式入門,非常易懂好學。

完全沒有程式設計經驗的家長要與孩子一起學習的話,我推薦從「Scratch Jr」開始。這是一種針對幼稚園及小學低年級生的視覺化程式設計語言,利用平板電腦來操作的免費APP。在這之前已經有以八歲以上學童為對象的「Scratch」,不過「Scratch Jr」是為了開發給更低齡的孩子體驗程式設計的樂趣,低年齡小孩用平板電腦操作也比較容易熟悉。

視覺化程式設計語言與一般的程式設計語言有什麼不同呢?一般的程式設計語言,針對各種目的,配合各種場景,設計了許多功能。而視覺化程式設計語言則是以遊戲為目的,讓孩子感受「電腦很有趣」「電腦可以這樣玩」而開發的,所以沒有一般程式設計常見的排序或函數。

不過,我稍後將在第3種學習法介紹的「Viscuit」,其開發人原田康德表示,「程式設計最重要的概念是『將單純的東西組合得很複雜』,這個思維與一般的程式設計並無兩樣」,也就是說,要學好將來程式設計實務上所需的思考法,視覺化程式語言無疑是一個很好的素材。

《五歲開始的程式設計入門》這本書,是很不錯的初學補充教材。每個步驟都有配合圖片的說明,會讀平假名的五歲孩童就能一個人玩「Scratch Jr」。也可以親子一起從頭到尾照著書上的指示進行,步驟非常淺顯易懂,一步一步學習程式設計,看完書,自創的程式也完成了。

##從遊戲中學程式
有些孩子對「Scratch Jr」或「Viscuit」的程式設計遊戲怎麼也提不起興趣,不妨從另一個角度出發,試試「Hack for Play」這款遊戲,或許能吸引他們的關注。這款遊戲有別於其他,可以讓孩子「從駭入(Hack)敵人的遊戲不知不覺愛上程式設計」。

Hack這個字,我們一般翻譯為駭客,多指分解電腦或網絡的動作,更改程式的意思。通常我們對「駭客」有不好的印象,覺得他們可能會擅自侵入別人的電腦系統,或惡意竄改程式,但這裡指的是介入遊戲的程式,稍事修改以達到過關的目的。

這個遊戲必須打倒敵人才能過關,可是敵人太強,打也打不贏。遊戲中設有魔導書(裡面有JavaScript的原始碼),打開看就會發現玩家的攻擊指數預設值非常低。修改預設值(也就是駭客行為),再執行程式,就可以簡單獲勝了。

為了吸引孩子對程式設計感興趣,不要不懂就卻步,所以用他們最喜歡的「遊戲」為題材,引導他們修改程式,就是這款遊戲的設計概念,讓孩子親身體驗「遊戲是用程式語言寫成的,修改程式就可以改變遊戲的內容」。

「介入遊戲」這個概念對學齡前幼兒可能有點困難,一個人可能也無法獨立修改魔導書。但是家長可以善用這個工具,和孩子一起學習程式設計的概念。升上小學以後,也還是很好的教材。

現在還有一種手掌大小的平價電腦「樹莓派」,可由外接端子連接螢幕或鍵盤、網路,還可以接樂高機器人「Lego Mindstorms」,甚至能利用感應器讓鱷魚玩具的嘴巴開闔,孩子可以自己簡單實現夢想。

河合塾學園道爾頓學校的星合英二校長說:「考量孩子成長階段的影響,小學五、六年級到中學左右的孩子,他們可以大致表達自己的想法,而理解程式設計的邏輯需要再等二、三年的時間。適齡期之前都算是助跑期」。

孩子很容易對抽象的概念失去興趣,能夠組合、連結各種周邊器材的「樹莓派」正好補足這個部分,對孩子很有魅力。

##親子對話影響小孩表現
親子間的日常對話,也可以增進自我表現力。孩子平常習慣講的一些話,很多都是在家裡聽身邊的大人說話學起來的,我們應該要留意這件事。

美國史丹福大學的研究小組曾經長期觀察親子間的對話,調查結果發現「每個家庭父母主動與孩子說話的次數差異很大,而次數越多的家庭,幼兒的語言能力越發達」。

此項研究還發現電視或收音機中播放語詞的次數,與孩子的語言能力並無直接關係。這也看出專家為什麼總是呼籲我們哺乳的時候要和孩子說話,而不是一邊滑手機或看電視的理由了。

那麼,要怎樣跟孩子說話才好呢?例如,傍晚天快黑了,孩子還在公園一直玩,不肯回家,大人不耐煩地斥責:「是要玩到幾點?趕快回家了啦!」相信這種情形在每個家庭都經常發生,但孩子根本不懂大人為什麼生氣,為什麼急著回家。

對話3要素

親職訓練講師荒井香建議親子對話應該包含3個要素:「家長不喜歡孩子的行為」「孩子行為對家長的影響」「家長的情緒」。主詞用「我」,明確將這些事傳達給孩子是很重要的。

例如「5點多了,你還一直玩,我會來不及回家煮飯」,具體說出媽媽不喜歡孩子「不回家,一直玩」的行為,孩子才會知道原來自己的行為對媽媽有這樣的影響,讓媽媽產生困擾。

不用責罵孩子,家長只要表達自己的心情,自然就是一種示範,幫助孩子增進自我表達力,考慮到這一點,大人要提醒自己平時注意說話的用字遣詞。如此看來,我們不只要培養孩子的表現力,家長自己的表現力也需要多多磨練。 (黃聖堯/輯)

書名:你的孩子是未來的孩子:AI世代育兒大思考
作者:五十嵐悠紀

譯者:蔡昭儀
出版社:先覺

出版日期:2019/03/01