圖：兒子在學(xué)習(xí)的用 Python 進(jìn)行人工智能編程的微型學(xué)位課程中使用 Jupyter notebook

2016 年 12 月，我寫了一篇關(guān)于教 10 歲的兒子編程經(jīng)歷的文章[1]。 一年半之后，他的編程之旅仍在繼續(xù)，且伴隨著許多起伏和曲折的劇情。

“爸爸……我很無聊！”

身為家長或老師，我們可能經(jīng)常聽孩子這樣抱怨。 與大多數(shù)人一樣，兒童的注意力很短暫，所以往往對新玩具、游戲或活動(dòng)高度感興趣一段時(shí)間后，就會(huì)失去興趣。 一旦新奇勁兒消失，他們便會(huì)感到無聊，繼而尋找新的東西。這實(shí)際上聽起來與前端 Web 開發(fā)人員很類似?。

我的兒子也不例外。

2016 年底，在我發(fā)布了第一篇文章以后，我兒子對編程的熱情便很快消退了。到 2017 年初時(shí)，他進(jìn)入了學(xué)習(xí) Web 開發(fā)的艱難期。

如果你不了解 Web 開發(fā)對于初學(xué)者有多嚇人的話，請打開 freeCodeCamp 的課程（CSDN 編者注：國外在線學(xué)習(xí)編程網(wǎng)站），然后看下預(yù)計(jì)完成時(shí)間（300 個(gè)小時(shí)），而且這僅僅是前端 Web 開發(fā)哦！這就像你爬到山頂卻發(fā)現(xiàn)自己站在另一座山的山腳下。

對一個(gè) 11 歲的孩子來說，面對這種情況并不是很有動(dòng)力。

你可能在想……“我為什么讓他從 Web 開發(fā)開始學(xué)呢？”

在簡單介紹了 Scratch（CSDN 編者注：MIT 設(shè)計(jì)開發(fā)的少兒編程工具）和 Python 之后，我最終選擇了 JavaScript 和 HTML，因?yàn)槲沂且幻?Web 開發(fā)者，這是我所擅長的領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)我就想，“還有什么比 24 小時(shí)貼身老師更好的呢？”事實(shí)證明，還是有很多的。

1  Web 開發(fā)對孩子來說并不是很好

事后看來，我認(rèn)為 Web 開發(fā)對于孩子過渡到基于文本的編程不是一個(gè)很理想的起點(diǎn)。孩子天生在逆向工程方面很出色，但是現(xiàn)代的 Web 開發(fā)中，看到一個(gè)你喜歡的網(wǎng)站，然后照樣建一個(gè)比看起來困難得多。從頭開始復(fù)制現(xiàn)代網(wǎng)站需要很多 JavaScript 和 HTML 之外的技能，包括 CSS、JS 框架、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器端語言等等。

現(xiàn)代 Web 開發(fā)的復(fù)雜性對初學(xué)者來說太難了，更不用說對一個(gè)年僅 11 歲且時(shí)間有限的孩子了?？傆幸恍〇|西需要不斷學(xué)習(xí)，很難跟得上。

2  那么，我是如何參與的

“學(xué)習(xí)編程”不應(yīng)該感覺像一份工作。我從不強(qiáng)迫孩子編程。我是一名有工作的家長，沒興趣管理一家編程學(xué)校。對于盡情玩耍、讀書、學(xué)校的作業(yè)，或有時(shí)什么也不做（孩子嘛，偶爾什么也不做也是可以的）來說，學(xué)習(xí)編程永遠(yuǎn)是次要的。

學(xué)習(xí)編程需要一種內(nèi)在的動(dòng)力，否則就無法堅(jiān)持下去。這個(gè)過程中，我的角色已經(jīng)發(fā)展成了管理、教導(dǎo)和鼓勵(lì)。

3  一個(gè)新的機(jī)會(huì)

到 2017 年 1 月的時(shí)候，我兒子的學(xué)習(xí)編程之路止步了。在學(xué)習(xí)了大量的 HTML 并學(xué)習(xí)了 JavaScript 之旅第三部分之后，似乎前途茫茫永無止境。他放棄了編程，跑去讀小說了——特別是 Rick Riordan 系列叢書。對我來說，這也不錯(cuò)。

直到 2017 年 7 月，在一次偶然的關(guān)于棒球統(tǒng)計(jì)的討論中，事情又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)……

“擊打率是多少？”他問道。

“命中次數(shù)數(shù)除以擊打次數(shù)?！?/p>

“什么意思？”

我的兒子不玩也不看棒球，但他喜歡籃球。所以我開始用籃球做例子解釋……

“這與籃球投籃命中率相似，總命中次數(shù)除以總投籃次數(shù)。這是對球員投籃能力的簡單衡量。”

我看到事情出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)，我想，“也許我們可以干點(diǎn)什么?！?/p>

接下來幾個(gè)星期里，但凡遇到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的例子我就會(huì)指出來，同時(shí)觀察我兒子是否感興趣。電視廣告、YouTube 廣告、廣告牌、圖書等等，統(tǒng)計(jì)無處不在！我扮演著鼓勵(lì)兒子的角色，并最終買下了《漫畫解讀統(tǒng)計(jì)學(xué)》（Cartoon Introduction to Statistics，作者：Grady Klein / Alan Dabney），也因此激發(fā)了我兒子的學(xué)習(xí)興趣。

2017 年 8 月左右，我兒子讀完了這本書，我開始尋找下一個(gè)學(xué)習(xí)資源。

作為孩子自發(fā)學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者，我需要謹(jǐn)慎地管理學(xué)習(xí)內(nèi)容。無論學(xué)什么網(wǎng)上都有海量的學(xué)習(xí)資源。我們需要做的是找到適合自己的孩子學(xué)習(xí)風(fēng)格的優(yōu)質(zhì)資源。我建議你首先自己試試看這些材料（觀看一些視頻課程，閱讀幾章書），從而避免選擇的東西過于枯燥、過快、過慢或制作不佳。不良的學(xué)習(xí)材料可能會(huì)對孩子對整個(gè)主題的看法產(chǎn)生負(fù)面影響。所以一定要明智地選擇。

4  回到 Python

2016 年 12 月，數(shù)據(jù)科學(xué)是科技媒體中的熱門話題，而且作為 Web 開發(fā)我想擴(kuò)展一下自己的知識，于是加入了一個(gè)專門學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)、R、Python 的網(wǎng)站。我瀏覽了一些課程，和我的兒子聊起了這點(diǎn)。

“還記得 Python 嗎？”我問他。

“記得一點(diǎn)，”他臉上帶著多疑的表情回答道。

“你知道世界各地的統(tǒng)計(jì)學(xué)家，甚至 Google（我不得不提到 Google）的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)家都在用 Python 嗎？而且你不需要再敲括號和分號。你想試試看嗎？”我問道。

“不學(xué) JavaScript 了？”他問道。

“暫時(shí)不學(xué)了?！蔽一卮鹫f。

“好的。”他答應(yīng)了。

于是，我兒子從 2017 年 8 月開始參加了 Python 數(shù)據(jù)科學(xué)入門的課程，并取得了很大進(jìn)展（主要是在周末學(xué)習(xí)幾個(gè)小時(shí)）。

一個(gè)月后，他完成了第一門課程。在課程結(jié)束時(shí)，我兒子已經(jīng)掌握了 Python 的語法、列表、函數(shù)、包和 NumPy。

5  再攀高峰

隨后，兒子繼續(xù)開始學(xué)習(xí)中級 Python 數(shù)據(jù)科學(xué)，但是在 10 月的時(shí)候中斷了，他很少登錄學(xué)習(xí)，并最終放棄了。

我只好介入了……

“課程怎么樣了？你遇到什么困難了嗎？“我問道。

“我很喜歡，但我真的不知道如何使用?！?/p>

兒子如是說。

6  編程的上下文環(huán)境

我們倆進(jìn)行了很長一段談話，但是主要內(nèi)容是“怎樣（How）”。我經(jīng)常注意到孩子學(xué)編程的一個(gè)問題是：缺乏上下文環(huán)境。

學(xué)習(xí)編程結(jié)構(gòu)和算法沒問題，但是孩子無法領(lǐng)會(huì)抽象概念，除非與他們現(xiàn)實(shí)世界的某些東西相關(guān)聯(lián)。

Scratch 之所以在孩子中間這么流行，不僅是因?yàn)樗谩斑B接塊”形象地比喻了編程語句，而是因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)僅僅圍繞創(chuàng)建和共享故事、游戲以及動(dòng)畫。這很有趣，而且目的明確：即為孩子們帶來雙贏。

從 Scratch 過渡到基于文本的編程時(shí)，最難的障礙之一就是喪失了這種背景。你無法再為社區(qū)創(chuàng)建有趣的東西，你在純文本、代碼編輯器和“Hello World！”世界里寫自己的代碼。

這是一個(gè)很大的轉(zhuǎn)變。

所以，我兒子真正的問題是：“這對我有什么用？Python 怎樣才能賦予我超級力量？”

7  尋找新的機(jī)遇

我需要一些可以激起兒子好奇心的東西。 一種可以讓他回到編程之旅的方法。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在 2017 年主導(dǎo)了科技媒體，我跟兒子分享了許多那一年的有趣的新聞。他對大部分并不感興趣（孩子們似乎不喜歡讀郵件?），但是根據(jù)與學(xué)校的來回討論，以下是一些他覺得有意思的故事：

• 人工智能通過觀看別人玩游戲，學(xué)會(huì)了重建超級瑪麗兄弟[2]

• 人工智能演講生成器可以假冒任何人的聲音[3]

• 新型人工智能可以寫出跟人類作曲家一樣好的音樂[4]

• 日本的人工智能寫了一部短篇小說，差一點(diǎn)獲得了文學(xué)大獎(jiǎng)[5]

發(fā)現(xiàn)問題了嗎？

所有上述故事都是機(jī)器學(xué)習(xí)代碼完成人類工作的例子。它們賦予了我們超級力量！

“如果你能寫一個(gè)程序來幫助你做作業(yè)，所有那些閱讀摘要和日記，怎么樣？”我說。

“真的嗎？怎么做？”兒子的臉上閃著亮光。

“你可以用 Python 學(xué)習(xí)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。”

8  孩子真的可以理解機(jī)器學(xué)習(xí)嗎？

坦白來說，很少有為孩子設(shè)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)。孩子喜歡鉆研事物，但是真正了解機(jī)器學(xué)習(xí)需要很多數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的前提知識。

作為一名 Web 開發(fā)者，我的線性代數(shù)和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識都有點(diǎn)生疏了，這讓我很難規(guī)劃內(nèi)容并提出有趣的代碼來做比喻。所以我潛心研究了幾周，盡可能地學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)方面的基礎(chǔ)知識。

機(jī)器學(xué)習(xí)方面的資源量非常龐大：視頻、博客、數(shù)據(jù)、研討會(huì)、課程等等。經(jīng)過一些測試后，基于結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)和好的實(shí)踐環(huán)境（在開始像機(jī)器學(xué)習(xí)這樣大型的主題的時(shí)候，這尤為重要）的考慮。在對主流在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站的課程進(jìn)行了最后的審查之后，我選擇了其中具有高度針對性的微型學(xué)位，并明確定義了前提條件，而且還未深度學(xué)習(xí)微型學(xué)位設(shè)定了長期目標(biāo)的一個(gè)，因?yàn)橹纼鹤釉陂_始這門課程之前可能需要幾年的準(zhǔn)備時(shí)間。

9  重中之重……回到統(tǒng)計(jì)

深度學(xué)習(xí)的微型學(xué)位的課程甚至超過了我的水平（更別說我兒子了），所以我利用前提條件和要求建立了一個(gè)課程地圖。這是第一個(gè)周期：

圖：機(jī)器學(xué)習(xí)課程地圖的第一個(gè)周期

因?yàn)閮鹤油瓿闪?Python 數(shù)據(jù)科學(xué)的入門課程，所以達(dá)成了對 Python 的要求。他立即開始了統(tǒng)計(jì)課程。

10  一個(gè)重要的里程碑

我兒子真的很喜歡統(tǒng)計(jì)。 2017 年 9 月他完成了網(wǎng)站提供的描述性統(tǒng)計(jì)課程，并開始了推理統(tǒng)計(jì)學(xué)課程。

這是一個(gè)重要的時(shí)刻。這是第一次，他獨(dú)自闖入了一個(gè)超出我的水平的學(xué)科領(lǐng)域。我在大學(xué)里只上過一門統(tǒng)計(jì)學(xué)的課程，而且那都是很多年前的事兒了。我無法再立即回答他的問題，它必須自己尋求答案。這一刻，我這個(gè)編程老師的角色徹底淡出了。

正如我所料，兒子與這些課程愛得癡纏，他很努力的學(xué)習(xí)，比我預(yù)期的還要努力。2018 年 1 月，他完成了推理統(tǒng)計(jì)課大約三分之二的課程。然后，他心滿意足地暫停休息了一下，一直到 2018 年 4 月。

11  一個(gè)新的機(jī)會(huì)

2018 年 4 月，我看到了新一期的用 Python 進(jìn)行人工智能編程的微型學(xué)位課程。此時(shí)距離我兒子編程已經(jīng)有幾個(gè)月了，這個(gè)課程對他來說是一個(gè)很好的回顧 Python（NumPy、Pandas、Matplotlib）概念的方式，課程還需要一些額外的機(jī)器學(xué)習(xí)的知識的條件（線性代數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）。而且想到可以拿到結(jié)業(yè)證書的時(shí)候，我兒子也非常積極，于是我們那天就注冊學(xué)習(xí)該課程了。

圖：2018 年 6 月重寫編寫的課程地圖，并更新了進(jìn)度

12  接受現(xiàn)實(shí)

但是，因?yàn)檎n程和實(shí)驗(yàn)非常嚴(yán)格，兒子很快就落后于推薦的完成期限了。因?yàn)樵瓌t上每周需要花費(fèi) 10 小時(shí)才能按時(shí)完成課程，所以我并不感到驚訝，但我不想遏制兒子的熱情。由于學(xué)習(xí)量非常大，兒子一整學(xué)年每周都需要花費(fèi) 2-4 小時(shí)學(xué)習(xí)。

13  現(xiàn)實(shí)的期望

對于那些剛開始向孩子介紹編程的父母，請將其視為附加的課外活動(dòng)。編程不應(yīng)優(yōu)先于其他活動(dòng)，如學(xué)校作業(yè)、自由玩耍或安安靜靜做小朋友。編程有點(diǎn)抽象，而且并不總是那么有趣，但從長遠(yuǎn)看來非常有益。

就個(gè)人而言，我兒子愿意學(xué)習(xí)編程讓我感覺很自豪。我并沒有期望他會(huì)很快就會(huì)成為超級明星程序員。我希望他能夠建立新的心理模型，幫助他從不同角度來處理將來的問題。

我們這代人大多是在命令式編程的世界里長大的，解決問題時(shí)需要按順序定義每個(gè)步驟。孩子的世界是不同的。無處不在的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)能夠讓計(jì)算機(jī)根據(jù)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)和算法定義這些步驟。希望我兒子能為此做好準(zhǔn)備。

14  前方的路

對于那些感興趣的人，我計(jì)劃在大約六個(gè)月內(nèi)再發(fā)表一篇文章，總結(jié)我兒子的最新進(jìn)展和問題。誰知道呢，也許屆時(shí)他已經(jīng)轉(zhuǎn)戰(zhàn)其他新東西了……如今的孩子們啊。

我還計(jì)劃寫一寫教我的小女兒寫代碼（6 歲和 9 歲）的經(jīng)歷。我的大女兒目前在玩 Scratch，是 Scratch 年輕一代中最小的一個(gè)。

參考資源：

[1] https://hackernoon.com/how-my-10-year-old-learned-javascript-d8782b586db7

[2] https://www.theverge.com/2017/9/10/16276528/ai-video-games-game-engine

[3] https://gizmodo.com/this-artificially-intelligent-speech-generator-can-fake-1794839913

[4] https://futurism.com/a-new-ai-can-write-music-as-well-as-a-human-composer/

[5] https://www.digitaltrends.com/cool-tech/japanese-ai-writes-novel-passes-first-round-nationanl-literary-prize/

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“CSDN”，英文：Why My 11-Year Old Stopped Coding . . . Then Switched to Python；作者：Rich Klein，Web 開發(fā)，作家，興趣包括全棧 Web 開發(fā)、Laravel、JavaScript、Vue.js 和機(jī)器學(xué)習(xí)；譯者：彎月，審校：沭七。原文鏈接。

文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場。