“孩子编程必须从Scratch起步吗？”
“少儿编程学Scratch才是王道！”
等等……
看来，有必要将少儿编程发展的历程以及更多优秀的少儿编程工具呈现给大家。
01 Scratch诞生记
让孩子对电脑编程，而不是让电脑对孩子编程。
——西摩尔·帕普特（Seymour Papert）
要说Scratch的诞生，就不得不提及少儿编程之父，西摩尔·帕普特（Seymour Papert）。
▲西摩尔·帕普特（Seymour Papert，1928.2.29~2016.7.31)
他是来自南非的计算机科学家、数学家及教育家，人工智能发展先驱
早在 60 年代，帕普特就在思考，怎么才能让电脑成为孩子学习的好帮手，让孩子成为电脑的主宰。为了让孩子能用电脑做点有意义的事情，帕普特发明了 LOGO 编程语言，这一语言非常简单，任何一个小孩一天就能学会。
在 LOGO 的世界里有一只小海龟，你可以通过输入指令，让海龟在画面上走动，可以向上下左右，或者是按照你指定的角度移动。你还可以让小海龟以加速或减速移动，也可以让小海龟重复某一个动作。
▲孩子可以在键盘上写下指令，让小海龟在画面上走动，海龟会留下痕迹, 相当于在屏幕上画线。
1984年，乐高公司的CEO拜访了MIT实验室，在与帕普特洽谈中，帕普特提出来，能否创造一个能替代电脑的乐高零部件——一个具有计算的功能，又能跟乐高一样小巧，又足够便宜的零部件。在当时，这是一个巨大的挑战，而这个设想直到 14年后才得以实现。
1998年，乐高发布了全新的可编程机器人产品——Mindstorms 系列，掀起了一场全球的机器人风暴。
▲为向帕普特致敬，乐高用他 1980 年出版的书名（Mindstorms）作了注册商标。
▲1980年，帕普特出版了《Mindstorms》（头脑风暴：儿童、计算机与强大的想法）
乐高 Mindstorms 在 1998 年 9 月发售，当年 12 月 1 日即全部售罄。时至今日，乐高机器人依然是全球最火爆的教育机器人。
同样受到帕普特启发的还有一名青年记者。一次偶然的机会，他听了帕普特的演讲，由此改变了他对计算机的认知。第二年，这个年轻记者拿着MIT的奖学金，参加了帕普特的研讨班。
这个青年记者就是后来的“Scratch 之父“—— 米切尔·瑞斯尼克（Mitchel Resnick）。
▲Scratch之父：米切尔·瑞斯尼克（Mitchel Resnick）
他是MIT实验室学习研究教授，同时也是乐高教育全球董事，是主导乐高机器人背后的科技巨人
作为帕普特理念的继承者，瑞斯尼克在 LOGO 的影响下，推出了更先进的面向儿童的编程语言——Scratch。Scratch的首个版本是于 2007 年发布的，建立在 LOGO 的理念与乐高机器人编程工具基础之上。
▲Scratch的编程方式是命令式图块的逻辑去搭建，更易于儿童理解。
至今，Scratch 的在线平台已经有超过 3900 万注册用户，被翻译成 70 余种语言，在 150 个国家里被使用。Scratch 语言与各种硬件和软件相结合，被广泛使用在学校、家庭以及校外的计算机、编程教育等。教师也用Scratch语言服务于其数学、科学、地理、历史、艺术等教学。Scratch 为儿童创造了一个低门槛的编程学习环境，也方便孩子将来学习其他编程语言。
以上，就是Scratch诞生背后的故事。
02 儿童编程语言进化史
Scratch是可视化编程语言（Visual Programming Languages,下面统一用缩写：VPL）的一种。
可视化编程被业内认为，是教授给孩子们计算机科学和计算思想的最好方式。由于可以摆脱艰涩的编程语法，孩子们在很小的时候就可以灵活地掌握软件编程的精髓。
▲Scratch的诞生，是VPL语言发展史中重要的一块里程碑。
图片来源：constructingkids.com 作者：Martin Exner
在过去的五十年，程序设计师们不断地改进帕普特所创造的LOGO编程语言，进而出现了一大批界面稍有不同而核心思想相同的编程语言。
▲近几十年间所出现的各类VPL
图片来源：constructingkids.com 作者：Martin Exner
由于scratch编程语言的流行，当前的编程教学标准是基于模块（blocks）的编程方式。在CSTA的K-12计算机科学教学标准中，对于K-5年级，要求学生达到“使用基于模块的可视编程语言来构建和测试解决方案”的编程能力。
CSTA是什么
CSTA全称Computer Science Teachers Association，即成立于2004年的计算机科学教师协会。
CSTA发布的K-12阶段计算机科学标准（CSTA K-12 CS standards），以其成员广泛性、计算机科学教育方面专业性，而成为美国各州、各地区学校制定本地化课程大纲的指导标准。
我国对信息技术课程教育仍处于摸索阶段，CSTA对于我国信息技术课程设置、评估和实施途径具有重要的借鉴意义。
计算机科学教育的另外一个趋势是受众越来越年轻。研究表明，仅仅五岁的孩子就能够掌握计算机编程的概念。不过，要教还不认识字的孩子们学习编程，程序中就需要避免使用文字。在Scratch Jr 和 Code.org 的第一阶段课程中，都使用图标替代了文字。
▲Scratch Jr的程序界面
可视化编程教育的另一种实现形式，是让孩子们看见自己的代码在现实生活中出现，这将引起他们极大的兴趣。这就是机器人编程。
之前提到的乐高Mindstorms，就是将基于模块的编程带到了现实世界。学生们可以在计算机上写程序，然后将其下载到他们搭建的机器人里。
▲乐高Mindstorms EV3 程序图
此版本可以给模块增加输入参数，以指定距离、时间、输出等等。
由LOGO语言衍生出了非常多的编程语言，它们大多都是围绕着特定场景产生的，比如创建游戏、制作 3D 故事情节环境、绘制图片、机器人编程，甚至可以控制虚拟鱼缸。这些VPL吸引了许多的孩子，但是还有很多人在学习编写一段程序时，仍然感觉有些困难。
除了这些基于模块的编程语言，还有一种新的语言采用了不同的方式来教孩子们编程。
2015年，奇幻工房（Wonder Workshop）设计一个名为 Wonder 的新编程语言，采用的是“基于流”（Flow-Based Programming）的编程界面。Wonder可以让学生们将注意力放在一些预先定义好的功能单元的连接上，来构建一个状态机（state machine）。
在任何时刻，机器人都是一个单一的给定状态；它会做一些操作，给一些输入就会让它改为做不同的操作。
▲以上展示了如何使用“基于流”的方式来判断起床后的任务。
除了摆脱了线性编程的范式，Wonder的这种编程语言还提供了一种不同的计算思想：让学生们以一种容易掌握的方式来模拟响应现实中的变化。
学生们可以更容易地把问题分解成小部分，每次只需要关注一个问题，以此解决非常复杂问题。这个过程称之为分解，既是计算机领域的基础知识，也是 Wonder 的设计目的。
▲Wonder程序图
这个程序是用来控制机器人在感应到不同状态时，亮不同的灯光
03 少儿编程的”好朋友”
下面，推荐一些与Scratch同样优秀（而且，从使用基数上讲，也完全不属于Scratch）的少儿编程工具哦！
Tynker
Tynker语言是在Scratch上发展而来的，完全基于浏览器平台运行，底层代码是使用开放的Web标准编写而成，比如Javascript、HTML5、CSS3，但是并没有使用Flash。
Tynker看上去和Scratch非常相像，但是Scratch是旨在编程，而Tynker的重心则是教授编程。Tynker有设计教案功能，同时还有课堂管理工具，以及在线演示学生们的“大作”。
整体来说Tynker里的游戏更多更丰富，可玩性很强。但是由于是英文界面，加上游戏过程中系统不会进行细致的内容讲解，还是需要家长陪同的，或适合年龄较大，认知能力比较强的孩子玩。
▲官网：www.tynker.com
除了以上优点意外，Tynker有按键可以随时在图像式与代码式编程界面（Swift）之间切换，可以让孩子轻松掌握程序语言和自然语言之间的对应关系，为孩子们未来学习代码式编程语言提供了发展空间。
要知道，Swift可是苹果公司创造的用于为IOS/Mac/Apple TV/Apple Watch开发APP的开源编程语言。如果孩子们先从Tynker 入门学习编程，再切换升级到Swift，以后就能编写出App Store 上架的APP，这是真正的“学以致用”！
Code.org
也许你没听说过code.org，但你一定对风靡全球的“编程一小时（An Hour of Code）”的活动有所耳闻。Code.org创建于2013年，它以动画、游戏等等多样的方式给学生免费提供计算机科学课程。（免费）
目前有35万名老师注册了Code.org，为学生提供计算机科学入门课，约1100万个学生注册账号。在美国，有超过100个学区把Code.org的课程整合到自己的学校当中。
2013年末，Code.org在全美举行了“编程一小时”活动，吸引了超过2000万名学生参加，在两周内写了近7亿行代码。美国总统奥巴马也曾参与该活动。
在Code.org学习编程，不需要用到编程语言，而是直接通过积木拼接完成任务，重在逻辑思维训练。
▲官网：https://studio.code.org/courses
Code.org深入贯彻了“兴趣即第一驱动力”的理念，用有趣、好玩的方式循序渐进地引导孩子进行学习，从培养思维模式到自主创造创新。不同年龄段、不同学习阶段的孩子都能在这里找到适合自己的进度。
MakeCode
MakeCode由微软公司出品，为用户提供图形化编程环境。打开网页即可编程，旨在打造有吸引力的计算机科学学习体验，为实际编程奠定基础。MakeCode 为不同水平的学习者提供有趣的项目、即时结果、积木块编辑器和文本编辑器，让所有学生了解计算机科学的实际应用。
MakeCode功能强大，能够结合micro:bit、Circuit Playground Express、Minecraft我的世界、乐高EV3、Wonder的达奇机器人Cue、Arcade游戏掌机等进行编程。
▲MakeCode可连接的开源硬件
MakeCode对初次编写代码的学生十分友好，可以从彩色块开始，将彩色块拖放到工作区来构建程序。
当学生们具备一定基础时，便可以改用功能齐全的Java Script 编辑器。且编辑器中会提供代码片段、工具提示和错误检测工具。
▲MakeCode编程界面
虽然Makecode本质上仍然还是以图形化编程为主，但是从实际使用中，无论是上手难度还是计算思维的要求，比Scratch都是略有提升的。家长们可以根据孩子的学习情况和阶段进行适当调整。
Code.org较为基础，可以作为启蒙工具！
Tynker难度稍高一些，可以实现代码式编程学习（Swift）的转换桥梁！
MakeCode难度颇高，同样可以实现代码编程学习（JavaScpript）的过渡，而在连接各种传感器和模块上，MakeCode有无限的扩展性。这对孩子的编程能力、逻辑思维和动手操作能力有明显的提高作用。
作者：scratch少儿编程
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来源：简书
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