“媽媽，給我撓癢癢吧，要撓500下，從0、1、2、3、4開始數?！?/p>

這是每晚我的兒子一瞇入睡前必講的話，一瞇今年4歲，臨睡前，他最喜歡我給他撓背，撓一撓就會睡著。好玩兒的是，自從他學會數數又知道了零的含義，他就開始要求我從零數起。也許不學計算機的人并不理解這好玩兒在哪里，而學計算機的人會知道，數數從零開始是計算機里計數的習慣，它也是網上回答“計算機系和其他系有什么區(qū)別？”的一個神回復。

宋睿華

我和先生都是學計算機的，當我問他要不要做編程啟蒙時，他是反對的。他認為編程是一種技能，在需要的時候再學就可以了，沒有必要太早。如果編程都要啟蒙，那有數不勝數的技能也同樣重要，各個都要啟蒙的話，孩子們哪里忙得過來呢？他的反對讓我重新思考這個問題，也許我這里要談的并不是編程啟蒙，應該說是計算機啟蒙。學習編程其實是學習某種計算機語言，讓我們可以通過它來控制計算機，例如寫程序讓計算機輸出“Hello world”。而計算機需要啟蒙的是良好的邏輯思維能力和樂于動手的習慣，對計算機能做什么的興趣，以及對未來希望計算機能做什么的暢想。我想通過幾個小故事來跟大家討論一下如何做好計算機啟蒙。

自發(fā)的動力是最好的老師

為什么要學編程或者計算機呢？應該是因為計算機已經成為我們生活環(huán)境的一部分，孩子們每天都在接觸手機、電腦，他們也一定會好奇，那些游戲是怎么做出來的吧？的確，順著孩子的好奇心去學習，效果會更好。在我小的時候，電視機開始進入千家萬戶。爸爸因為是學無線電的，他可以自己照著圖紙拼裝出一臺電視機，這讓我覺得特別神奇。在他忙碌的時候，我會圍著他去看去問：“這是什么？”“那是什么？”“是干什么用的？”爸爸是個很有耐心的人，他沒有趕我走，而是告訴我“這是二極管”，“這是三極管”。哦，然后我就歸納出有幾只腳就叫幾極管，他笑了，說差不多。然后他會用簡單的語言解釋它們的用途。我并沒有聽太明白，但后來上模擬電路課時，我會覺得特別親切，理解起來也會變得容易。

從一年級開始，我和姐姐都參加了美術興趣班。姐姐的畫很細膩，我的畫比較粗枝大葉，風格不同，但是兩個人都很喜歡畫畫。過了幾年，老師漲了一次學費，我們兩個人加起來是挺大一筆支出。當時爸爸媽媽的工資很少，要供養(yǎng)全家五口人（還有奶奶），商量之后，只能跟我和姐姐說：“對不起，下個月恐怕不能再上美術班了?！?/p>

那天晚上我沒有睡好，想到不能學畫畫就很難過。第二天一大早，我和爸爸媽媽講了我的真實想法：我想繼續(xù)上美術班。他們有點為難，問姐姐的意見。姐姐說：“讓妹妹去吧，我就不上了，沒關系的?！逼鋵崳抑澜憬阋埠芟矚g美術，在這方面的天賦比我更好。后來，爸爸媽媽同意資助我繼續(xù)學畫。

再去美術班的時候，我的內心有了一些變化。不再是之前單純地覺得好玩兒，而是想努力學，盡可能地有所得，對得起爸爸媽媽和姐姐的支持。小學畢業(yè)的暑假，我又去了市文化宮跟著西安美術學院畢業(yè)的老師學畫畫。第二個月，老師還邀請我給他帶的兒童畫幼兒班做助教，月末還發(fā)給我100元的工資。當時好開心呀，那是自己掙的第一筆收入吧。

現在可選擇的興趣班很多，也有很多家長完全有經濟實力讓孩子上任何興趣班。只是，以我自己個人的體會，似乎孩子內在的動力更重要。在初步了解了興趣班是干什么的之后，是否可以做一個減法？讓孩子只能選擇一到三門來上，看看他們會是怎樣的選擇。當機會來之不易的時候，人會被激發(fā)出更多的主動性，投入和推動自己在某個興趣上的發(fā)展。

一舉多得的啟蒙方法是培養(yǎng)科學素養(yǎng)

培養(yǎng)科學素養(yǎng)不僅僅是去了解我們已知的“十萬個為什么”，也需要去體會探索真相的過程。

我想起小時候吃苦瓜的經歷。我的老家在西北，在商品流通還不發(fā)達的80年代，我們沒見過苦瓜。當市場上出現了苦瓜之后，喜歡挑戰(zhàn)新鮮事物的媽媽專門買了一些回來，說：“來，我們也嘗嘗苦瓜的味道。難道真的是苦的？”結果是苦得第一口都難以下咽。媽媽不放棄，說怎么會呢？別人家都可以吃的，是不是有什么不知道的處理方法？于是，姐姐和我提議用堿、醋、鹽分別腌制一下苦瓜，看看能否去掉苦味。媽媽把剩下的苦瓜分成四份，分別腌在不同的調料和清水里，經過一個晚上，第二天再炒，結果還是挺苦的。唉，后來還是媽媽去問了吃過苦瓜的同事，才知道苦瓜就是苦的，只是買的時候要會挑，做的時候要做得熟一點，能減輕一些苦味。即使苦，因為相信苦瓜能敗火，大家也還是愿意吃的，習慣了就不會覺得難以接受。這種日常的生活，我們如果能用科學實驗的想法去處理，對孩子來說也是個有趣又有啟發(fā)的經歷。比起被告訴應該怎么做，經過自己摸索找出答案，哪怕失敗，印象也會格外深刻吧。

動手能力也很重要，請大家多鼓勵孩子去創(chuàng)造?，F在幼兒園和小學都很重視實踐，經常會布置一些主題，請孩子們去完成一個報告或者一件作品。例如，我女兒的幼兒園就曾經做過環(huán)保服裝設計的活動。示范的圖片都是用紙張做衣服，但我和女兒討論，覺得把舊衣服加以改造也是一種環(huán)保的做法，剛好家里還有一些化妝品的包裝盒，我們也用它作原料來完成裝飾，還用女兒的一幅畫做成了帽子，再用紙袋的提繩拆下來做帶子。這些活動能很好地鍛煉孩子的動手能力，前提是不要包辦。雖然家長以為自己做起來又快又省力，但孩子們參與其中才能真正鍛煉出他們自己的動手能力。真的去放手，他們常常能做出大人想不到的創(chuàng)意，令人驚喜。

真實比模擬更有力量

我曾經多次設想過，如何讓孩子具有各行各業(yè)的啟蒙？其實很簡單，就是家長們聯(lián)合起來，每人做一次講座，講一講自己做著怎樣的工作。最好是能夠在他們的工作環(huán)境中講，這讓孩子們能擁有第一手的體驗。

小時候爸爸會帶著我和姐姐一起去加班，他的單位是一個機床廠，制造生產各式各樣零件的機器。他在熱處理車間工作時，我會看到他們把燒得火紅的零件從加熱爐里夾出來，放在冷卻水里淬火。看的時候很緊張，聽到刺刺啦啦的聲音會覺得很興奮。爸爸沒有特意為我們啟蒙，但因為加班時也沒有更好的寄放我們的地方，只好帶著我們倆。這讓我有機會看到他們工作的真實場景，這比任何模擬的場景或環(huán)境都要更有趣，它擁有所有真實的細節(jié)，讓我無意中熟悉了那些原本抽象的概念，例如什么是淬火。這些陪爸爸加班的經歷自然地成為美好的童年記憶，也讓科學技術變得既不神秘也不枯燥。

我也曾受一位高中同學之托去給她上三年級的兒子和同學們講“小冰”。我問他們：平時有和對話機器人講過話嗎？超過90%的同學舉了手。我請了幾位同學說說都跟哪些機器人講過話，感覺怎么樣？他們提到了Siri，還有人說Siri有點傻，因為她經常說“我不明白你的意思”。不要小看孩子們的感受力、理解力和想象力，我給他們讀小冰的詩，他們全神貫注地聽、臉上會露出會意的笑容。我送了老師一本小冰的詩集，他們會主動跟老師要求，“請放在教室后面的圖書角吧，我們也想看”。我給他們播放小冰語音對話的視頻，他們一下子就明白了全雙工對話與其他語音助手有什么不同。我給他們聽小冰唱歌的兩個版本，有人說更好聽了，也有人會說小冰好像有點感冒（因為鼻音重了）。最后我還問他們，希望小冰能做什么？他們的回答也很有意思。一個活潑的小女孩希望小冰能看得見摸得著、能陪她玩;一個羞澀的小男孩希望小冰能更了解他、能體會他沒說出的想法。

我也跟他們講了小冰是如何作詩的。首先，我們給小冰看很多的圖片，同時告訴她圖片里有什么和表達怎樣的情感，經過訓練她就能學習到其中的規(guī)律，能從一張新的圖片里認出見過的東西和情感色彩。接著，我們用519位現代詩人的幾千首詩歌訓練小冰，讓她領悟詞語的搭配和語法，從而可以根據已有的文字預測下一個字。為了做到這一點，我們讓小冰把這幾千首詩從頭到尾讀了1萬遍，又讓她把這些詩從尾到頭地讀1萬遍，做到倒背如流。這就好比小朋友們閱讀一樣，讀書會不知不覺中塑造我們的語言模型，讀不通的書，會選擇不同的詞句來表達。最后，小冰把這兩種能力結合了起來，先從一張圖片中識別出物體（也就是一些名詞）和情感（也就是一些形容詞），再由這些名詞和形容詞去聯(lián)想出其他一些詞，比如小冰從圖片中發(fā)現“城市”，她可以聯(lián)想到“地方”和“笑容”。然后從這些名詞、形容詞和聯(lián)想到的詞出發(fā)，去造出對應的句子，連成一首詩。這樣講，小學生完全可以理解。

其實，小冰寫詩使用了人工智能最前沿的深度計算模型來做圖像識別和構建語言模型，很多技術細節(jié)他們并不一定能聽懂。然而，有什么關系呢？他們完全可以通過我的講解，知道小冰寫詩要做什么（也就是問題的定義）、分幾個步驟做（也就是解決問題的思路）和每一步是怎么完成的（也就是每個模塊的基本原理）。這次嘗試讓我更確信，完全有可能用孩子們能理解的語言去介紹計算機科學的發(fā)展現狀，讓他們得到最新鮮的信息，也恰好能回答他們當下最好奇的問題。

學習編程的一些建議

我并不反對有興趣的孩子學習編程。關于幾歲可以學，并沒有統(tǒng)一的答案，直覺認為需要他們先具有了一定的數學和邏輯思維能力。

小學低年級的孩子一般可以從圖形化的編程語言例如Scratch開始學起，圖形化的編程環(huán)境讓孩子們可以很容易上手。我也看到一些機器人培訓，通過簡單的編程可以讓機器人按照設想動起來。我認為這是一種好玩又有意義的啟蒙方式，通過動手實操，這樣的課程可以幫助孩子們同時構建硬件加軟件的概念。

到了小學高年級，特別是使用過Scratch的孩子，網易有道首席執(zhí)行官周楓先生則建議盡快學習完整易用的高級語言，如JavaScript、Python或Swift（1）。他提出，非常圖形化的編程環(huán)境，雖然直觀，但不容易表達一些更進一步的編程概念，例如數組。而JavaScript作為瀏覽器內的標準編程語言，具有非常完整的表達能力，而且簡潔易用，還可以不斷進階。周楓也提出游戲編程可能是孩子編程最好的載體，通過使用Processing.js這樣的環(huán)境，可以很方便地用JavaScript進行游戲編程。Python也是一種好的選擇，它還是目前大熱的機器學習工具最常用的一種語言。

學習第一門高級語言需要花費一段時間理解基本概念，入門后，我建議用完成小任務的方式來驅動自主學習。在設法完成這項任務的過程中，可以不斷地通過讀書和搜索網絡資源學習最急需的知識和技能。這樣學習會更有動力，也更容易獲得成就感。一旦熟練掌握了一門計算機語言，孩子們會發(fā)現已建立的概念和技能很容易遷移到其他語言，因此，學習第二門、第三門計算機語言的代價會小得多。

最后我想說，不必擔憂人工智能會取代人類。作為一個人工智能從業(yè)者，我們其實每天都在感慨人類孩子的學習能力為什么如此強大？想象力為什么如此豐富？我們對人類智能的了解和模擬才剛剛起步。當然，計算機已經成為世界的一部分，要相信我們的孩子能適應這個世界，他們一定可以利用計算機做出了不起的創(chuàng)造，甚至顛覆計算機本身。

[宋睿華，微軟小冰首席科學家，其主導研發(fā)的多模態(tài)文本生成技術已用于人類歷史上第一本百分百人工智能創(chuàng)作的詩集《陽光失了玻璃窗》。國際數據挖掘會議（CIKM）領域主席，在國際會議和期刊上發(fā)表學術論文50余篇]