在steam编程课，在如今这个科技高速发展的时代，机器人编程和创客已经逐渐融入到了STEAM教育的课程中。这不仅使得小学生们可以更好地理解和掌握科技知识，还可以激发他们的创造力和实践能力。通过参加steam编程课，小学生可以学习机器人编程、电子制作、3D打印等技能，从而培养自己的动手能力和逻辑思维能力。同时学习机器人编程与创客也可以帮助小学生们更好地理解科学知识和数学知识，为他们未来的学习和职业规划打下坚实的基础。因此steam编程课程在小学生的科学教育中起到了重要的作用。
小学生如何学习机器人编程和创客STEAM教育
在交流请教中，听到几个故事：
第一个故事：某大牌学科辅导机构，最近也在开编程课，然后3、4年级的孩子就让学C++，对，你没听错，就是继续按照超前学习的老路子在搅动家长的焦虑。
第二个故事：某线上编程机构，一年级教完Scratch图形化编程后，二年级就开始教Python，因为课没有了，硬拉着孩子往上拔。
第三个故事：有一年级家长从其他机构试听完，买了我朋友机构的9.9元试听课，非要学Python，说其他机构会收，你为啥不收，在机构家长群里吵架。最后我朋友说实在不能教，先把数学学好吧，10倍退你钱也不能教。
说三个故事，请家长朋友们细品。我只想说：说能教的不一定是好，不懂的家长觉得好而已；说不能教的有时候，反而是良心机构，请大家爱护！
说完三个故事，我想从我们的实践和思考，来和家长聊聊，机器人、编程、创客，小学生的学习成长计划，怎样比较合理？
这同样也是一些来俱乐部咨询的新生家长、一些学习了一年两年的老生家长，都会经常问到的问题。
今天我从孩子的教育规律出发，整理了一些典型问题。这些思考并非来自商业和市场考虑，也并非是我们闭门造车。这期间，我和值得尊敬的校内老师、同行交流过；和个别有想法的家长也交流过；和资深的技术工程师，比如我们公司十几年开发经验的架构师也交流过。所以是一些适合大部分孩子的客观建议。
STEAM教育在国内还很新，一种教育模式即便国外很成熟，一到国内都不会那么快形成唯一共识。但是围绕教育核心和尊重教育规律，是最基本的出发点。
下面列举出这些问题，希望我的解答，能够帮助家长做出一些正确的判断。
01现在孩子幼儿园（甚至还没上幼儿园），看到STEAM教育很有用，现在要开始学么？应该学什么？
一般而言，对于4岁以前的孩子，就是上托班或幼儿园小班阶段，我都是劝家长不用急。STEAM是种教学组织方式，不是一个科目，不是非要学什么才叫学，在家里玩其实也是在学。
比如，你可以在家侧重性的让孩子多观察、多动手，现在也有很多STEAM类的玩具，拼插类的、搭建类的、制作类的，都很好，还有一些实物编程玩具，完全不需要电子屏幕的，也非常棒。这个阶段不用急于孩子会理解什么知识点，其实在玩的过程，就是潜移默化的在建立一些基本的观察和概念。
当然我也不建议买太多玩具，因为玩具太多或者经常换，不利于培养孩子的专注力，延迟满足是非常重要的。就像我儿子小的时候，玩具是不多的。唯一经常买的还是他喜欢的乐高科技类或创造类套件，因为乐高科技类套件（Technic）、创造类套件（Creator），在搭建中，各种精细结构、各种齿轮、传动等零件更多，动手的要求就更高。还有比如一些磁吸式的电路模块，其实电子电路的一些简单连接，和编程很像，也有很多逻辑思考在里面。
如果是幼儿园中大班了，家长对于STEAM教育比较认同，可以选择兴趣班。这里选择的出发点也是不要太超前，这是一个建立兴趣和逐步拓展的过程，不要因为现在热门什么就一定要早点学。这个阶段的孩子从生理心理发展来看，在7岁前都是属于前运算阶段。
皮亚杰认知发展阶段理论
中大班的孩子，千万不要急于学电脑编程，只有极少数到了大班下学期，的确数学思维以及电脑鼠标等操作很熟练了，才可以试试电脑编程比如Scratch。
还有这个阶段乐高课学什么？也会遇到家长说在很多乐高机构学过很久，小颗粒都学过了，能不能尽快学习机械结构的课程？
学过和学过什么是两个概念，我们说STEAM是综合性的，他不是简单的主题搭建课。比如就算是大颗粒，如何与真实世界的物品、结构去连接？如何在课堂上启发设计、创作表达，和一些童话故事去结合？如何在建筑、车辆、机械、科技社会的场景中，通过乐高零件去观察、认识和创作。课程设计不同，对孩子的启蒙作用就不同。
幼儿园中大班的孩子，还没有小学的学习状态，在自主能力和知识理解能力上都还没到学龄阶段，所以像玩物星球的BE-1及以上的课程，知识体系是比较系统的，教学过程也是比较紧凑的。玩物星球的课程，1年的课所涵盖的知识体系和学习效果，是抵得上你在很多机构上1.5-2年的。所以我们既反对很平缓的学习消耗课时，也反对急于超前学习。
02小学阶段，到底学习机器人好还是编程好？
这个问题，其实主要还是孩子的时间问题，如果孩子时间充裕，两个方向一起学当然更好。但是现实的情况是孩子年龄越大时间越少，越是被学科所挤占。那么两者如果要做一个选择，怎么办？
这个问题，我的观点首先是不能绝对。到底学哪个好，孩子的兴趣和擅长点也是重要因素之一，这不是家长和老师一厢情愿的事情。
其次从小学生的认知能力，知识体系和教育规律来说，我认为应当以机器人为主，或者换个说法，就是要和硬件结合为主。
这么说有以下几个原因。
第一，机器人学到2、3年级，在有了机械结构的学习后，就会加入编程。高年龄段的机器人学习，就是结构设计、编程控制的高度融合。所以就算1、2年级不学Scratch这些图形化编程工具，所谓的逻辑思维、计算思维，在机器人学习上同样具备。
第二，小学生是具象思维向抽象思维过渡的重要时期，机器人的学习更综合，更具象，有助于孩子兴趣的持续和真实世界的探究，不宜过早沉浸在虚拟世界中。
第三，编程往深入学，对数学的要求很高，小学生尤其是4年级以前，数学基础不足以支撑编程的深入学习；所以为什么图形化编程很多会结合故事创作、游戏创作来进行？因为一旦数学、逻辑上过早深入，要不是孩子觉得枯燥降低兴趣，要不就是编程灌输式教学。虽然家长能看到成果，但教学方式经不起推敲。
第四，机器人不光是知识技能的学习，还能培养团队合作、策略思考、现场应变等多种能力，这些是小学阶段最重要的思维习惯、综合素养的培养过程。对着电脑的独立编程，并不是完整的STEAM教育。
当然以上首先要取决于孩子的兴趣，也有部分孩子可能对于机器人、机械搭建等不是很感兴趣，对于电脑编程更感兴趣，那么先学编程也问题不大。只是在学习过程中也不宜过早深入，编程是和数学螺旋式上升的。
不要因为被编程的考级考证、被信奥或者说高考中有信息技术选考而带歪了方向。
编程的考级考证可以考，这只是一些知识和技能的验证，并非是编程的目的。就好比码农和架构师的区别，一个是只会写代码，另一个是会设计系统、解决问题。
信奥只适合少部分人，而且本身数学基础要非常好，以前没有“少儿编程”这股风的时候，信奥苗子都是从奥数拔尖的这部分学生中选的，想想为什么就知道了？别成了“陪跑”的大多数。
高考中的技术选考，那就更遥远了。而且要注意了，技术选考是包括信息技术和通用技术，各占50%。现在很多媒体和机构，强调信息技术进入新高考选考，是偷换了概念。信息技术包含算法与程序，现在是考VB，（VisualBasic）编程，2018年开始Python替换了VB，所以2021年的高考技术选考中，算法与程序部分考Python；通用技术包括技术与设计，会有结构设计、流程设计、系统设计、控制设计等必修课，还有电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、服装及其设计等选修课。
真的看明白的话，说学编程新高考有用，和学机器人新高考有用，其实都是一句没毛病的废话。因为通用技术里有包含机器人、开源硬件的电子电路、编程控制等内容。
03机器人学了两三年了，下一步应该怎么进行学习规划？
俱乐部有一些孩子四五年级了，机器人比如乐高EV3也学习了两三年了，那么接下来应该学什么？
从孩子的综合能力来说，我有几个建议：
第一，机器人学习了两三年，并不代表说一定学的很好了。当然其核心的结构设计和编程知识，的确也基本都学习了。但是机器人是一个应用型学科，继续深入学习一定是围绕具体的项目和问题的。比如围绕每年乐高的FLL主题项目，就是非常有针对性的学习。当然有不少家长到了四-六年级，会更关注竞赛的含金量或者是否对体制内竞赛有帮助，那么目前来看，FLL以及一些个人综合技能项目，是可以持续针对性学习的。
第二，如果不是从竞赛考虑。此时补上一些系统性的编程学习和开放式硬件的学习更加重要。因为孩子时间有限，之前学机器人阶段，没有时间并行的去学习系统性的软件编程和开放式的硬件编程，比如电子电路、开源硬件（单片机）的作品设计与编程。
那学习这些有什么好处？一个是让编程的学习和场景应用更丰富，并且开源硬件在图形化编程之后，都是学习C语言为主，如果孩子在初中阶段想试试C++、信奥的方向，那么C语言的接触当然有帮助。
另外像乐高EV3毕竟是一个封闭系统，无论是机器人零件还是编程，都是比较封闭的，真正开放式的创作很难接触到。所以开源硬件创客，各类传感器、控制器的组合，就可以有无限的创作可能了。而且体制内每年也有不少创客类比赛，并且都是个人提交作品，所以竞赛机会也很多。
所以，四-六年级，机器人学习有了两三年时间，如果在俱乐部就是RP-2、RP-3的常规课都学习了，这个时候就可以有两条路的规划。
一条路是，补充系统化编程及开源硬件的学习，学习最主流的两类开源硬件和编程，Micro:bit和Arduino，以此为基础进行创客创造，同时也可以进行Python基础课的学习。然后在机器人比赛季到来的时候，再进行2-3个月左右的围绕竞赛的机器人针对性学习和提升。
另一条路是，进入高阶金属机器人的学习。比如VEX-EDR，结构设计对动手和制作能力要求更高，编程平台是VEX Coding Studio，支持Modkit, VEX C++, VEX C++ Pro三种语言。没错，你肯定看到了C++，无论孩子以后是不是信奥的料，C++编程和机器人结合，这不更香么？
04编程，Scratch学习了2年左右了，后面应该学什么？
编程，严格意义上来说属于计算机科学里的内容。所以对于小学生来说，把编程单独拿出来看，到底怎样算是系统性的学习，其实都是片面的。
美国的计算机科学是有公认的CSTA课程标准的。
“概念”部分包括：
计算机系统（Computing Systems）
网络和因特网（Networks and the Internet）
数据和分析（Data and Analysis）
算法和编程（Algorithms and Programming）
计算机的影响（Impacts of Computing）
“实践”部分包括：
培养包容的计算机文化（Fostering an Inclusive Computing Culture）
围绕计算机科学展开相互合作（Collaborating Around Computing）
识别并定义计算领域问题（Recognizing and DefiningComputational Problems）
发展并运用抽象概念的能力（Developing and Using Abstractions）
创造与计算相关的作品（Creating Computational Artifacts）
测试并改进作品（Testing and Refining ComputationalArtifacts）
关于计算机科学的交流（Communicating About Computing）
以上所涵盖的内容，在校内的信息技术课程中会涉及到部分。只是编程可以使用标准化工具和软件来进行授课；教学形式主要使用电脑，容易开展；又加上资本市场的加持，所以家长关注的更多。
Scratch作为图形化编程软件的代表，是适合编程启蒙和多样化作品创作的工具。但我们说小学生的编程学习，并非为了去掌握特定的语言和工具，如果只是为了掌握编程语言，这么早学了根本没有必要，有这点时间不如数学好好学。所以编程更大的意义是为了理解计算机世界，理解编程可以实现什么，解决什么。
如果孩子比较早就学了Scratch，建议在二、三年级以上，还是要通过开源硬件和编程的结合，去理解编程不仅只是做个游戏，做个动画，而是可以应用在真实世界中，万物互联，万物皆可感测和控制。比如Micro:bit和微软Makecode软件的学习；Arduino和电子电路、C语言编程的入门学习。
我们周围的生活中，智能设备无处不在。小到感应灯、空气检测仪、大到无人驾驶电动车，通过开源硬件配套的如声音传感器、光线传感器、空气质量传感器、雨滴传感器等，就可以进行很多创造和模拟。
当然，如果一定要问纯软件编程的知识树应该怎么爬？四年级以上，可以学习Python基础；数学基础好的，五六年级可以学习C++基础语法。
但是这依然是比较超前的，比如Python，都说是人工智能的最常用语言。实际工作中，Python主要运用于数据分析，AI，运维，爬虫等。如果连数学公式推导都不懂，怎么学算法？如果数学基础都没到，如何学数据分析？
今年浙江省初中8年级才加入Python编程基础，所以小学生可以学习，但真没必要超前深入太多。而C++除了因为信奥，在编程界，的确是最基础的语言，比如航空领域、基础算法，确实都是C++的天下，但是你说小学生一定要学多少？也并不适合大部分孩子。
05都说STEAM是五个学科的跨学科融合，但是机器人、编程、创客课程，看起来也不是那么融合，那到底什么才是真正的STEAM课程呢？
这个问题其实非常好，这也是玩物星球俱乐部在教学实践中，去反复平衡和磨合的过程。
首先，我也承认，单独去看科学、机器人、编程或创客这些课程形态，如果说五个学科融合才算STEAM课程，那么他们都还有距离。
其次，STEAM并非一定要五个学科都包含和融合，如果我们仔细去看国外的教学实践，会发现，STEAM教育最大的意义是教学组织方式和课堂实施过程的变化。比如注重项目制学习、比如注重设计思维的贯穿、比如注重工程流程的贯穿。
所以俱乐部在每一节课的设计中，会注重项目制、课堂任务的探究和设计表达、测试优化、成果展示等设计思维、工程流程。比如今年秋季，玩物星球在机器人课程中，在原来每节课的课堂挑战项目之外，又增加了每四节课一次的课堂比赛课；而Scratch编程课，本来就是6+1的模式，就是6节课的知识学习后，有1节开放式项目创作课。
同时，因为孩子的时间问题，俱乐部作为校外机构，一些更加融合的STEAM项目，在常规课上较难开展。但是会通过部分工作坊，如设计思维工作坊；部分竞赛项目，如未来之城、小发明家创客等，去开展更加融合，项目强度更大的STEAM综合实践。
总之，我们在帮助孩子安排学习计划的时候，一定要尊重教育的发展规律，不可急于求成。
机器人、编程、创客，其实都属于STEAM的范畴，虽然不算是真正融合的STEAM项目，但的确是重要的学习载体。
1. 幼儿园孩子不用急，尤其不要急于电脑编程。很多玩具和编程游戏一样可以启蒙，大班阶段可以正式起步。
2. 小学阶段，机器人、或软硬件结合的学习，更综合、更符合教育规律。
3. 高级语言编程如Python、C++，和数学的学习应该相辅相成，螺旋上升；数学基础未到，不要超前拔高，有害无益。五六年级-初中才是黄金学习阶段。
4. 图形化编程往高级语言编程过渡，结合开源硬件或其他实体硬件（如无人机等），是符合小学三四年级认知发展的有效方式。
5. 所有的学习载体都没有什么必须学、什么不必学的说法。最好的方式是项目制学习，真正融合性的STEAM综合项目的经历。从中去解决问题的时候，才会知道需要学什么，用什么。
6. STEAM学习切勿踩入“应试教育”的老坑，如果你觉得对升学有用，那纯属某些机构的刻意夸大或者一厢情愿。真这样不如花点时间把语文、数学学扎实了！
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综合来看，小学生学习机器人编程和创客STEAM教育是一件非常有意义的事情。因为在这个过程中，他们不仅可以提升自己的逻辑思维能力和创造力，还可以了解到许多实用的科技知识。通过这样的学习，他们可以更好地适应未来社会的发展趋势，让自己更加具备竞争力。
