未来的孩子：制造、编程与创造力

“小创造”发生在日常生活里

我的儿子是乐高（LEGO）迷。在家完成了一系列按图纸步骤进行的拼装工作后，他加入了一个机器人俱乐部。在俱乐部里，他开始学习一些简单的机械结构和原理，比如制作有发动装置的汽车、搭建一座吊桥等。在制作中，他实践了诸如弹簧、杠杆、轮轴、四轮驱动等一些物理常识。刚开始，老师有一个模型让他们来模仿制作外观；逐渐地，除了核心机械原理部分，其他的部分都由他们自己来设计和完成。我的儿子通常设计得很简陋，但他自己乐在其中，津津乐道于新增添的每个小部件、小功能和探索实现的每个微小动作。他还没有开始编程，只是在每次课间看着别的大孩子在展示区演示自己的作品，感到跃跃欲试。那些作品很接近机器人。我还记得有个孩子做了一条滑行的蛇，每当把手靠近它，它就会伸长脖子，低吼着张嘴露出尖牙，两只眼睛亮起红灯，对准手咬过来，很生动。他们使用的编程语言叫Scratch。在儿子学校的家长群里，这个软件逐渐被父母们越来越多地谈论。

前段时间，我见到了Scratch编程语言的发明者米切尔·雷斯尼克（Mitchel Resnick）。原来他在麻省理工学院任教，有一个正式头衔，叫“乐高派珀特学习研究教授”。他个子很高，有一圈文雅的胡子，声音洪亮，很会讲故事，像一位作家。30多年前，他从普林斯顿大学物理系毕业，成为负责硅谷报道的记者。1982年，他在美国计算机博览会上遇到了麻省理工学院媒体实验室的西蒙·派珀特（Seymour Papert）。派珀特教授是一位数学家，从剑桥大学博士毕业后，去日内瓦与瑞士著名心理学家让·皮亚杰合作研究知识的创造和构建。通过观察成千上万名孩子，皮亚杰发现孩子是通过与人和周围事物的日常互动来建构知识的。“知识不会像水倒进花瓶那样倾注在孩子身上，相反，孩子在与玩具和朋友游戏的过程中，能不断地创造、修正和测试他们自己关于世界的理论。”瑞士那时是儿童发展的革命中心。皮亚杰把孩子视为知识构建者，认为孩子的想法不是外来的，而是自己创造出来的，这种革命性想法深刻影响了派珀特。

派珀特从瑞士到麻省理工任教时，麻省理工是刚兴起的计算机技术革命中心。他用了几十年时间，把儿童成长与计算机这两种革命结合起来。雷斯尼克说，那时一台计算机要数十万美元，但派珀特已经预见到计算机会成为每个人，包括孩子都能使用的工具。和那些让计算机辅助教学、扮演教师角色——向学生传授指令和知识、进行测验和测量学习效果的想法不同，派珀特提出，计算机不是教师的替代品，而是一种新的表达手段和制造事物的新工具，通过计算机，“可以让孩子创造性地表达自己”。雷斯尼克被派珀特的愿景深深吸引。在计算机博览会相遇的第二年，他就搬到麻省理工，与派珀特一起工作。派珀特那时已开发出给孩子的编程语言LOGO。雷斯尼克告诉我，LOGO最初是用来控制物体运动的，比如控制一只半球体包裹着电子部件的机器人“乌龟”的运动，“然后大家想，何不让孩子编写程序在物理世界制造和控制物体呢？”。他们开始把LOGO和LEGO联系起来，通过LOGO的编程建造LEGO。派珀特曾想象，要让孩子用计算机画画、创造游戏、控制机器人和创作音乐，经过几十年的努力，他们真的把LOGO编程语言与乐高积木联结起来，让这个远景变成了现实。

20世纪80年代，随着个人计算机面世，人们开始越来越多地思考技术和孩子的关系。派珀特认为，孩子的创造过程发生在他们自己探索世界的过程中。人们通常认为，只有对全世界来说都是全新的发明和想法才算创造，创造是诺贝尔奖获得者、艺术家、设计师、发明家这样的群体的专利。但实际上，大部分人在日常生活中都具有创造力。研究创造力的科学家把创造力分为“大C创造力”和“小c创造力”，前者是通常所认为的那种创造力，后者则是为解决日常生活中的问题所想出来的新解决办法。这个想法是否早就被别人想过都没关系，只要这个想法对你来说是新的、有用的，它就属于小c创造力。和“顿悟式”的创造力不同，雷斯尼克倾向于认为，新想法和新见解通常发生在“想象、创造、游戏、分享和反思的许多个周期之后，也就是在经历了创造性学习螺旋的多次迭代之后”。这种“创造性学习螺旋”，在孩子探索式学习的过程中其实一直都在发生。在雷斯尼克看来，当幼儿园的孩子在玩积木、建城堡和讲故事时，他们就投入了创造过程的每一个方面：当他们搭建的城堡倒塌时，他们思考如何让城堡更稳定，可能会注意到摩天大楼的底部比顶部宽，在重建时就可以把底部建得更宽一些；等把城堡建好，他们就开始想在城堡周围再建一个村庄，为村庄里的生活创造一个木偶剧……这个创造性学习的螺旋将反复、无限地循环下去。

雷斯尼克告诉我，当他是个孩子的时候，他很喜欢自己动手，大部分时间是通过实验和制造来学习的。他曾在自家后院挖出一个迷你高尔夫球场。这些简单挖出的洞不久变了形，他就在洞里嵌入铝罐。碰到下雨，罐子装满了水，很难打扫，他就在把铝罐埋入地下前先把底部切掉，让水可以从底部排出。后来他又在迷你高尔夫球场添加了墙壁和障碍物，这让他需要弄清楚球是如何从它们身上跳起来的，他就去学习碰撞的物理原理。他花了几个小时去计算和测量角度，以便让高尔夫球可以从障碍物上弹回到洞中，这比在课堂上学习课程要令人难忘。这个探索的过程，本身就充满创造性。

编程是一种写作

今天的孩子们生活在屏幕世界里。屏幕对他们来说，就像蜡笔和胶泥对19世纪和20世纪的孩子一样自然而然。他们玩视频游戏，用手机发信息，进行语音搜索，在平板电脑上学习英语。我问雷斯尼克教授，让孩子接触屏幕，真的有助于他们的成长吗？屏幕世界的体验强度，会让他们难以适应现实世界缓慢的渐进式改变吗？一些孩子喜欢上玩游戏后，强刺激的体验和快速获得奖赏的激励机制，让他们在面对诸如语言和乐器这类学习每日几乎不见推进的艰苦时，会觉得有些索然无味。雷斯尼克反问我：“如果一个孩子沉溺于看小说而不愿弹琴，你还会为他花了太多时间看书而忧心忡忡吗？如果他对写作非常感兴趣，不停地写，不停地尝试新的东西，并从写作这件事本身不断学到新的东西，你会觉得这是件坏事吗？”

并不是所有屏幕的活动都是游戏性质的。雷斯尼克告诉我，他非常严肃地把学习编程和学习一门语言类比。“虽然只有一小部分人长大后会成为职业作家，但我们所有的人都从小学习写作，有些人会一辈子写日记和博客；未来，编写代码也将是一种流畅的自我表达方式，它是一种写作。”

Scratch是一种图像化的编程语言。雷斯尼克说，他们在尝试把LEGO和LOGO联系起来的过程中，最先是去当地博物馆做实验，观察孩子会如何实验和尝试新东西。实验结束后不久，博物馆打来电话，说有孩子回到博物馆来询问LEGO+LOGO在哪里；这些孩子可能来自相对贫困的社区，没有什么机会接触到新技术。这让他们意识到，还需要给孩子们提供一个空间和场所。这样，他们创建了一个计算机俱乐部，作为让孩子们创建项目的空间。这个空间逐渐扩大，俱乐部也有了升级需求：很多孩子希望在俱乐部里创建他们自己的媒体内容，比如音频、视频和游戏，但他们不懂C++，也不懂Java。媒体实验室的团队就不断升级和改造LOGO语言。“我们把LOGO最初的文本语言改为了图像语言，这就是Scratch。就像用乐高积木搭建一样，孩子们可以抓取一些编程单位和模块来编程，同时可以把声音、图像和视频等媒体放入自己的项目。”这样发展而来的Scratch不仅是编程语言，也是一个可以分享交流的线上社区。

图像语言可以向更加复杂的编程语言转化吗？雷斯尼克告诉我：“图像语言为孩子们理解专业的编程语言提供了基础，它的核心思想与文本语言是相通的。”编程的本质是序列（Sequence），即按照先后顺序完成一件事；是“条件”（Condition），也就是“如果这样”，“那就怎样”的概念；代码也是关于“启动”（Trigger）的语言，如果一件事情发生了，应该怎么做；同时，它也包括“平行”（Parallelism），不同的事情按照不同的线索同时进行——在这四个方面，图像语言与专业编程语言是一样的。Scratch虽然不是为了设计一个复杂系统而存在，但是它是动态互动的工具。今天，一些麻省理工计算机系的学生小时候就用的是Scratch语言，“直到现在，他们想做一些动画模拟的东西时，依然会用Scratch”。

对于未来的孩子来说，当他们学习“编程”技能时，其实也在学习思考和解决问题的技巧。计算机科学家周以真（Jeannette Wing）提出过“计算思维”（Computational Thinking）这个概念，就是指编程语言会教会人如何思考——比如，你能学到如何把复杂问题分解成简单问题，学习如何找到问题并调试它们，学会如何在一段时间内迭代地完善和改进设计。这种“计算思维”不仅适用于计算机领域，也可能帮助我们解决其他类型的问题。不仅如此，编程也将成为一种发出“声音”的语言，用数字技术来表达想法、用编程来分享想法和与人沟通，这些都将让孩子们开始用不同的眼光来看待自己，并以此参与到社会中。雷斯尼克说，今天的Scratch社区已经有3000万孩子，他们通过动画故事、虚拟构建、视频游戏、交互艺术、科学模拟等很多方式来表达和沟通。即将上线的Scratch 3.0还有一些模块识别语言，可以翻译，可以联结到乐高机器人的物理材料和世界。他展示了一个飞翔自行车的游戏，通过传感器可以控制自行车把手在虚拟世界里漫游，交互界面把线上和物理世界联结起来，孩子们可以同时在这两个世界进行创造。雷斯尼克说：“今天的年轻人有很多与新技术互动的经验，但如果他们很少用新技术来创造和表达自我，那就像他们能够阅读，但不会写作一样。”21世纪，技术不再只是工具，而可以帮助人“成为自己”，代码语言将参与到未来的孩子对自我认知的构建中。

今天，教育游戏化已是公认的学习方式。但正如我的疑问，孩子们在游戏中立即获得鼓励、回报和高强度的体验，这将让他们如何回到渐进式的现实世界，培养内在的动机？雷斯尼克说，在游戏和教育类应用程序中，获得积分、徽章等奖励曾经是一种鼓励和引导学生的主要方式，但最近的研究对这种行为主义方法的长期价值已提出了质疑。他引述趋势专家丹尼尔·平克在《驱动力》一书中的观点解释，奖励带来的短期提升影响会逐渐消失，随后，它其实会降低一个人继续从事一项工作的长期动力。研究发现，无论是幼儿园孩子还是大学生，从事同样的工作，最初获得奖励的那些人会表现得更加积极和有兴趣，但一旦取消奖励，反而是这些获得过奖励的人动机会变弱，创造力受到限制。计算机往往可以用评估的方式来考核学生对具有高度结构化且有清晰定义的知识学科领域的理解程度，却无法评估一项设计的创造性、一首诗歌的美或一个观点的道德性。雷斯尼克他们采用了新的路径和方式。

从“A型人”到“X型人”

在雷斯尼克的新书《终身幼儿园：将创造力进行到底》一书中，他写到自己在荷兰阿姆斯特丹探访“安妮之家”的独特经历。“二战”期间，13岁的女孩安妮·弗兰克和她的家人为了逃避纳粹对犹太人的迫害，藏在一栋房子的隔间里幸存下来。尽管她每天都知道许多朋友和亲戚可能会被关进集中营，不得不服用“对抗焦虑和抑郁”的药物来缓解痛苦，但游戏精神还是在她的日记中闪耀。比如，安妮想跳芭蕾，但没有合适的鞋子，就把运动鞋改成了芭蕾舞鞋；过节时，她写了一首充满双关语的诗，并把送给其他家庭成员的礼物藏在他们的鞋子里。在那个狭小的空间里，安妮不断实验、冒险、尝试新事物、挑战边界，喜欢恶作剧，是家庭里的捣蛋鬼。在雷斯尼克看来，这些才是游戏的基本要素：游戏不需要开放的空间或昂贵的玩具，也并不总与欢笑、乐趣、快乐和奖励联系在一起；它的本质是好奇心、想象力和实验的结合，这些都来自于冒险和挑战边界。这种游戏精神，就像暗夜里的一道人性火光，让安妮能够在逼仄的小空间里顽强生存下来。

今天，游戏精神有了新的时代意义。21世纪的社会需求正在发生迅猛变化：这个时代的工作正在经历剧烈的转型升级，很多工作正在消失，常规流程性的任务，甚至包括一些非常规的流程性任务，正在被计算机和机器人接管；新技术、新信息和新的沟通方式，让几乎所有工作中的人和场所都在不停地发生调整和变化；现在的小学生大概有三分之二会在将来从事目前尚未发明出来的工作。20世纪那种传统标准的、各门课成绩都能得“A”的“A型人”，也许将不再适应21世纪的需求。人们希望培养的是“X型人”：他们愿意冒险，勇于尝试新鲜事物；他们渴望提出自己的问题，而不是简单解决教科书里的问题。富有创意的想法和新方向，都将来自这些人。

在北京之行的一次演讲中，雷斯尼克告诉他的听众，他认为过去1000年人类最伟大的发明创造是幼儿园。第一个幼儿园是200年前在德国发明的，是针对5岁以上儿童的新的教育方式。“200年前的学校里，大多数时间，学生都是记下老师所说的话。发明幼儿园的人弗里德里希·福禄贝尔则认为，这种方法对5岁的孩子不适用。”福禄贝尔创造了一个让孩子能够通过沟通来自己创造的空间，因为他认为最好的学习方式是实验、探索和自我表达。在一个角落里，他们可能搭建积木；在另一个角落里，他们用蜡笔画画。当他们搭建时，他们学到了结构和稳定；当他们学习用手指画画时，他们学到了各种颜料混合在一起会产生什么颜色。最重要的是，他们学到了创造的过程，知道如何从萌生一种想法，通过实验、探索、改进，把那种想法变成现实。这种创造的能力在21世纪会变得特别重要。雷斯尼克说，他所在的麻省理工媒体实验室，就是用这种幼儿园的方式来创造和工作的，随处可见X型的学生和研究人员。但离开了麻省理工的环境，却很少有人能获得这样的机会和灵感。“现有的学校体制有一套机构化的流程，并不鼓励这样的创造。孩子们坐在课桌前，听课，背诵课文，答题，不再发展创造力。今天的幼儿园，孩子们也更多地填算数卡、做语法题，和学校没什么两样。”很遗憾，我们在本应让学校越来越像幼儿园的时代，却走向了相反的方向。他因此希望把麻省理工媒体实验室那种幼儿园精神和创造性带给全世界的孩子，让更多的人成长为X型思考者。

好的游戏会让人从艰难里获得乐趣。心理学上把“自主动机”和“受控动机”区别开来：前者是为了自己的兴趣、意义和价值观，后者是为了外在的物质、赏罚或他人的期望。雷斯尼克希望，在与计算机的互动中，孩子们能够知道自己是谁，自己的兴趣是什么，让他们所做的事与他们的生活紧密有关，而且是他们在日常生活中本来就要做的、对他们有意义的事情。雷斯尼克在书中举了一个例子，说明孩子那些看起来微不足道或浮于表面的兴趣，在正确的鼓励下，是如何能建立起与兴趣相关的知识网络的。他曾遇到一个13岁的男孩，想用Scratch来创建自己的游戏。他想学习如何记录得分，这样每当游戏的主角杀死一只怪兽时，他就能提高得分。雷斯尼克向他介绍了一个Scratch的功能：变量。“我们一起创建了一个名为‘分数’的变量，Scratch软件在屏幕上自动添加了一个小框，以显示分数的数值，我们又增加了一些新的编程模块，用于访问和修改分数的数值。其中一个模块背后的指令是‘将得分增加1’。程序中，凡是他想增加分数的地方，都加入了新的编程模块。他尝试了修改后的游戏，高兴地看到，每当他在游戏中击败一只怪物时，分数都增加了。”在这个过程中，他学到了“变量”，这不是一个简单概念。

雷斯尼克理想中面向未来的教育，是以创客为导向、以项目为本的体验式学习。他曾在旧金山参观过一所工程师创办的学校，有一组孩子正在为学校的戏剧制作形状不规则的舞台，为此他们需要学习大量的数学和物理知识。学校为他们制定了一个需要掌握的重要概念清单，之后再给他们提供一些经过专门设计的问题、例子和解释，一些问题用于教他们如何做分数乘法，另一些问题教他们如何计算齿轮系统的机械力量。当他们在一个有实际意义的环境中学习这些知识时，这些知识就被嵌入了一个丰富的关联网络中，有了获取和应用这些知识的新场景。 编程创造力儿童编程Scratchscratch雷斯尼克