纪念西摩尔·派普特逝世一周年!

2017 年 7 月 30 日 遇见数学 遇见数学
















教育信息化奠基人

Seymour Paper


老师的职责是为学生的创新创造条件, 而不是提供准备好的知识.

西摩尔·派普特



你知道谁是西摩尔·派普特吗? 

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西摩尔·派普特(Seymour Aubrey Paper, 1928年2月29日-2016年7月31日),是美国麻省理工学院的数学家, 后创办了MIT人工智能实验室, 后又作为MIT媒体实验室创建人之一并在该实验室一直工作. 


西摩尔至少给三个领域带来了革命, 分别是儿童发展、人工智能以及科技与教育的融合, 并且对这三个领域的发展都带来了深远的影响. 


在其1980年出版的著作《头脑风暴:儿童、计算机及充满活力的创意》中,他系统阐述了自己的建构主义观 Learning by Making,在他看来,好的教育不是如何让老师教得更好,而是如何提供充分的空间和机会让学习者去构建自己的知识体系。


西摩尔·派珀特把计算机作为帮助学习者形成算法、解决问题并在此过程中学习和锻炼智力的强有力的工具。 


下面短片是80年代, 西摩尔阐述了他的教育理念, 倡导电脑进入课堂的尝试. 

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西摩尔最著名是于从LISP语言的基础里创立Logo编程语言, 用于增进小学生学习数学兴趣, 并向儿童教授计算机编程技能. 且自20世纪70年代开始,他一直致力于通过LOGO语言帮助儿童成为他们自己“智力建设”的建设者. 


起初 LOGO 是通过编程方式來控制一隻小海龟, 通过向海龟发送指令,用户可以直观地学习程序的运行过程,因此它很适合于儿童学习, 它亦适合作数学教学. 


不要让电脑或程序限制儿童, 而是儿童主动思考来使用电脑. 

西摩尔·派普特



LOGO语言基本原理非常简单, 任何小孩很快就能理解上手. 我们可以假想一只带着画笔的海龟可以接受简单的程序命令,例如向前走100步,或者左转30度。通过对这只海龟发送命令,可以让它绘制出较为复杂的图形,例如正方形,三角形,圆等. 


以这种方式让学生懂得一些关于几何学方面的知识, 而一旦掌握了海龟作图的基础之后,引入程式设计的概念也变得更加容易, 通过编程创作出丰富多彩的视觉效果或图案. 


这样的过程不仅符合学习认知的规律和处理信息的原则, 也可以让学生对程序的使用产生正向积极的态度, 有助于进一步使用电脑来探索新的知识. 


△西摩尔与乐高集团联合开发史上最成功寓教于乐高科技玩具 Mindstorms

 

我想简单介绍LOGO编程原理, 以这种方式来悼念他逝世一周年吧. 


下面看一些例子: FD是前进, LT是左转, 最后画了一个正方形, 伪代码及动画如下:

FD 100
LT 90
FD 100
LT 90
FD 100
LT 90
FD 100
LT 90

由于输入的语句都是重复的,可以用重复语句用循环命令简写 REPEAT 4 [FD 100 LEFT 90] . 


小海龟还按照指定的长度和角度进行移动, 这里每次旋转角度指定为 110°,  下面我们做一个 30 次的循环: 



REPEAT 30

  FD 50

  LEFT 110

]


如果稍微调整下角度就可以看到各种不同的运动轨迹啦:

如果是循环的过程中每次向左累加个 0.47° 的话, 那么经过 4000 次迭代会是下面的图形, 是不是很奇妙呢!


进一步也可以阅读600多页《Turtle Geometry》这本书, 发掘 LOGO 带给人们的无限可能 - 用来学习包括微积分在内的各种高等数学知识, 这样小孩在指挥小海龟运动的时候,就不知不觉地学习到微积分相关内容了. 


而对孩子来说,这样有趣的小海龟,会使他们只是觉得自己在做游戏一样有趣. 


当然, 计算机经过这么多年的发展, 现在已经有非常多更生动有趣的编程应用, 但所有这些的背后都印刻着帕普特的思想.  


最后以一段西摩尔当前介绍 LOGO 语言的视频作为结束吧. 

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感谢西蒙, 也让我们共同思考教育的未来 - 究竟以怎样的方式才能建设的更加美好?



参考资料: 

互动百科: 西蒙·派珀特

http://www.tonyyet.com/archives/1418

http://turtleacademy.com/


 

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