董大师谈教育（用计算机课程将孩子打造成杰克）

董大师谈教育（用计算机课程将孩子打造成杰克）小安和小杰是好朋友，他们在同一所学校同一个班级上学，学习成绩都非常的好。不同的是，小杰非常喜欢计算机课程，固定参加各类STEAM课程，对计算机和传感器很熟悉。有一次，小杰无意间通过新闻了解到许多带着幼儿的家长，因为一时疏忽，让幼儿脱离了自己的视线，导致发生了交通事故、走失和拐卖的不幸事件。他把这件事情告诉了小安，小安认为大人必须加强责任心，时刻保持高度警惕。而小杰却不这样认为，他觉得应该有更好的方法提醒家长，孩子已经远离了他们的保护范围。小杰设想，如果有一种当幼儿远离家长就会向家长提示报警的设备，那么就能很好的解决这样的问题。计算机教育就是一种与众不同的教育方式，它在教学内容的综合性，以及学习方式的实践性上，都是其它但传统单科教育所无法比拟的。用计算机解决任何一个小问题，都需要动用大量的学科知识，以及要求学生必须动手实操才能完成。为了更好的让读者了解计算机教育的独特性，我将用一个虚拟的故事

近日，昆明市一名小学生凭借《C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究》，获全国青少年科技创新大赛奖项，经过调查，该作品属于抄袭，涉嫌学术腐败，从而引起了公众热议。

为什么这件事情会在国内引起如此之大的反应？为什么连C10orf67是什么都搞不懂的老百姓，居然能一眼就看出，这不是小学生能做出来的项目呢？

我们先来看看青少年科技创新大赛关于“三自”和“三性”的评审要求。所谓“三自”一是学生自己选题，二是学生自己设计和研究，三是作者本人必须参与作品的制作，项目研究报告必须是作者本人撰写的。所谓“三性”是指创新性、科学性和实用性。从这些要求结合目前国内中小学生的教育现状来看，公众对于目前国内中小学生的能力和素质有个基本的共识，那就是学生除过会考试，是不拥有解决问题的能力的。

那么中小学生这种状态究竟是教育上的不当，还是学生自身发展的事实呢？我们用另一个实例来说话。1997年出生于美国马里兰州的，一个连胰腺是什么都不知道的中学生，杰克•安德拉卡，纯靠兴趣和自学，竟然发明出一种快速高灵敏且廉价的胰腺癌检测试纸。使用该方法进行胰腺癌诊断，每次只要5分钟，而成本只需3美分，比国际上现有的胰腺癌诊断方法快168倍，便宜26000倍，但灵敏度提高了400倍，准确率达90%以上。安德拉卡凭借该发明在2012年“英特尔国际科学与工程大奖赛”（Intel International Science and Engineering Fair）上，击败了来自世界70个国家的1500名参赛者，荣获头奖，并赢得7.5万美元的奖金，扬名整个医学界。

那么，一个对医学一窍不通的学生，是如何做成这件事情的呢？成功的因素取决于他是个天才，还是取决于他独特的学习方式呢？

根据安德拉卡自述，他的成就，取决于自己与众不同的学习方式，这种学习方式概括起来有三点。首先，他利用互联网学习了与胰腺癌及癌生物化学有关的基础知识。了解到之所以胰腺癌死亡率如此高，是因为早期没有一个快速有效的检测手段，并结合高中课堂所讲的抗生素的启发，设想可以利用碳纳米通过和胰腺癌有关的特异性蛋白质结合，实现对其的传感检测；其次，他掌握了利用蛋白酶数据库工具，去检索查询合适蛋白酶的方法；最后，他亲手制作了一种特殊材料，并将这种材料覆盖到普通滤纸上，从而实现对胰腺癌的早期间接诊断。

所以年少成名不是不可能的，条件是学生需要使用不一样的学习方法，以及采用特殊的教育方式。

计算机教育就是一种与众不同的教育方式，它在教学内容的综合性，以及学习方式的实践性上，都是其它但传统单科教育所无法比拟的。用计算机解决任何一个小问题，都需要动用大量的学科知识，以及要求学生必须动手实操才能完成。为了更好的让读者了解计算机教育的独特性，我将用一个虚拟的故事来示范，如何用计算机教育打造一个杰克•安德拉卡式的传奇孩子。

小安和小杰是好朋友，他们在同一所学校同一个班级上学，学习成绩都非常的好。不同的是，小杰非常喜欢计算机课程，固定参加各类STEAM课程，对计算机和传感器很熟悉。有一次，小杰无意间通过新闻了解到许多带着幼儿的家长，因为一时疏忽，让幼儿脱离了自己的视线，导致发生了交通事故、走失和拐卖的不幸事件。他把这件事情告诉了小安，小安认为大人必须加强责任心，时刻保持高度警惕。而小杰却不这样认为，他觉得应该有更好的方法提醒家长，孩子已经远离了他们的保护范围。小杰设想，如果有一种当幼儿远离家长就会向家长提示报警的设备，那么就能很好的解决这样的问题。

在学校一堂关于蝙蝠的生物课上，小杰了解到，蝙蝠是通过计算发出和接收反射波的时间，来判断自己与障碍物的距离，这给小杰带来了灵感。于是他设想如果有两个设备，一个在家长身上，一个在幼儿身上，他们之间不断交换信号。当家长身上的设备接收到信号后，就会计算他和幼儿之间的距离是否发生改变，如果发生改变，这个设备就发出声音报警，提示家长幼儿走远了。所以，他要做的事情的就是找到这样的设备，并为这样的设备编写程序。

小杰通过搜索引擎和电商网站，真的找到符合要求的一款“可编程的蓝牙设备”。它虽然很便宜，但厂商依然提供了一份非常详细的使用说明书。小杰购买了这种设备，并利用自己在STEAM课程中学到的电子技术，制作了简单但专业的电路，将这款芯片和喇叭连接在一起。

小杰完成了第一步，经过调整和实验，设备终于能够正常的接收信号了。现在就是需要编写一段程序，让传输过来的信号数据发挥作用。

小杰仔细检查了厂商的说明书，上面提示它支持利用某种计算机语言为其编写程序。这对小杰来说不成问题，因为在他参加过的计算机课程中，有针对这种语言进行的专门训练，他对这种语言非常熟悉。于是，他设计了一套通过计算两次接收信号的时间差，并将其转换为距离大小的算法。并通过厂商提供的编程工具，将这套算法写成了一个总共12行的程序。

在一个阳光明媚的下午，在家人的陪伴下，小安和小杰来到了一个广场上进行了第一次实验。小安与小杰各自携带一个设备，充当家长和幼儿。当小安慢慢远离小杰时，小杰满脸是汗的注视着自己那个没有任何反应的设备。突然，他的设备亮了。小杰欣喜若狂的喊起来，并将头抬向小安，他发现，小安走的已经很远了。“完了我要再写几行程序，让家长可以自由的设置多长距离才能触发警报“，小杰在心中暗自嘀咕道。

后来小杰用这个发明参加了全国青少年科技创新大赛，并获得了一个很好的名次。爸爸觉得他的这个发明既有社会价值，也有商业价值，于是为他申请了专利。有几家厂商觉得这个创意非常好，专程找到小杰寻求合作，媒体报道也闻风而动，小杰突然成了一位名人。小杰感慨道，只要通过学习，仿佛没有不能解决的问题。这时候的小安，突然意识到，他与这个平时成绩和自己不相上下的好哥们，其实有着很大的差距。于是，也决定和小杰一起，加入到STEAM和计算机的学习当中。

这当然是一篇虚构的故事，但它却说明了计算机教育的三个重要内容。首先是通过训练孩子的计算思维，让孩子了解我们的世界。小杰就是通过计算思维，将一个防止幼儿走失的不良结构问题，转换为计算幼儿与家长距离的可计算结构化问题；其次是训练孩子工具性的知识和技能，让孩子能够设计出合理有效的问题解决方案。故事中的小杰，利用STEAM课程中学习到的传感器知识和电子电路组装技能，设计出一个可行的“蓝牙模块 喇叭”的方案。通过计算机课程对编程语言的学习，设计软件方案。并通过互联网寻找到廉价的设备；最后是让孩子能够构建和测试自己的方案。小杰不仅仅是将想法停留在计划当中，而是利用自己已经知道的知识、已经充分训练过的技能，以及丰富的动手经验，通过搭建和编程，用自制设备实现了自己的想法。甚至在实地测试的时候，还想到的下一步的升级改进计划。

这种学习对于小杰的影响是深远的。首先，小杰了解到学习对于解决一个现实问题的重要性。今后，他会因解决问题的需要，自主的在更宽和更深的层面进行高水平学习。其次，他也领悟到解决真正问题的价值，无论是他最初设想的社会层面的价值，还是后来出其不意的商业层面的价值，这都会让小杰对自己未来的生活方式提供了一个重要参考。如果小杰能持之以恒的努力，社会对其的评价标准将从学历转变为经历。一个真正善于解决问题的人，不管有没有学历，社会都是需要的，就好比爱迪生、比尔盖茨、乔布斯这些不靠学历的创新者一样。