本書簡介

從2011年矽谷著名投資人Marc Andreessen在華爾街日報發表了:「為什麼軟體正在吃下全世界」一文,幾年內世界的變化又更加劇烈,人工智慧,機器學習,虛擬實境,擴增實境早已入侵我們的生活,人類移民火星的日子已進入倒數階段,無人駕駛汽車已在公路上到處趴趴走,越來越多的工作已被機器人取代,許許多多的硬體快速改變人類的生活,這代表掌控硬體的軟體更加深入人類文明的每一個層面,而製造軟體的技術就是程式設計。簡單的說,程式設計的能力將是每一個現代人最基本的生存能力之一。

今天,軟體工程師已經炙手可熱,未來需求將更驚人,美國歐巴馬總統疾呼每個人都要學電腦程式,成為科技的創造者,而非只是科技的消費者。在這樣的世界趨勢下,我們自己應該怎麼做,已經再清楚不過了。

作者是人工智慧專家,未來趨勢觀察家,也是天才父母,他們由科技和教育進展出發,談到未來科技發展的趨勢,再拉近到眼前,科技已經在主導我們的生活。接著談到由美國出發,全球風行的 Hour of Code™( 一小時學電腦程式™) ,以及他們創辦的EDUx教育基金會在台灣推動Hour of Code運動的發展。

作者更對視覺程式語言以及其他進階的程式語言做了整體的介紹,讀者可以在幾個章節之內,對為什麼要學電腦程式,好處在哪裡,程式語言有哪些,如何入門,如何挑選進一步程式語言,做了深入淺出而且完整的。

整本書概括了科技,軟體,再回溯到每個小孩都非學不可的程式設計,清晰簡明而且全面的交代現代人在科技社會要如何學到生存必備的技能。這是一本獨一無二的書,也是每一個年輕人,每個父母絕對不能不讀的寶典。

推薦

我們開辦了一所非傳統敎育體制的技術型的實驗敎育機構,非常重視數位科技的運用,所有的知識和技術都透過電腦進行,但是人文素養的提高也是平行進行的訓練,包括了文學、美術、音樂、電影及社會關懷。這套書的出現,正好提供了我們這所學校未來發展的參考,在此推蔫給所有體制內、外的老師和家長閱讀。 ──作家、TMS(臺北市影視音實驗教育機構)校長 小野

當我越讀這本書,越坐立難安;我彷彿拿到了開啟未來的藏寶圖,應該馬上行動!

數位科技、能源爭奪、全球化、⋯等變革,勢必帶來顛覆性的學習模式,然而大部份人只固守傳統!我們是「徐氏教學法」的積極實踐者,父母是教育革新的重要關鍵!為了孩子與國家的未來,值得全民推廣並再三研讀!

                                                  ──導演,家長 王慧君

針對未來人材的需求規劃孩子的教育之路,是現代父母必須思考的問題。

我非常認同徐氏夫婦在書裏及教學現場的教育理念,更發現在教養孩子的同時, 最需要改變的是父母的態度。 沒有勇於嘗試創新思維的父母,孩子的未來也可能受限。 讓我們用跳脫傳統的行動力翻轉孩子的大未來!

                                                 ── 消費高手節目主持人,家長 支藝樺

每個小孩都有獨立思考能力、批判力、溝通力、創造力、寫作力、自學力,分數不再是孩子生命價值的裁斷點,是《教育大未來》三書作者策劃的未來學校藍圖。年輕人讀後會有不同的方向與作法。父母、教育者讀後,能體會新科技和新式教育的思維。

                                                 ──知名作家 吳祥輝

如果未來 10 年最重要的 10 種工作今天都還不存在,你該用什麼方式教育小孩?你自己又該如何面對未來的到來?

我最喜歡的一句諺語說:「預測未來最好的方式就是去創造它。」翻開這本書,將讓你建立對未來的認知,書中所寫的不是玄學,而是世界上正在發生的事情,未來早已存在,只是還沒平均分佈而已。你可以選擇讓未來在眼前不斷發生,也可以起身行動參與其中。

                                                 ── LAB SKOOL 創辦人 吳鉑源

我很高兴和愿意推荐宏义和曼如的著作。书中诸多主张都打动我的心旋,尤其是作者用妈妈俱乐部,女孩俱乐部推广女性学习程式设计。我因为科技的能力得以在美国立足,实现我的美国梦。我的儿子张峰也因为科技的教育奠定了他在生物科技研究的基础。科技教育与程式能力的确可以改变人的一生,我就是一个最佳的见证!

宏义与曼如的这三本著作,确实是实现未来教育的良方,读过的人,一定可以领先别人一步。

                                                 ──科技公司高級工程師,张锋的妈妈 周淑均   (編註:张锋博士為美國麻省理工學院教授,Crispr發明人之一,2016年唐獎得主)

身為科技創業者,這些年我參與過各種加速器、產品展演、公司募資與創業競賽,從而接觸不同的團隊、創業家、領導者、業師、成功企業家與產業大老等,私下閒聊發現大家無不對台灣的未來感到憂心。

台灣經過幾十年的經濟起飛,因為沒有後繼的產業革新造成近幾年的經濟衰退與資金外流。目前碩果僅存幾家賺錢的企業,主要還是提供海外品牌公司代工服務,收取微薄的加工生產費用。前有大品牌公司的以量壓價壓力,後有紅色供應鏈的削價與快速模仿的競爭,台灣的未來勢必要能讓下一代有高度的競爭力與創造能力才可擺脫現有的窘境。

時常觀察家裡兩位小學生的學習狀況,我深深理解到我們必須擺脫舊有的填鴨式教育,讓小孩能獨立思考、挑戰舊有框架、用另類方法解決現有問題才能提升他們的國際競爭力。

EDUx的創辦理念與教育方式與我的想法不謀而合。我們要給下一代的不是經驗傳承與傳統解決問題的方法,因為現在的世界變化太快,過去的成功經驗法則根本不足以滿足現有的挑戰,而未來的十年二十年的變化更不是我們這些中生代能想像的到。唯有引導學生自我學習、坦然面對挫折,進而解決問題;經由尋求問題核心與解答的過程協助他們成長,我們下一代才有足夠的武器面對未來不可預知的挑戰。

過去二十年因為硬體思維與工廠導向成就了台灣,然而面對產業出走、對岸的快速抄襲與低價大量生產競爭的壓力,我們的產品更需要軟體硬體整合、建立品牌與持續不斷的創新將才能維持毛利、提升銷售。唯有增加產品創新與軟體方面的價值,公司及中小型企業才有生存下去的希望。

EDUx從程式設計語言學習出發,介紹簡潔易懂,實用的程式概念,讓學生從小訓練邏輯思考、創新能力與溝通技巧,將能孵化出具有創業家精神,勇於闖蕩,追求夢想的未來領袖;讓他們個個都能成就與創造更寬廣與自由的人生。希望您也認同EDUx的教育理念,為下一代裝備更多的武器與增加更多的競爭能力。

                                                 ── U-GYM Technology & AirSig Technology共同創辦人兼行銷長 余福浩

幾年前認識徐宏義先生與羅曼如女士夫婦,深深被他們對教育創新與改革的熱情所感動,兩位 作者致力推動兒童程式教育,強化小孩邏輯思考力、培養小孩專注與細心、增加小孩抽象思考能力,並以他們在教育上的研究與實際教學經驗,開創出一套新的教學方式,相信看完此書後會對您小孩的教育方式有完全不同的看法,開展全新的人生。

                                                 ── 博士 中華民國數位學習學會理事長 林立傑

台灣的硬體基礎相當好,但在未來,純硬體容易被抄襲,加上軟體,讓關鍵特色融入軟體,那麼就像倚天劍加上屠龍刀,無堅不摧。如果中小學教育真如作者在書中所描述的學習方式,訓練科技的能力,實施創業的訓練,那大學將會有更多具有好根基的人才可以繼續培植,那麼整個國家的前途將會大大有所不同。我誠心全力推薦作者《教育大未來》的三本書。

                                                 ── 台大特聘教授及創新研究中心主任 林清富

創新創業這個熱門的題目,已經是在我身體流動一輩子的血液。近20年的寫作生涯裡我寫了七本暢銷書,談的都是以這個題目為中心,近幾年矽谷的創業精神在台灣開始蔚為風氣,欣見EDUx將創業家的精神與訓練置入中小學的教育中,這是很新的做法,我相信如果用正確的方法施行,台灣的年輕學子將會有非常快樂且成功的人生。

                                                  ── 美國橡子園合夥創辦人,羅特斯教育基金會董事長 林富元

如果你擔心家裡小朋友的教育問題,請務必花時間琢磨這套《教育大未來》三部曲

身為一個六年級後段班創業者﹑自造者﹑兩個小孩的父親和一個到了40歲才知道自己正在叛逆期的中年人,時常對學習日新月異新技術感到困擾,也對小孩要進入的台灣教育系統有很多的疑問。

因緣巧合的情況下認識了天才徐安廬的母親Joyce,當天來的還有她的小兒子Ben。當我們聊著無人飛機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)的主題的時候,赫然發現原來我們一群中年人努力在做的技術諸如飛行控制軟體﹑硬體﹑系統整合等項目,年紀還不到15歲的Ben跟夥伴們都已經走過一輪了。

除了吃驚之外,其實最想知道的,就是Ben 的父母親,如何引導這個少年這麼快樂且快速地進入到無人飛機這個快速發展的領域,也很想知道怎麼讓我自己的小孩也這麼快樂並同時擁有在未來世界的競爭力。

很高興的,莫過於作者無私的撰寫了我最想知道的環節。明確的解釋了為何要這樣做﹑要做什麼跟怎麼做,讓我對孩子未來的教育方向有了個明確的導航點(waypoint),再次感謝作者。 ──台灣第一家無人飛機公司 智飛科技 共同創辦人 林永仁

全世界最早實施讓孩子從小開始學程式設計的東歐國家愛沙尼亞,女性在科技的領域佔70% ,他們的秘密是讓女性瞭解到科技工作是一項讓人尊敬且具有創造力的行業。

反觀其他的國度,包括台灣在內,女性在科技界卻是培育不足,當電腦、程式設計、科技帶給年輕人更好的機會時,我們必須思考如何確保讓大量的女孩接觸科技,進入科技界。

為什麼我們該如此行動呢? 你知道女性比例較高的企業,實質上賺越多的錢嗎?《教育大未來》這套書中鼓勵女孩學程式設計,舉了許多理由與實例。

作者主持的基金會用心積極推廣女孩與媽媽學科技。我身為女科技人也創辦科技防災的公司,極力推薦所有的父母與年輕人閱讀這套書,仔細思考科技能力在未來世界的重要性,重新規劃學習的方向。

                                                 ──瑞德感知共同創辦人 林筱玫

兩位作者是各自有專業的知識分子,身為父母加上對周圍父母焦慮的關心及對台灣教育的省思,成為教育實踐者。本書是深思熟慮後的成品。由書寫風格,讀出他們的內省與同理。

筆觸間可以體會到他們一直思考讀者會怎麼想,要如何下筆,如每一冊的導論,仔細說明為什麼寫每一章,所挑選的重點是什麼以及自己的闡述。作者娓娓道來世界上各地許多未來的故事,帶著讀者看到未來已經在眼前。

在此前提下,他們倡議創業教育,培養孩子科學思維,創意解決問題的能力。最後,說到做到,全然展現跨界自學,提出教育心理學最新的研究,說明他們對教育的想法與做法。

讀完,你被激勵要想,教育還能這麼走嗎?想改變嗎?翻開本書閱讀是最好的開始。

                                                 ──國立中央大學學習與教學研究所教授、前國家教育研究院院長 柯華葳

來到美國十年了,雖然每年都會回到台灣,但每每聽到好友們在為孩子參加會考甄試而傷透腦筋時,真心覺得自己十分幸運,幸運的是活在過去。我們深有同感,就算是我們這些看似升學過程一路第一志願到大、超級順利的人,在現今的學制下,恐怕穿上綠制服、擠進台大大門的機率是微乎其微。

縱始看似順遂的升學過程,其實回顧也是充滿挫折血淚的。高中時期的我往往在看到考試成績時認定自己愚笨,甚至有自己是僥倖走運才會考進第一志願的認知,不然為什麼我的成績是如此慘不忍睹,而其他同學依舊卓然拔萃??

但大四那一年微積分補考的經歷突然我有了深刻體認 - - 一般人的智力其實相差無幾,但課業表現卻南轅北轍的原因其實是在於那個讓人開竅的鎖匠,他拿了一把什麼樣的鑰匙來試圖開啟一個個寶盒的鎖。我們學習的路途中遇到的師長是否剛好拿對了鑰匙,又或者我們剛好是那個他們設定想開啟的鎖,如果是perfect match 便成就了一段完美篇章。然而這種巧合在學習上機乎是很少出現,所以造成老師沒有成就感、失去熱忱,而無法開竅的學生被貼上標籤、分類,甚至在制度下被犧牲、放棄。

在教育制度下期待授業者成為每一個學生的啟蒙之鑰是一種苛求,那麼教育是否應該授與學生的就不該局限於所謂知識,而應該是授予他們能力 — 讓學生能夠藉此發揮潛能的能力、能適應未來生活的工具??

這是一種翻轉的思考。

Joyce和David讓我認識了翻轉教育,也影響了我對孩子的教育方式。他們孕育出三個優秀孩子的過程,或許正是他們省思教育反轉的起點,取代傳統父母必是識多見廣來教育孩子,他們從孩子學習過程中了解到賦予孩子能力,他們便能能夠開創無限可能。而現今適應未來世界的最好的工具就是程式撰寫、電腦語言。這些年來他們除了教育理念的推行,更積極推動各種電腦程式教育,把以往認定艱澀、局限在理科的專業才能學成的技能反轉成人人都應該、人人都能夠掌握的能力和適應未來生活的工具。

許多人認為是因著在美國自由的教育體系下才能夠有像徐家三兄弟的優異表現。在美國生活這些年,我能確定他們的表現絕非是文化環境的因素,而是取決於父母的觀念才是最大功臣。在宏義、曼如夫婦身上我看到他們翻轉的人生、翻轉的思考,在美國享有優渥生活的他們,為了父親的健康因素毅然決然返回台灣,將他們對教育、對生活、對科技的掌握轉而成為有系統的分享與傳承。他們的孩子也因祖父罹病開始積極投入生醫科技,這一家人不僅是翻轉教育的理論家,更是的實踐者,看著他們這些年不斷致力於將這股翻轉的動能帶入台灣教育,如今更欣見他們藉由文字和更多為人父母、為人師長的人分享,相信會讓更多家長老師產生共鳴,一起加入推動翻轉教育的行列,從自己做起,讓我們的孩子具備探索世界的勇氣和能力、讓他們掌握面對未來生活的工具。 ── 財團法人福臨文化藝術基金會 執行長 祁亞蕾

本書透過腦神經科學研究,結合作者的親身教育經驗,不只讓您的孩子不被3C產品所控制,反而更能用這些工具的威力,創造他們的未來。 ──長庚醫院失智症及認知障礙科主治醫師 徐榮隆

懷抱對科技的熱愛和對教育的理想,David & Joyce剴切地呼籲,我們對於軟體應用發展和程式設計教育,應該投注比現在十倍或百倍的關心。身為耕耘數位教育多年的科技人來說,我非常同意,也很敬佩。我強烈推薦讀者透過本書,拓展視野,修正觀念,激勵行動,改變自己,也改變孩子的未來。

                                                 ──澔奇數位及瀚師科技創辦人,史丹福大學電腦碩士,哈佛大學商學碩士 孫憶明

創新天才積極創辦一個未來最尖端科技的全人教育, 改變世界未來分享學習並共享經濟的創業新商業模式。

動手去做、自我探索、高層次頂端技能科技的未來學校, 讓所有人擁有最新創業科技、勇於創業、改變世界! 世界級尖端新創~EDUx School Moonshot Project!

                                                 ── 馬可瀚創辦人、商業週刊/先探投資封面人物 許芸融

因為從事新聞工作的關係,經常會與不同產業的經理人對話,但每每只要談到企業人才招募這方面的問題,總是會聽見企業經營者大嘆,「為何台灣現在的年青人,可用的人才如此難找!」

但是,明明台灣目前平均每年應屆畢業的大學生約為229,546人,加上碩博士畢業人數約為161,461人(註1),這麼多高等學歷畢業青年,為何無法滿足企業的需求?反而,呈現出「高學歷高失業率」的反差現象。根據主計處公布2016年三月,台灣20到24歲這個年齡層失業率高達12.59%,遠遠超出當月平均失業率的3.89%。

到底,這是企業的問題;還是台灣真的缺乏堪用的人才? 這個問題,或許從下面這個故事中,可以得到部分的解答。

我曾經為了新聞採訪,前往某國立大學旁聽該校EMBA學程中最為著名的「個案研究」課程。 在旁聽了幾堂課之後,給我的感觸是,老師是專業的,學生是用心的,但是許多的「研究個案」內容,卻是三十年前的!

天啊!以三十年前的企業個案,當成研究未來企業解決問題與創新發展的教材。 試想,拜今日科技快速進步之賜,許多產業型態已隨之被迫與時遽變,曾經「伊士曼柯達公司」在全球的攝影與影像沖印市場上無人不知,但如今已然消聲匿跡,只因無法跟上數位科技的腳步。

同樣的,當我們學校的教育方式與所教授的學程,依舊停留在過去三十年來所慣用的傳統思維與方法的話,又如何能夠期待培育出,可以滿足企業面對未來挑戰與創新的人才呢?

台灣歷經教改二十多年,過程崎嶇,至今毀譽參半。無論您對於台灣教改的成效認同與否,但如今我們更迫切必須面對的是,全球化教育翻轉的新思維。 因為,科技的力量,帶動了網路、通訊、數位內容的創新與重組,直接改變了人類從今爾後的生活與學習模式。

當老祖宗的文化變成一種底蘊時,我們更需要的是如何應用科技的創新,才能將有用的文化資產發揮出足以滿足新市場、新世界的創新價值,才不至於懷抱著老東西,卻被淹埋於新世界的浪潮中!

教育,絕對是一個國家面對未來競爭,創造永續發展,最重要的工程。

教育,更是個人、家庭,乃至於社會,建立更美好生活的學習基礎。

因此,當全球已進入再一次的產業革命之時,科技浪潮帶動了萬事萬物的改變,我們的教育又如何能夠不變呢?

今日欣見徐宏義與羅曼如夫婦,藉由自己親身的教育經驗,以及長年關注歐美教育發展並與各國教育專家學者研究的寶貴心得,撰寫此一探討未來教育的系列書籍《教育大未來》 軟體打造科技大未來:程式設計是下一代最重要的生存技能。 未來最好的學校:新世代全才教育與創業訓練。 超強未來父母手冊:你不能不知道的11個教養觀念與做法。

並嘗試著在台灣,導入美國EDUx教育基金會 (EDUx Educational Foundation)所推廣,「以數位科技和新的學習方式,改變我們給下一代的教育,也戮力於家長及教學者的數位素養 (Digital Literacy) 的教育及訓練,讓他們真正有能力去培養具全球視野及國際競爭力的子女或學生。」的創新教育理念。

無論您是在學學生,或是已入社會的年輕人;又或者您是教育工作者,或父母的身份,都應該參閱此書。為自己、為您的學生或孩子,建立一套足以迎向未來,創新學習的教育觀念與態度。

註1:教育部103學年度畢業生統計資料 https://stats.moe.gov.tw/qframe.aspx?qno=MgAwADgA0

                                                 ── 華視副總經理、中廣新聞網節目主持人 郭至楨

程式語言、創業精神、創造力、自我學習及分享與分工合作能力,已經成為這ㄧ代孩子面對巨大社會變遷、迎向未來世界挑戰的必備條件。但很可惜,這些都不是目前台灣主流教育所看重的,甚或說反其道而行。

身為小四生的家長,無力感不言可喻,但也不應忘記,影響孩子最大的還是家庭教育。因此,我們是否能成為他們品格養成過程中的好見證?是否能勇於追求仍非主流的科技教育價值觀?是否有足夠的好奇心協助孩子探索大未來?是否能及早培養他們獨立思考/解決問題及生活自理的能力?

有趣的是,我們本身也受傳統教育的束縛,如何破繭而出而不是作繭自縛將是身為家長最大的挑戰,此正是此系列書籍帶來的啟發。

                                                 ──活水社企投資開發共同創辦人,家長 陳ㄧ強

科技與教育是人類改善未來最重要的工具。我在台灣、香港、新加坡積極的推動科技人才的培育,做改變年輕人的未來的事; 這是一本改變教育的寶典。幫助我們的下一代擁抱科技、啟發他們的創業家精神, 才能開創一個更好的未來。讓我們大家一起來!

                                                 ──亞洲最大新創學校 ALPHA Camp 創辦人 陳治平(Bernard Chan )

在創新創業的時代中,我很贊同下一代應該從小培養創業精神, 要有擁抱創新事物的好奇和熱情,也勇敢面對未知與不確定, 所以,我相信無論是年輕父母或年輕工作者,應該都可從本書獲得助益.

                                                 ──<數位時代>執行長 陳素蘭

泰美教育基金會一直致力於屏東地區兒童教育的推廣。我們非常認同EDUx培植孩子科技教育的理念,除了邀請Joyce親臨泰美舉辦親子教育講座,也曾用Google Hangouts的方式合辦台北、屏東的Hour of Code(一小時學程式設計)的活動。

要培養孩子具有創造未來世界的能力,就需要創新的教育方法。他們的書,指出了和傳統教育非常不同的一條道路,提供我們家長和教育者一個全新的方向。

                                                  ── 泰美教育基金會執行長/泰美親子圖書館館長 張智惠

當學習發展成如同工廠流水線般進行著,一頓掙扎過後還剩下什麼? 現在主導權開始回到自己手中,越是清澈透明的眼越能發現更多資源及可能性,相信《教育大未來》讀者都能和我一樣享受在開創與探索未知的喜悅當中。

                                                 ── 航見科技有限公司 執行長 張東琳

人生直到過五十才領悟一件事,如果能夠重來,我會選擇自己創業;這也是我會給年輕人的建議。因為創業精神正是學習者最佳的態度;生逢網路時代,更是創業大浪潮的時刻。這本書有太多實證和論點讓人不禁擊掌叫好。真心相信,善用網路科技,是一個最好的學習和教育過程。

                                                  ── 串樓口議題社群社長 莊豐嘉

非常感謝對教育充滿熱忱不遺餘力的Joyce邀請我來為『教育大未來』系列書籍寫推薦文,期待已久的書終於要出版了!收到邀請後,就一直在思考……文筆笨拙的我該如何精簡且清楚的表達並推崇這套書呢?

改變現有的教育模式就要萌芽,藉由徐氏夫妻用心編寫的『教育大未來』系列套書來傳遞,讓更多人了解這世界正在快速不斷地在改變!臺灣必須打破舊有的教育思維,不要再墨守成規了。 科技進步的速度就像光速一樣的快,學校的教育卻還一直在原地踏步,家長的焦慮,小孩子對未來的茫然,已是現今要解決的課題。透過「軟體打造科技大未來」為未來生存技能作準備,軟體的影響已經無聲無息的深入每位的生活習慣,主宰著大家。 「未來最好的學校」潛移默化培養創業j家所需的思考模式及技能知識,拓展國際視野。「超強未來父母手冊」的腦神經科學實證,徐氏新教養法教您小孩子碰到困境如何獨立思考與解決問題的能力。 『教育大未來』系列套書是結合科技、創業訓練、新教養法,多元創新思維來面對未來的世界,實屬不易!這是改變未來的開創者,不可多得的好書,絶對值得我們閱讀推薦並且加以傳遞下去!

                                                 ──Dynasafe 業務專案經理 黃生發 & 家長 劉桂蘭 聯合推薦

沒有一個教育制度可以把不是天才的學生教成天才,但是不好的教育方法可以毀掉天才。這世界上的天才,遠比我們想像中要多。但為什麼我們在臺灣看到的這麼少? 作者夫婦結合了他們在臺灣和美國雙重的經驗,比起直接翻譯美國教育家的書,更能切中臺灣教育的問題和家長的心態。 書中有很多故事與我的個人經驗契合。希望自己的孩子能充分發揮他的天份嗎?那你該讀這套書。或許你現在的做法已經是正確的了,那看完你會更有信心。

                                                  ──和沛科技股份有限公司總經理 翟本喬

我姪子是大二時很幸運的接觸到EDUx,上完課後他直說真的是太晚學到這些課程,讓他眼界大開,對自己對未來更有自信和想法。 好的教育方針策略會讓個人和國家的未來變彩色,宏義和曼如一直在這領域努力,以我姪子的改變,我確信他們的教育理念與方法真的可以為台灣培育出更好的人才, 而這些人才未來的生活一定是彩色的,他們一定也會讓台灣翻轉向上。

                                                  ──創業者,家長 歐金月

目錄

〈推薦〉

作者序 找回孩子的學習熱情 徐宏義

My Voice我的聲音

導論

第一部 科技是我們的未來

軟體正在吃下全世界,新科技正在快速把人類帶向一個新的時代,而這新時代的雛型已經在我們眼前……

     Chapter 1: 軟體正在吃下全世界

     Chapter 2: 未來的世界是科技的世界

     Chapter 3: 未來的世界其實就在眼前

第二部 Hour of Code一小時電腦程式設計運動

Hour of Code是什麼?Hour of Code簡史、Hour of Code各種學習資源與EDUx在台灣推動Hour of Code之經驗分享。

     Chapter 4: Code.org 推動Hour of Code,風行全球

     Chapter 5: EDUx 在台灣推動Hour of Code

第三部 為什麼要學電腦程式設計?

政府領導人與科技界領袖等站在世界潮流先端的人都認為學習電腦程式設計很重要,而且電腦程式設計的學習早已風起雲湧,作者詳細說明了孩子應該立刻開始學習電腦程式設計的十一個理由。

     Chapter 6: 你的小孩必須從今天開始學電腦程式的十一個理由

第四部 視覺程式設計語言

不管大人或小孩,如果沒有經驗,學程式為什麼最好由視覺程式入門?學習視覺程式設計的工具有哪些?

     Chapter 7: 父母為何需要了解視覺程式設計語言?

     Chapter 8: 視覺程式設計語言

第五部 進階程式設計語言

介紹銜接視覺程式設計後的程式語言,以及學了視覺程式設計之後,接下來學什麼程式語言,整個程式的學習地圖應該如何安排。

     Chapter 9: 程式語言總覽

     Chapter 10: 如何選擇學什麼程式語言?

問題省思

致謝

作者序

如果你聽到的只是每個人都在說的話,你就只能想每個人都在想的事。 ― 徐宏義

If you only hear what everyone is saying, then you can only think what everyone is thinking.

找回孩子的學習熱情

我們因為出國旅行時差的關係,回台灣之後,有時早上四、五點就醒了,偶爾我們會到附近的大型公園運動。大約七點鐘左右運動完,走回家的路上,剛好是中、小學學生上課的時間。我們站在校門外看著他們魚貫走進學校,很訝異的發現這些大大小小的孩子神情都很呆滯,應該說面無表情,身上背著書包,手上提著便當盒,幾乎沒有人說話,大家安靜的開始又是一天的學校生活。

在旁邊的我們,感受到他們身上的壓力,和凝重的氣氛,我以為這是特殊的狀況,還特地跑到不同的學校去看,每次看到的都是令人難過與心疼的景象。小孩子的臉上在任何時候都不應該出現那樣的表情,可以看得出來他們對於那天的學習完全沒有興奮的期待。

我不禁在想,這樣的學習怎麼會有效果?怎麼會不影響他們一輩子對待學習的態度?

我們的答案

自從 EDUx開始在台灣運作以來,我們接觸到許多台灣的家長和孩子,深深體會到他們對教育、對未來的焦慮。這些父母期盼的臉龐及殷切的眼神,和孩子早上走進校園臉上的表情,一直深刻烙印在我們心中。

多年來,我們希望為台灣的教育做點什麼的心願一直在心中縈繞不去。幾年前,我們開始思考如何以完整的形式交代我們對科技與教育連結的多年心得,這一本書是我們的答案,是為所有的父母與台灣的下一代而寫。

這是我們想像中的讀者:你是一位正為自己前途打算的大學生或社會人士,你是一位想知道小孩應該怎麼教育才能有美好未來的父母,你是制定或執行國家教育政策的教育界或立法人士,你是第一線的老師或校長,你是對前途及未來的概念還很模糊的高中生或國中生,或者你只是好奇或擔心未來科技世界是什麼樣子,它如何影響我們生活的每一個層面,你現在能做些什麼準備。

我們在這本書裏寫的每一個字,都是全心全意為你而寫的。

我了解書裏特殊的文字風格及獨行的觀點或批評,或許會令有些人覺得不適應、不舒服,甚至不快,但請了解,這是一個知識份子對故鄉無保留的真心和高度的敬意。我在國外那麼多年,看到、經驗到許多進步的事情和做事的方法和經驗,很多時候,我看到台灣大多數人已經習慣於某些固定的作法和思想模式,從來也不覺得很多現行的作法有什麼不對,但這許多的事情及背後的心態正是阻止我們進步的障礙,只是我們生活呼吸在其中,因為習慣而看不見了。

我必須要說,台灣對於這些自以為知道、卻又不真正知道的問題,解決之道,或者僅是解決一小部分的辦法,可能在於聆聽一些新的觀點以及來自外部的一些作法。

有位智者曾說:﹁一次又一次做同樣的事情,然後奢求不一樣的結果,那真是瘋了。﹂︵ Insanity is doing the same thing over and over again and expecting different results.︶我認為我們現在的困境就在這裏,繼續採用舊的作法,奢想要用那樣的方式來解決現在的問題,最後會是徒勞無功,白忙一場;說得更清楚一點,我們無法解決我們不知道存在的問題。

真正的解決之道

教育不是只有課綱、考試和升學的問題,教育的關鍵在於未來的世界會怎麼發展,我們現在要做什麼,怎麼去培養有能力解決未來的問題與局面的人,這才是根本之道。沒有去思考解決這些最基本的問題,談教育改革只是隔靴搔癢,在水面上激起一些漣漪而已,對於真正需要的改革,事實上毫無助益。

我當然不是在暗示或明示洋槍大砲就可以解決我們的問題,但是至少我們要知道洋槍大砲長什麼樣子、在哪裏、怎麼操作使用,再來看看洋槍大砲對我們是不是真正有用,這些需要長年的研究和經驗的累積,不是幾個官員頻頻出國考察,各處轉一圈可以看到的。

淺碟文化確實瀰漫、包圍著我們。真的,如果我們什麼都有,什麼都懂,那為什麼我們愈來愈落後?或者說,相對於別人,為什麼我們表現得愈來愈差?當然,你可以舉出一些數據,說明我們強過別人,過得比別人好。但是那些數據違反我們的經驗、我們的感受,大家很清楚知道,我們整體的表現如何,特別是和新加坡、韓、日、中國大陸相比,我們在哪裏?

當前與別人的比較是重要的,但是更重要的是,我們的走向是往上還是往下的趨勢?

如果目前我們落後,但是趨勢往上走,那我們是有希望的。反之,如果我們是在往下走,不管現在我們是在哪個位置,未來是堪虞的。我們究竟是在往上或往下,不須我來置啄,問問路上的民眾和學生,看他們給你什麼答案就夠了。

不管我們現在情勢如何,也不管我們現在是往上或往下,如果我們能想辦法看見問題,計畫未來,我們就有可能扭轉局勢,反敗為勝。

由敗部復活

反敗為勝並不簡單,在歷史上卻經常出現。拿運動來說,令人難以忘懷的敗部復活,最後跌破所有人眼鏡的故事當屬二 ○○四年大聯盟美國聯盟的冠軍賽,波士頓紅襪隊在七戰四勝賽制中已連輸三場,世敵紐約洋基隊只剩一場就可以壓倒性取得美聯冠軍。 沒想到從那一點開始,紅襪隊一場一場的贏回來,不可思議的連贏了四場球,最終以四比三氣走洋基隊,取得聯盟冠軍。

挾著連勝的氣勢,在世界大賽中對上聖路易紅雀隊,再連勝四場,打趴紅雀,贏得世界冠軍,終止了紅襪隊連續八十六年與世界冠軍無緣的噩運,也打破了著名的的 Bambino詛咒。

同樣不可能的任務在二 ○一六年 NBA的冠軍決戰又重演一次,金州勇士隊挾著例行賽打破 NBA紀錄的七十三勝九負的超強戰績,以勢如破竹姿態進入 NBA的冠軍賽,馬上先贏了兩場,二比 ○的絕對領先優勢下, LeBron James領軍的克里夫蘭騎士隊好不容易在主場討回一勝,比數成為二比一;接著勇士隊再勝一場,以三比一領先。

在 NBA的歷史裏,有多少隊曾經在三比一落後的頹勢中最後贏得了冠軍?答案是零,從來沒有一個球隊可以從三比一的谷底裏跳出來。偏偏破歷史紀錄就在二 ○一六年發生了,騎士隊在三比一絕對落後的劣勢中連贏了三場,最後贏得 NBA總冠軍。

這說明了什麼?說明了天下真的沒有不可能的事,只要相信自己,背水一戰,孤注一擲,所有人匯集智慧和精力,沒有什麼是不可能的。

台灣如果能認識到退一步就是懸崖,再無退路,民心一致,眾志成城,一定可以反敗得勝。如果還是自滿,看輕對手,不承認自己目前落敗,那就要面對難以翻身的殘酷事實。因此,在這本書裏,我們嘗試描述新科技如何快速的在定義未來世界的樣貌,科技將如何影響教育,軟體主宰未來,程式設計要如何學?

我們接著闡述﹁現在﹂應該要怎麼做,來逆轉節節退敗的局面。如何在新觀點、新作法之下培育優秀、具國際競爭力的人才,不但要超越我們的對手,而且為我們的下一代準備一個美好的未來。

我們在想,這不就是我們這一代的責任嗎?

我們急切的想要和你分享許多新的發展,這本書提出了包括程式設計、新科技、腦神經科學、人工智慧、機器學習︵ Machine Learning︶等等,許多與未來世界有關的題目。

對許多人來說,或許看了會有點暈頭轉向,但是我們謙卑的邀請你,耐心的讀完這本書,我們相信,讀完整本書後,你對自己或小孩以及台灣的前途,會有不同的看法和作法。

家長或老師在讀這本書時請注意,當我們提到﹁你﹂的時候,請讀成﹁你的孩子﹂或﹁你教的小孩﹂;正在大學念書或已畢業的年輕人在讀這本書時,我們提的﹁你﹂,就是針對你提出的意見。

活在未來

有一家著名的雲端科技銷售管理系統公司叫 Salesforce,創辦人叫 Marc Benioff,是一位非常成功的創業家。他的師父︵ Mentor︶是 Apple電腦的賈伯斯︵ Steve Jobs︶。他說賈伯斯向他說過對他影響深遠的一句話:﹁ Be Mindful and Project for the Future.﹂︵要警覺,要計畫未來。︶這真是一句太重要的話,一個人或一個社會

現在的好壞就是過去所做一切的累積,因為現在就是過去的未來。

Marc Benioff創辦 Salesforce之前在 Oracle工作,他的另一個師父就是他的老闆,也就是 Oracle的創辦人 Larry Ellison。他說他們常開玩笑說, Ellison說話時常把文法的時間順序搞錯,老是把現在式當未來式用,明明還沒發生的事,他說起來好像已經發生了。他老闆的這個態度教他,成功的領導者想的永遠是未來,不是現在。

世界有名的冰球選手 Wayne Gretzky曾經說過一句名言:﹁你得滑到冰球圓盤︵ puck︶要去的地方,不是到圓盤去過的地方。﹂

把未來看成是現在才是追求成功的人要做的事。

我們常聽人說:﹁活在當下﹂,這是一個錯誤的觀念,錯誤的觀念導致錯誤的作法,最後導致失敗。每個人和每個國家應該﹁活在未來﹂,為未來目標而活,這就是賈伯斯那句話的涵義。

這就是為什麼我要花那麼多時間談未來是什麼樣貌,有部分未來其實已經來到眼前。如果不知道這些,以為未來科技的進展和走向與自己毫無關係,那就是在背棄自己或孩子的未來,因為未來很快就來到,沒有長期為未來準備的一群人,就會是失敗的那一組人。

我喜歡看運動比賽,主要的原因是從比賽裏我可以學到、體會到很多的道理。我什麼運動都看,有一次看到奧運射箭比賽,發現那些神射手真是不簡單,他們的目標看似固定,但因為在戶外,必須把風向,風力,風速全考慮進去,選手不能往目標直直射出去,那樣箭飛到靶心的時候,早已偏離紅心。他們必須要射歪的,箭穿越空氣,被風帶動偏向,一面往前,一面水平或垂直平移,這些因素全部加在一起後,箭射到靶的當口,才能不偏不倚的射中紅心。

靶心就是未來我們所欲達到的目標,而風的因素就是現在到未來之間所會產生的變化,如果不去思考未來可能的變化,絕不可能成為未來的贏家。

如果你還循著舊方法、舊思想、舊教育、舊教養、舊心態、舊知識、舊制度去教養孩子,所能得到的就是一個無法適應未來世界的古人。

﹁為未來準備﹂就是這本書的訊息,也就是為什麼我要談科技,談未來,談軟體,談程式設計是什麼,為什麼要學程式設計,怎麼選擇程式語言等,這裏面每個題目都非常重要,都不能不知道。

這本書最終要傳達的是,未來是在變動中的,以不變應萬變只會領自己走到死巷中。觀察未來,思考未來,計畫未來,因應未來的變動改變自己的方向,就像神射手在屏息凝神中,必須計算瞬息萬變的風力風速,跟著改變他射出的力道和方向,才會有正中紅心的機會。

你聽過 Kodak︵柯達︶、 Reader's Digest︵讀者文摘︶、安隆︵ Enron︶、 WorldCom、雷曼兄弟︵ Lehman Brothers︶、百視達︵ Blockbuster︶、 Schwinn Bicycle這些名字嗎?這些都是名震一時的大公司,因為他們沒有計畫未來,守成不變,堅持錯到底的結果就是被掃進歷史的灰燼當中。大家要以他們為殷鑒,不要重蹈他們的覆轍,成為被未來淘汰的人。

導論

這本書的內容很多,結構也有點複雜,因此在這裡請容我們做些簡單的導讀。

未來已經在我們的生活之中

本書的第一部分描述未來世界是什麼樣子。第一章講軟體正在吃下全世界。矽谷著名的投資人 Marc Andreessen在二 ○一一年八月二十日在︽華爾街日報︾發表了一篇文章︿ Why Software Is Eating The World﹀︵為什麼軟體正在吃下全世界︶,他由零售、娛樂、音樂、電玩遊戲、電影、攝影、電訊、汽車、石油、天然氣、財務、醫療、教育、國防等各個層面分析軟體的威力,舉了許多例子證明軟體已經在整個科技發展上佔有主導地位。

當然,強調軟體的發展,並不在於否定硬體的重要性。事實上,每一項硬體產品都需要許多軟體來控制,現在發展中的無人駕駛汽車,車上配備許多的電腦和感應器等各式各樣的硬體,這些硬體零組件要工作,全都要靠軟體從中奔走接續,把這些硬體串連起來,才能竟全功。所以未來的世界,當然是軟體當家的世界。

我們都知道,人類的社會不停的在往前走,這是個不變的趨勢。但是光知道這些是不夠的,甚至是危險的,因為我們常會因為知道世界大概的走向,而忽略了更重要的事情,那就是它往前的速度。

人類社會在不同時期進步的速度是不同的,我們會以過去的經驗來設想將來進展的快慢,但這是個危險的假設,因為如果假設錯誤,我們很有可能措手不及,連應變的時間都沒有。這不是危言聳聽,而是每天都在發生的事情。大家看到關廠的工人以及工作被機器取代的收費站雇員在抗議,覺得和自己無關,但真的是這樣嗎?

美國有一位作家 Garrison Keillor,寫了一本小說叫︽烏比岡湖日子︾︵ Lake Wobegon Days︶,烏比岡湖是一個位在明尼蘇達州草原邊緣的小鎮,它是一個數十年都不變,被時間遺忘的小鎮。在這個小鎮裏,﹁所有的女人都很強壯,男人都長得好看,小孩都是中上之資。﹂這是他們對自己的評估。真象是,小鎮的人坐井觀天,生活在夢幻中,他們自以為是的都不是事實。後來有人就稱這種自我感覺良好,卻與事實不符的現象叫烏比岡湖效應︵ Lake Wobegon Effect︶。

同樣的效應,心理學家則有一個比較學術的名稱,叫 Dunning-Kruger Effect,或 Illusory Superiority︵優越幻覺︶。 David Dunning 和 Justin Kruger是康乃爾大學的心理學家,他們研究發現,能力低的人,常常會把自己的能力想像得比實際上高出許多,無法真正了解自己的程度在哪裏。 Dunning和 Kruger對這種現象的解釋是某些能力不足的人缺乏自我評估的能力,以至於產生內在的幻覺︵ internal illusion︶,錯估自己所在的位置。

如果我們認為自己並非藍領階級,被遣散或工作被取代與己無關,就是犯了 Dunning-Kruger效應的錯覺,以為可以自外於科技的進步或社會根本的變革。在新科技的巨輪下,現行的教育制度和學習方式早已過期。有人說,學校畢業後發現所學的東西已經過時。實際上,這樣的說法也是錯的。如果真要說的話,說上半年或去年學的東西已經過時還比較接近事實。

問題在於,許多學校教的東西,老早已經是過去式,將來要用的知識、應該具有的能力,卻是學校完全沒有教的,這才是令人擔憂的事情。

關廠工人可以責怪政府沒有未雨綢繆,缺乏應變方案,但沒有辦法改變受傷害的是自己的事實。同樣的,父母寄望政府趕上時代,改革教育,卻忽略了政府即使做得不錯,也只能趕上它所看到的時代,改革它所知道的教育,這是最好的狀況。但即使是最好的狀況,仍然不足以應付新科技帶來的大變動,這是危言,但卻是事實。

探索了軟體的威力之後,我們在第二章開始介紹在未來學家眼中,將來的十年、二十年、三十年、四十年、五十年,人類的世界 ──不只是在地球上 ──會是一個什麼樣的面貌。甚至人類自身在人工智慧、機器人,以及尖端生物科技的快速發展下,會變成什麼樣子。這裏面的分析,或許會令某些讀者覺得不可置信或完全不同意,但我們的目的是詳實的描述最有可能的未來,就像哈佛教授,也是未來學者 George Church說的,﹁不管喜不喜歡,你自己要去習慣未來。﹂

第三章說明未來其實已經在我們伸手可及的範圍內,許多我們以為還在未來的事,其實都已經在我們的生活裏。就如同 William Gibson講的名言,﹁未來已經到了,只是沒有平均分布罷了﹂。還沒到我們這裏來的東西,並不表示在地球上不存在。

如果它存在,我們就應該及早認識,及早應變。如果以為晚過幾年沒什麼差別,那就是忘記了世界的競爭是相對的,也就是說別人前進,我們雖然不動,其實和別人相較,我們是在往後退,這是很淺顯的道理。坐過火車,頭往窗外看過的人都知道,火車往前開動時,車站是在往後退的,火車加速愈快,車站後退的速度就更快。

本書第一部分的總結是,軟體正在吃下全世界,新科技正在快速把人類帶向一個新時代,而這新時代的雛型已經在我們眼前。

如果你是年輕人,或許還在學校求學,或許已經步入社會,對於這樣的新世界,你該怎麼準備自己?

如果你是父母,你的孩子在未來十年、二十年內也要步上舞台的中央,你希望他能平安、快樂,這是一定的,但是你也同時希望你的下一代活得有意義、有貢獻。

如果是這樣,你不能繼續睡在烏比岡湖畔,徜徉於只存在幻境的桃花源裏。請往下繼續讀,裏面提供了我們的答案。

一小時學電腦程式的效果

在美國的大賣場︵如 Costco︶或超市︵如 Whole Foods︶常有許多給顧客試吃的小攤位擺在賣場各處,我不吃這些試吃品,但常看人像逛夜市一樣,吃了一攤再換一攤,逛完之後,肯定吃飽了。我曾經問過大賣場的經理,這種試吃的效果如何,我指的是對銷售產品是否有效,他說效果非常好,我想這個就是人性。就像在台灣有些水果攤的老板會放些水果的切片,讓顧客嘗鮮,我看吃的人大多會買,買了水果之後,回家打開之後甜不甜,那就看老板的良心了。

我在本書的第二部分︵第四章︶談到現在全球最熱門的 Hour of Code︵一小時學電腦程式︶之緣起和全球各國爭先參與的過程。 Hour of Code是矽谷一對伊朗移民後裔兄弟 Hadi和 Ali Partovi想出來的,它吸引全世界的人 特別是小孩子和弱勢的族群 一起來體驗電腦程式設計。

如果把這對兄弟比喻成賣東西的商人,他們想賣的東西並不是﹁一小時學電腦程式﹂,雖然那是他端出來的東西,但那只是試吃品,他們真正要賣的,也就是他們的最終目標,是要推動下一代長期來學電腦程式設計。

他的作法看起來沒什麼特別,卻是非常聰明的手法,因為電腦程式給人的印象就是專業、困難、無趣,簡單的說,就是很難。但真的是這樣嗎?其實不盡然,視覺程式設計工具的發明︵如麻省理工學院發明的 Scratch︶,讓寫程式變得很容易,連四、五歲的小朋友都可以做,每個人都可以學得很開心,很有成就感。

程式設計是軟體開發的根本,而軟體是未來科技社會最重要的核心。沒有軟體,所有的硬體全部都要停擺,人類文明的基礎建設︵ Infrastructure︶整個就會摧枯拉朽的癱瘓掉。所以程式設計是很重要的。它同時也是地球上每個國家未來競爭力的指標,哪個國家的軟體開發能力強,它就能在未來世界裏吃香喝辣,否則就是吃癟,這是再清楚不過的事了。

所以各國在以前是競相做軍備武器競賽,而現代的競賽已經改成軟體的競賽。美國了解這一點,所以當 Partovi兄弟成立非營利組織 Code.org開始推動程式人才的培養時,美國各大企業搶著參與,政府也不落人後,歐巴馬親自帶頭參加,寫下美國歷來總統的第一行程式,同時也積極的參與錄影和演講,告訴美國的下一代,國家要維持領先,要有更多的人投入程式設計的行業。

問題是,怎麼做?答案是,先來試一個小時再說。多數的小朋友試了一個小時之後都會說,我喜歡,我要學程式設計。 Hour of Code聰明之處就在這裏,如果一開始就推動全民學程式,那麼阻力會很大,參加的意願也會很低,除了大家還不了解程式設計是什麼之外,主要是程式設計難學的形象和不知學了能做什麼的 疑慮。

在這一章裏,我也談到 Hour of Code的資源在哪裏。 Code.org和參與夥伴們的作法是把所有的資源放在網上,讓所有有興趣讓小孩參加 Hour of Code活動的單位,不管是學校也好,社區也好,教堂也好,甚至自學家庭或任何小團體都好,都能自己上他們的官網,在眾多的選項裏選擇合適的工具,由老師、家長、志工大哥哥、大姐姐帶著小朋友來學習,這是多麼棒的一件事!所以我把他們提到的資源,大致列舉了一些,供不同團體自由選擇。

接著,一個常被問到的問題是,﹁一小時學電腦程式之後呢?﹂當然,這也是 Code.org等著大家來問的問題。他們在官網上也放上了更多的學習資源,這些都是比較長期的學習資源,因此我在提到﹁ Beyond Hour of Code﹂︵一小時學電腦程式之後︶也羅列了一些。除此之外,我還提到 Code.org並未提到的一些其他學習資源。

接下來,在第五章,我提到 EDUx如何在二 ○一三年年底,幾乎和 Code.org同時,在台灣開始推動 Hour of Code的公益活動,我們用個人的資金與力量,去任何要我們去的地方,推動小朋友學程式的活動,我們在臉書、部落格裡宣傳學程式的好處,我們連絡政府的單位和私人機構,只要他們願意聽,我們就去。

除了台北之外,我們跑到台東、屏東、高雄、台南、台中、桃園,我們不在意花多少錢,有多辛苦,只想做一件事,那就是推動我們心中的夢:把台灣變成軟體科技之島,成為世界的軟體中心。

在我看來,那是解決台灣的經濟、社會、政治,以及最令我痛心的各種汙染的根本之計。這個夢當然不可能由我們單獨來完成,但只要這個夢想可以得到許多人的認同,並且大家攜手朝這個目標邁進,那台灣是 —— 有希望的。我也在本章裏提到我們推動 Hour of Code的十一點心得,其中包括給小孩學程式的建議,以及給政府在培養台灣軟體人才的建言,我也簡單說明了新加坡的作法,和新加坡能給台灣什麼啟示。

我提到新加坡這個國家並不是隨口說說,台灣常有人拿新加坡土地不大來調侃,這是一種夜郎自大的心態。新加坡的努力和成績有目共睹,總理李顯龍剛訪美回來,如果你有在注意,歐巴馬總統用最正式的國宴款待,從到場參加的美國各界重量級人士,就知道美國非常重視新加坡這個盟友。

新加坡的經驗絕對有許多值得台灣借鏡之處,如果我們只自滿於小確幸,全民運動只是討論吃東西,然後經濟直直落,教育還是古時候那一套,那我不知道我們以後要吃什麼。

小孩學程式設計的理由

本書第三部分談到,為什麼小孩需要學電腦程式設計。關於這個議題,我們在二 ○一三年底在把美國的 Hour of Code︵一小時學電腦程式︶免費公益活動帶到台灣來。那時候,家長會問:小孩需要學電腦程式嗎?會不會太小?學了有什麼用?

幾年後的今天,才開始有報導提到有若干國家已經把小學生學程式規畫到正式的學校科目裏,台灣雖然晚了好幾年,也終於依樣把程式設計放到新的課綱裏,大家好像準備好了,蓄勢待發,小學生要來學程式了。

問題是,為什麼要學程式設計?教育人士說,學程式是學邏輯思考。再問下去就沒有了。老師如此,教育者如此,其他人更遑論懂得了。小孩子為什麼要學程式設計的理由其實比表面上看到的要深得多。

我們在這一部分裏詳細解釋了為什麼要學程式設計的道理,我們提出了十一點理由,但是魔鬼真的藏在細節裏,有幾條或每一條理由是什麼不重要,重要的是我們在解釋那個理由的細節,了解體會這些內容,對於我們為什麼要做這件事,怎麼做都很必要。因為知道﹁為何而戰﹂提昇我們的動機,讓我們碰到困難能堅 持下去。

在不懂的人沾點醬油、品味一下就以為學到了,就沾沾自喜的離開的時候,堅持下去的人才會看到自己領先的差距。

如果你是大學生或已畢業的人,請你仔細看這一部分,因為它和你息息相關,不管你的專業是什麼,程式設計是未來人的基本訓練,從事任何行業都會用到。說得更精確一點,程式設計所學到的對於你從事任何一件事都會有很大的助益,理由請看書的這一部分。

在美國,已經有許多人參加三個月到一年的程式設計密集訓練後,轉業成功,找到電腦程式設計的工作。對於不喜歡、不看好自己目前行業的人,程式設計絕不是天書,考慮轉行學程式設計,加入軟體開發的行列,絕對是一件可行的事。

我們開辦的﹁科技媽媽俱樂部﹂︵ Tech Mom Club︶及﹁科技女孩俱樂部﹂︵ Tech Girl Club︶鼓勵媽媽及女孩學程式設計。理由很簡單,程式設計是一件特別適合女孩做的事。

第一,程式設計不是純科學,它和設計連在一起,很需要美感。而許多女孩子的長處就是設計和美感的結合。

第二,程式設計是軟體,不是體力活,女性天生適合這項工作。

第三,軟體行業或新科技行業缺乏女性,因而需才孔急,女性在這一行裏會有先天的、或者更正確的說,有競爭的優勢。女孩子沒有理由不擁抱程式設計。

第四,媽媽們常要負擔在家照顧小孩的工作,隨時可以在雲端工作的程式設計是天上掉下來的禮物,媽媽學會程式設計後可以在家開創副業,這是一舉數得的事。

如果你覺得可能,沒有任何人可以告訴你,你做不到。

我們還需要說更多嗎?

科技的進步代表人類的壽命會迅速拉長,就如同你無法想像以前人類活到三、四十歲就結束了,你也無法想像科技是否可以將人類的平均壽命延長到一百歲、一百二十歲、一百五十歲,或超過二百歲。

不管怎麼說,你可以這樣看,如果你現在是四十來歲,你應該把自己看成是二十來歲;如果你是六十來歲,可以看成是三、四十歲。如果你同意這個說法,那你就會同意,你還有許多年可以活。

因此,幫你自己一個忙,不管幾歲,開始學寫電腦程式。

那麼學程式設計可以做什麼呢?

如果你是小朋友,在學寫程式的時候,老師一定有和你討論過,你學寫程式,想要用來做什麼呢?如果你沒有特別的想法,老師也會和你討論,了解你的興趣,知道什麼事會讓你興奮,接著就引導你去訂下一個目標,這樣會讓你學程式設計更有目的,更來勁。我們有國小高年級或國中的小孩,一進門就說他想要學程式來做一個遊戲給同學玩,觀察他的學習,你會發現他有比別人強的自我動機,這是很好的。

如果你是成年人,那你可能在學程式之前,老早已經想到為什麼你要來學,我碰過有人說,她想製作自己的網頁,把她先生和小孩的照片放在網上,她覺得 Facebook和 Instagram好像比較零散、缺乏組織,她希望能做一個永久性的家庭網站,我們當然鼓勵她去達成目標。

有更多年輕人學程式設計的目的是想要拿它來找工作或創業,這是再棒不過的事了。程式設計真正的威力就在創業裏彰顯出來,程式設計就像是一部超級跑車,它有無窮的威力,如果沒有寬敞的賽車跑道讓它馳騁,那再好的超跑放在那裏,也只是一堆好看的廢鐵而已。但是如果開放一條空曠的跑道給它,它就能釋放出令人驚豔的能量。

創業就是學習程式設計之後的一條永無止境的跑道,在這條跑道上的名人堂裏有比爾蓋茲、賈伯斯這些 人,你能不能登上創業的名人堂不重要,重要的是,像一位創業家說的:﹁我可以接受失敗。每個人都在某個地方跌過跤,但是我沒有辦法接受不去嘗試。﹂ 說這句話的創業家叫喬丹︵ Michael Jordan︶,他碰巧也是過去打籃球的人,現在他是 NBA球隊 Charlotte Hornets的老闆。幾天前,我還在電視上看到他球隊輸了球,臉上沮喪的表情。但是對我來講,他在打球時是那麼的賣力和專注,退休了之後,還是那麼的拚命,他這輩子活得非常精采。如果像他已經有過大成就還這麼拚,年輕的你有什麼理由不去闖闖,活出你生命的光與熱來?

了解視覺程式語言

本書的第四部分談視覺程式設計︵ Visual Programming︶。所謂視覺程式設計,就是指學程式的人是透過原創者設計的一個視覺介面來寫程式,學習者經由操作視覺介面提供的工具或元素進行創作,小朋友或任何初學者,經由這樣的介面來學習,避免掉枯燥繁重的一行一行的打出程式語言,但還是可以學到程式設計的精髓和體會程式運作的原理,是一件非常棒的發明。

第四部分的第七章說明為什麼父母或一般人需要了解視覺程式設計和其他的程式設計語言的細節。

我在學校學數學、科學時,常會懷疑為什麼要學那些東西,到底那些知識和我們生活有什麼關係,學了能做什麼用,不學又會影響什麼?在學校時,沒有人給我解答。我帶著這個疑問由中學、大學、研究所,一直到就業,自己有了小孩之後,才慢慢想通,給自己一個比較好的解答,也給孩子一個他們可以理解的答案。

在思考﹁為什麼﹂的過程,也是一個發現的旅途,你愈是去想,就愈會發現學的東西都會有用。數學、物理、化學、生物等,學得愈多,就愈通暢無障礙,那種感覺好像到處都亮綠燈,往哪個方向走都行得通。學得不夠、學得不好,就覺得到處都是路障,前後左右都行不通,那是很令人沮喪的事。

比如說,在學物理時,要用到某一部分的數學觀念或技巧,如果數學沒學好,那一部分的物理就通不了。學化學時,有時也要用到物理,如果物理沒弄懂,那一部分的化學就卡在那裏。中學學生物時,以為生物就是背許多的事實︵ facts︶,真的,那就是我對生物所有的印象。

上了大學之後,我就再也沒碰過生物,一直到有了小孩,小孩升到大學、研究所,一直在做和生物有關的學問,自己才重新拿起生物來瞧瞧,這個時候才發現生物真是一門很有趣,和我們息息相關的一門學問。

那時我就在想,如果在學校的時候,可以有老師或任何人,能夠幫學生把整個比如說中學的生物︵或數理化︶整體講過一遍,不是教細節,而是一個介紹性的總覽︵ Overview︶,告訴我們在未來的六年內 ──三年國中、三年高中,其實應該併在一起談,因為學問其實沒在管你國中或高中 ──你要學的是什麼,學的東西之間有什麼關聯,為什麼要學這些,學了之後可能有些什麼用處等等,那會非常非常有用。

學習前的總覽介紹十分有用

有什麼用?我現在知道,有大用。學生經過這種預告式的介紹︵ Preview︶之後,他會知道現在學什麼,接下來學什麼,之間的關聯是什麼,學習會變得有方向、有目的。舉個例子,不久前 Pokémon Go正式入侵台灣,我知道會引起轟動。第一天的早上特地跑出去看看,果然一路上看到許多年輕人拿著手機,到處鑽來鑽去,在找他的怪獸。

下班後,我們例行性到大安公園散步,不得了了,到處都是找尋寶物的尋夢者。有小孩,有年輕人,有中年婦女和男士,整個公園的氣氛和平日完全不一樣。曼如說,這個情景讓她想到小時候過元宵節,每個人提著燈籠的熱鬧情景。

她提到燈籠,也勾起了我小時候的回憶。小時候,大年十五,鄰居的小孩子會不約而同的提著自己的燈籠在定點會合,附近有個廢棄的防空洞,我們都會進去探險。有些比較大的小孩都會裝神弄鬼,鬼吼鬼叫的,嚇得我們全身起哆嗦,也跟著鬼叫起來,鬼叫聲此起彼伏,尤其第一次進那個防空洞,它很深,你根本不知道會走哪那裏去,有沒有出口,會不會碰到什麼怪東西。這是第一次的初體驗,嚇都嚇死了。

等到第二年之後,變成識途老馬,我知道裏面有什麼、沒有什麼,會走到哪裏去,漆黑的防空洞再也嚇不倒我了。我的意思是,一個鳥瞰式的整體介紹,可以排除學習者的恐懼,知道會碰到什麼,整個看起來是什麼樣子,學生就不會有恐懼,而且反而會引發他們的興趣,就好像期待約會一樣去迎接新的課程,這和完全不知道會碰到什麼,等著被驚嚇︵ shock︶的經驗是完全不同的。

再說一個我個人的故事。我在高中時,對數學就很有興趣,但是不知道為什麼就是學不好,我當時的感覺是我太笨,沒有足夠的智力去了解那些內容,所以相當沮喪。於是我跑到台大數學系分別去找了楊維哲和黃武雄兩位教授,向他們請教高中數學要怎麼學,沒想到他們都答應和我談一下。

那是很多年以前的事,我已經忘了談話的內容細節,但是有一件事我記得非常清楚,兩位老師不約而同的談到一個技巧,就是在學期一開始拿到書時,先把整本書瀏覽一遍,不是細讀,而是一頁一頁翻看,大致上了解在說些什麼,可能用一兩天的時間,把整本書翻過一遍,就可以有一個整體的概念。

我忘了我當時實際上聽懂了多少,後來我也沒有再去找他們,他們當然也不會記得曾經指點過這樣一個高中生,但我對他們兩位一直感銘在心。我知道,其實這樣的風範一直影響著我。

現在我們從事 EDUx基金會的工作,花很多力氣和許多自己的資源,想要改變整個教育的錯誤方向、觀念和作法,注入新科技的教育,雖然力量很微薄,但之所以還是像唐吉軻德一樣,明知不可為而為之,胸中的一股幫助別人的熱情未曾消滅,也是受到像兩位數學教授以及一路上幫助我小孩成長的許多人士,這所有的人給我們的啟示。

再回到剛才的題目。我要說的是,再漆黑恐怖、不可知的防空洞,如果你去過,第二次就不會那麼驚恐。同樣的,學一樣學問,如果有預覽、鳥瞰式的整體先介紹一遍,對未來的學習方向,會非常有助益。

我在本書第七章介紹為什麼需要知道學程式設計有什麼用,在學些什麼內容,以及學習順序應該為何。

我先由第八章的視覺程式設計開始介紹,說明為什麼學程式,不管大人或小孩,如果沒有經驗,最好由視覺程式入門;接著我提到學習視覺程式設計的工具是什麼。最有名的,是麻省理工學院開創的 Scratch語言,但這絕對不是唯一的。我還介紹其他很多不同公司開發的不同視覺程式設計工具。

接著談 Unplug︵不插電︶,意思是說,不用電腦來學習程式設計。這不但可能,而且是一個很好的方式, Unplug讓學齡前、不識字、不會打字、不會使用電腦的小孩子,也可以有機會接觸程式設計,當小小孩經由 Unplug知道什麼是演算法︵ Algorithm︶,什麼是程式︵ Program︶,他以後接觸視覺程式,就可以有更好的準備,學起來就會更順利。我還寫了一個 Unplug的完整作法,家長有機會可以和孩子先玩一玩。

入門之後的銜接

接下來,第五部分的第九章我介紹了銜接視覺程式設計後的﹁正式﹂程式語言。我把﹁正式﹂兩字加上引號,是因為我認為視覺程式語言並非不正式的語言,只是一般人這麼說,在無傷整體了解之下,為了便利說明,暫時從俗。

我先介紹所謂的動態語言︵ dynamic languages︶,這包含了 Python、 JavaScript、 PHP、 Ruby;然後介紹非動態語言︵ static languages︶,這包括有 Java、 C、 C++、 C#、 SQL、 Objective C/Swift。然後我介紹了 HTML和 CSS,這兩者雖然不能稱作是程式語言,但是它們是做網頁重要的工具,也是不能不學,不能不會的工 具,所以在這裏說明,接著介紹要做 iOS的應用程式︵ Apps︶,需要用到那些語言和工具。最後,介紹要做 Android的應用程式,有哪些不同的方式可以選擇。

特別要說明的是,不管是製作網頁的 HTML及 CSS,或是製作 iOS或 Android的應用程式,有一點非常重要的是,這些都不是單純寫程式就可以解決的事,都牽涉到設計和美感素養,因此我也簡單談了一下設計訓練的重要性,這也就是為什麼在 EDUx的系統裏,核心科目還包括設計思考及設計訓練的原因。

第十章,也是本書最後一章,我談到學了視覺程式設計之後,接下來學什麼程式語言,整個程式的學習地圖應該如何安排。這分成兩部分,先談小孩子接下來學什麼語言,另一部分談高中或大學以上的成人,在選擇程式語言時,可以有哪些考量的取捨點。

小孩學程式語言的順序思考點比較單純,成人因為牽涉到職業及生涯,考慮起來就複雜許多,因此我提出了五點不同的思考方向,原因是一個人的精力和時間有限,不可能也不必要學習所有的程式語言,必須要有專攻的項目,所以需要有不同的考慮重點。

我建議可以由以下五個方向來考慮:第一,由想要做的事決定學什麼程式語言。第二,由程式設計專業來決定學什麼程式語言。第三,以未來薪資報酬的角度來思考未來要走的方向。第四,由程式語言的使用率︵ Popularity,也可以說是受歡迎的程度︶來決定。第五,由程式語言受歡迎度的趨勢走向是往上或往下來決定。

這雖然只是思考點,但我提供的資訊會非常有用。一旦決定由什麼語言入手之後,就必須全力以赴,就像學音樂不一定要當音樂家,而是認同音樂的素養可以豐富我們的人生。學程式設計語言,不只是豐富人生,不管你未來從事什麼行業,程式的技能可以幫助你把工作提昇到另一個更高的層次。退一萬步說,程式的訓練是未來科技世界的公民每個人都必須要有的素養。

現在,繫好安全帶,準備進入你的科技與程式教育驚奇之旅吧。

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