KIBO:来自MIT的儿童编程启蒙机器人

智慧KIBO

2016年年底,BRC Innovation LP领投了美国青年科学家最高荣誉 (PECASE)总统奖获得者、美国塔夫茨大学Marina Bers教授创立的儿童科技教育机器人公司Kinderlab Robotics。 该项目源于Marina Bers发起的塔夫茨大学艺术与科学工程研究生院的儿童早期科技教育项目ECT (Early Child Technology)。为了将这一技术和产品推向市场,Marina Bers教授与合伙人Mitch Rosenberg筹备创立了KinderLab Robotics,并获得BRC的领投。

KIBO:来自MIT的儿童编程启蒙机器人-少儿编程网
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KinderLab Robotics的机器人KIBO在美国的学龄前儿童中非常受欢迎。KIBO是专为年龄4-7岁的儿童设计的机器人套件,由KinderLab Robotics编写。与其他任何套件不同,KIBO能够很好地启蒙孩子对科学技术与文化艺术活动的浓厚兴趣。孩子们可以用KIBO套件组建起自己的个性化机器人,通过编程来设定机器人想做的内容,并且装饰自己的机器人。

同时,KIBO是为开放式游戏所设计的,所以学龄前的孩子只要使用木制KIBO块创建一系列程序指令,然后用KIBO身体扫描块,告诉机器人该怎么做,就几乎可以做成他们想象中的任何事情,比如一个故事中的角色,一个旋转木马,一位舞蹈家,一架直升机。通过KIBO,孩子们可以成为程序员、工程师、设计师、艺术家、舞蹈家、编舞家、作家等等。只要他们按下KIBO的按钮,就能感觉到自己创造出的智慧的机器人正在和他们一同思考、行动。

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KIBO与儿童早教研究

与其他类似机器人套件产品不同的是,KIBO机器人工具包是基于塔夫茨大学长达15年的学习技术和儿童发展研究项目的成果,早在项目研究阶段,KIBO就已经通过了300多名儿童和50名教师的测试。如今在美国大学的儿童暑假夏令营中,KIBO也成为了孩子们手中的萌物。

近日,美国麻省的塔夫茨大学(Tuft University)的DevTech夏令营中就出现了KIBO可爱又聪明的身影。KIBO在夏令营中陪伴每一个孩子玩耍与游戏中学习技能、培养思考的能力。纽约时报(New York Times)的记者也趣味横生地报道了KIBO如何帮助孩子在游戏中学习典型的小孩技能:搭建块,轮流,忍耐挫败的场景:

8岁的小亨利用KIBO扫描一系列木块,学习着如何搭建建筑原型、调试和应对失败的技能。6岁的小尼科决定测试如果扫描没有“结束”程序的程序会发生什么。7岁的小Beatrix正在她的机器人上开心地玩耍。8岁的小Declan正在思考为什么他正在编程的两轮木制机器人Hokey Pokey并没有奏效;Declan再试一次,“向前,向后,停下来”这次机器人在灰色地毯上来回摇摆。“它做到了!”Declan十分激动。孩子们玩儿得兴致盎然,他们在不知不觉中不仅学会了如何编程KIBO机器人——使用彩色木块和条形码扫描仪,通过构建一系列标记为“右转”或“旋转”的标记;程序必须以一个绿色的“开始”块开始,并以一个红色的“结束”结尾。

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KIBO的计算思维

哥伦比亚计算机科学家Jeannette Wing重新审视了计算思维的概念:“计算思维是人类解决问题的一种方式”。计算思维作为解决问题的一种形式,将其应用于其他学科。对学龄前儿童而言,学习是很自然的事情;KIBO想要做的是引导儿童掌握未来社会中的成人必不可少的思维方式与解决问题的技能,培养孩子们逐渐成为能够适应社会的问题解决者和良好的沟通者。

在KIBO参与的游戏中,孩子们使用可编程块来构建一系列代码来控制机器人的动作和声音,灵活地搭建机器人、制作自己的拼贴画、分享玩具、偶尔搞砸时就会再尝试一次。一旦养成这种计算思维,即使不在老师或电脑喂养他们的知识时,孩子们也可以轻松愉快地学习;他们遵循他们的好奇心和做事风格,高效率地学着解决生活中各式各样的问题。


创始人介绍

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Mitch Rosenberg

Mitch Rosenberg毕业于MIT电子工程硕士,同时拥有Boston University MBA学位。他曾任职于Robotics firmsAutomatix Inc., KivaSystems和RethinkRobotics等科技公司。Mitch Rosenberg对科技行业工程,市场,产品管理领域有近30年的经验。他致力于克服新科技引入市场时所面临的挑战,比如新科技,首批拨号视频会议系统,消费级数码相机和一些新奇的机器人。

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Marina Umaschi Bers

Marina Umaschi Bers,KinderLab Robotics首席科学家。MIT Media Lab博士学位,曾在MIT Media Lab与Seymour Papert共同做研究工作。2005年获得科学与工程界著名的PECASE奖项。

KIBO产品的理论依据是基于Marina Umaschi Bers 博士的一项研究。研究主题“什么样的教育机器人最适合儿童?并提供评估学习成果标准”,参与此项研究的大约有40位早教老师和300名不同班级的儿童。依据研究成果开发出了原型产品:KIWI,并制定出一套机器人教育教学大纲。研究成果如下:

儿童心理认知能力

研究表明,只要提供适宜的工具,孩子们有能力在8岁之前理解编程和工程概念,符合儿童认知能力发展规律。

儿童学习方式特点

孩子们是通过行动实践来学习的,通过制作,测试,玩实体教具。学习编程和工程,婴幼儿需要传统材料设计的实体玩具,而不是屏幕。

孩子们参与游戏,激发好奇心,探索解决问题,从而理解概念:顺序,因果,程序,传感器和电动机。孩子们需要开放的玩法:即将艺术表达,数学,文学,文化与科技融合在一起。

孩子喜欢做的事情是移动物体,同时物体对他们的命令做出回应。机器人支持交互的特点能激发孩子们的兴趣和好奇心。

儿童心理健康发展需要

研究表明,孩子们在八岁以下时,思维方式最为开放。因此,确保他们从小能充分领略科技,理解科技而且有驾驭科技的能力和自信,既可以提升职业技能又是种健康的自我表达方式。

研究还表明,在幼儿期引入STEM(科学,技术工程和数学)有助于避免刻板印象。

经济效益

此外,研究表明,从经济和儿童成长角度来看,早期教育方案可以以较低的成本,收获更有效持久的影响。

然而,将技术与工程进入幼儿教育的主要障碍之一是缺乏相适应的技术产品。KIBO解决了这一需求。

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未来市场

科学技术的进步使很多传统行业进入信息化、数字化的转型阶段,过去十年中越来越多的就业岗位,取而代之的是以计算机程序为基础的自动化系统,形成计算机取代人力的大趋势。可想而知,今天的小孩子们成长到青年时的劳动力市场是难以预测的,我们不知道哪些行业的哪些岗位还炙手可热,哪些又将由机器来完成或协助,哪些又将被创新与创造。一些家长对于孩子的未来过分紧张,坚信学习计算机编程和学习写字一样重要,于是把还在读小学二年级的孩子送去读代码课程。但是很多研究人员和教育工作者都表示,会不会编程并不是重点,真正影响现代经济中人们的发展的要素是灵活敏捷的逻辑思维方式、解决问题的行动力、团队合作与分享、坚持不懈的毅力等等基础能力,而这些技能早在幼儿园时期就出现了人与人之间的差距。因此,正如加州大学伯克利分校工程学院的董事长肯·戈德伯格所说:“我们不需要每个人都是非常有能力的编码器。理解各种机器擅长的东西以及不擅长的东西,就是每个人都需要学习的东西。”研发KIBO的Marina Bers教授也认为,孩子们应该在相互交流,共同合作中学习技能。KIBO能够教会孩子们编程语言,但是更重要的是教会孩子们计算思维的方式。从本质上,这意味着让孩子们学会将问题分解成较小的部分,并在生活的各个方面创造出灵活有效的解决方案。“这才是编程的关键。”Marina Bers教授说。

与美国市场相同,在中国,学龄前儿童早期教育的市场也非常之大。这次BRC领投了研发KIBO的儿童科技教育机器人公司Kinderlab Robotics,不仅希望KIBO走进更多美国大学的儿童夏令营中,而且希望未来KIBO走进中国的幼儿园,与孩子们趣味互动。期待Kinderlab Bobotics能够以BRC对接中国的资本、制造、品牌和市场资源,以此为桥梁获得更多连接和合作,成长为世界范围内儿童早教领域的“独角兽”。

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