如何评估孩子的编程学习成果?有哪些等级考试、竞赛出口

大家好,我叫Daisy,毕业于南京大学,在IBM等外企从事程序开发和管理工作。先生也是计算机专业,资深的研发工程师和系统架构,先后在微软Microsoft、IBM等公司工作。

家有一活跃的男孩,我们在家设计了上千种早教游戏,鼓励他在游戏中学习、探索。在儿童编程这件事上我们的观点也是非常的一致,也是儿童编程的践行者,孩子们长大成人,希望编程能和搭积木、画画一样,能成为他们创造性思维表达的工具。

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我们前面讲过了,少儿编程对锻炼孩子逻辑思维、计算思维能力等都有不少好处,和未来发展需要也是紧密相关的,而且从孩子个体发展角度来说,编程后期的一些组队参赛,需要团队合作、调试程序对孩子的沟通合作和抗挫能力都有不小的帮助。

作为家长,我们更想知道孩子学的怎么样?在奥数全面被禁以后,也有不少家长转战到编程赛道上来,市场上也出现了五花八门的各式竞赛、等级考试,让家长看的眼花缭乱,想知道哪个才是有含金量的,或者对孩子升学有帮助的。

在选择的时候,大家首先要关注等级考试和竞赛的举办单位,他的权威性以及相关的经验非常重要。

我今天主要分为3个部分和大家详细的说一说:

1.儿童编程等级考试

2.国家认可的“白名单”中的儿童编程竞赛

3.世界级的编程机器人、编程竞赛

儿童编程等级考试

基于举办单位的权威性和相关的背景经验,推荐这么几家。

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1.1电子学会举办的全国青少年软件编程等级考试

电子学会成立于1961年,是工业和信息化部(工信部)直属事业单位,足够的靠谱,而且已经成功举办过其他的等级考试,比如全国青少年机器人等级考试。电子学会从2019年启动全国青少年编程等级考试。

全国青少年软件编程等级考试设有独立的标准工作组、教材编写组和考试服务组。考试采用在线计算机考试的方式,等级考试分为图形化级(Scratch 1-4级)和代码级(C/C++ 1-10级 Python 1-6级),全国青少年软件编程等级考试不采用硬件器材。

报名方式和时间都可以在官网查到:https://www.qceit.org.cn/bos/20210105175600350.html?d=2021-3-8-10-39-13

2021年主要有3种报名方式,考试时间一般一年会有4次,3,6,9,12月各一次。

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考试报名费用:

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1.2 青少年人工智能技术水平测试

青少年人工智能技术水平测试是由工业和信息化部教育与考试中心、中国电子教育学会联合开展。主要用于考查应试人员在人工智能关键技术、产品、服务及应用方面的能力水平,适用于小学、初中、高中及以上的青少年。整个技术水平测试体系分为启蒙级、1至10级。

这个测试不仅仅看编程,同时考核孩子的动手实践操作,从机器人到深度学习、从传感器到控制的多学科知识。考试方式是分为上机理论考试和实践操作考试两种,两场考试均合格方为通过考试。

考试的详细信息在这里可以找到:http://www.yaitest.com/detail/index.html?id=225

考试内容

考试分为上机理论考试和实践操作考试两个环节。上机理论考试部分要求学生完成相应的笔试题目,成绩分为不合格、合格两个等级;实践操作考试部分要求学生在现场完成指定的任务,成绩分为不合格、合格两个等级。

难易程度所对应的年龄阶段

启蒙级:学龄前1-6级:小学7-8级:初中9-10级:高中

考试题型

上机理论考试的题型为客观题型,主要由选择题、判断题等题型组成;实践操作考试为现场命题,考生需根据各级别要求,自带能满足考试要求的器材与笔记本电脑,完成答卷与实操作品。

报名费标准

启蒙级:260元/人次

一级、二级:300元/人次

三级、四级、五级:400元/人次

获证条件

上机理论考试满分100分,考生达到60分为合格;实践操作考试满分100分,考生达到60分为合格。两场考试都合格的考生表示考试通过,将获得由“工业和信息化部教育与考试中心、中国电子教育学会”共同颁发的证书。

考试时间

全国统一考试时间:3月27、28日 6月26、27日 10月23、24日 12月25、26日

有些家长会问,参加等级考试有什么用呢?简单来说不会对升学有直接的帮助,从练兵角度给孩子多一些体验还是很好的,有机会和同龄人一起交流,也是家长了解孩子学习结果和进展的通道。

国家认可的“白名单”中的编程竞赛

和等级考试一样,市面上也有很多机构冠名或者直接主办的编程比赛,虽然办的热火朝天,但是不在教育部认可的白名单上。这是教育部发布的2020-2021机器人、编程相关的竞赛白名单,孩子的时间有限,无论是从练兵还是升学帮助来说都应该首选这些官方、有含金量的赛事。

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想了解所有的2020-2021学年面向中小学生的全国性竞赛活动名单的可以在这里查看:

http://www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/202008/t20200814_478058.html

其中几个参赛规模和人数比较多的,我把竞赛的官网和内容写在了这里:

2.1 中国青少年机器人竞赛

在校就读的中小学生(包括中专、中技、中师、中职)均可参加各省(自治区、直辖市)举办的竞赛活动,各地通过省级竞赛选拔优秀代表队组成省参赛代表团参加全国竞赛活动。各参赛代表团以本省(自治区、直辖市)名称命名。参赛队按小学、初中、高中三个组别组建,不允许跨组别。

大部分机器人比赛都有涉及编程,难度的话一般和参赛的年龄相关。比如小学一般是模块化编程,而初高中会用到代码编程。

机器人综合技能比赛面向中小学生,在一块固定的场地上设置数个不同难度的任务,要求参加比赛的代表队在完全封闭的现场自行拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人。

机器人综合技能比赛可以检验青少年对机器人技术的理解、对机械结构的认识以及对基本程序编写的掌握程度,可以激发青少年对机器人技术的兴趣,培养他们动手、动脑的能力。经过比赛,学生们不仅完成自己的比赛机器人,也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。

机器人创意比赛是一项自由度比较高的竞赛,每年设置一个主题。学生在辅导老师的指导下,在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室里,以个人或小组的方式进行智能机器人的创意、设计、编程与制作,最后完成自己的机器人创意作品参加大赛展示和评选,整个制作过程可以持续6个月左右,是一项充分发挥青少年创新性思维,培养团队协作能力,展现他们综合素质的竞赛项目。

FLL机器人工程挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目,整个竞赛分为现场竞技、技术问辩、课题研究几个部分,在培养青少年机器人兴趣和技能的同时鼓励他们关注社会,积极运用科学和工程学知识解决各种问题。

比赛每年设置一个主题,围绕主题设计十余项任务,由机器人在固定场地内完成,同时要求参赛团队结合生活对这个主题开展课题研究,最后还要在技术问辩时进行课题介绍和展示团队风采,这也是对参加活动青少年的一次综合、全面的考察。

VEX机器人工程挑战赛也是一项国际青少年机器人比赛项目,每年设置一个主题并设计新的竞技内容。比赛采用联队对抗形式进行,参赛青少年通过遥控器控制己方的两个机器人获得尽量多的分数,同时还要合理运用战略防止对方得分。VEX比赛对抗性强、展示性高,深受青少年的喜爱。

机器人创新挑战赛设置与年度主题有关的模拟场景任务,要求参赛队在现场拼装机器人、编程、调试和操作机器人,完成比赛任务。比赛检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度,激发青少年对机器人技术的兴趣,培养动手能力。

这是截图的部分第十九届中国青少年机器人竞赛 FLL机器人工程挑战赛主题与规则:

本届FLL挑战赛的主题为“太空之旅”。

比赛器材:在“太空之旅”机器人比赛中,参赛队将用乐高的MINDSTORM器材构建和测试一台自主的机器人并编制其程序,完成一系列象征性的任务。

赛台:赛台是进行机器人比赛的地方。

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2.2 全国青少年人工智能创新挑战赛

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参赛青少年可围绕活动主题,运用三维编程技术,通过创新、创意,展现未来的人、动植物、建筑、交通或人类生存空间等。

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评分标准主要是从5个纬度进行综合评分:

设计表达、创新创造、艺术审美、程序技术、用户体验等。具体细则可以参考这里:http://www.xrmaker.com/#/matchAbout

2.3 全国青少年创意编程与智能设计大赛

包含两方面的内容,一个是创意编程大赛,另一个是智能设计大赛,主要是搭载硬件的芯片、微处理器等。

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这是Scratch创意编程等参赛流程,分为线上提交作品,经过初审、网络投票、终评等几个环节。

信息学奥林匹克竞赛

按照往常惯例,真正对国内升学有比较大帮助的还是这个硬核的竞赛——信息学奥赛。信息学奥林匹克联赛(National Olympiad in Informatics in Provinces,简称NOIP)自1995年至2020年已举办25次。每年由中国计算机学会统一组织。NOIP在同一时间、不同地点以各省市为单位由特派员组织。全国统一大纲、统一试卷。初、高中或其他中等专业学校的学生可报名参加联赛。联赛分初赛和复赛两个阶段。初赛考察通用和实用的计算机科学知识,以笔试形式进行。复赛为程序设计,须在计算机上调试完成。参加初赛者须达到一定分数线后才有资格参加复赛。联赛分普及组和提高组两个组别,难度不同,分别面向初中和高中阶段的学生。NOIP从2019年起暂停举办的消息,并随即推出了CSP-J/S(Certified Software Professional Junior/Senior,简称CSP-J/S)非专业级别认证。

CSP- J/S是由CCF统一组织的评价计算机非专业人士算法和编程能力的活动。在同一时间、不同地点以各省市为单位由CCF授权的省认证组织单位和总负责人组织。全国统一大纲、统一认证题目,任何人均可报名参加。CSP-J/S分两个级别进行,分别为CSP-J(入门级,Junior)和CSP-S(提高级,Senior),两个级别难度不同,均涉及算法和编程。CSP-J/S分第一轮和第二轮两个阶段。第一轮考察通用和实用的计算机科学知识,以笔试为主,部分省市以机试方式认证。第二轮为程序设计,须在计算机上调试完成。第一轮认证成绩优异者进入第二轮认证,第二轮认证结束后,CCF将根据CSP-J/S各组的认证成绩和给定的分数线,颁发认证证书。CSP-J/S成绩优异者,可参加NOI省级选拔,省级选拔成绩优异者可参加NOI。

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部分高中会对CSP- J/S或者NOI中成绩突出者有一定的政策支持。这是截取的江苏省部分高中“信息学特长生”招生信息汇总。

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世界级的机器人、编程竞赛有哪些,如何报名

也有家长和孩子计划孩子日后想爬藤校,会关注世界级的机器人、编程竞赛。如果孩子有兴趣也建议有机会多参加一些这方面的比赛,虽然很多中学生,没有机械知识基础、没有电子基础、但是这恰恰勾起了参与者们强烈的创造欲望与学习动力。

目前一共有这么几个世界性的机器人比赛联盟:

以亚太地区为主的“国际奥林匹配机器人大赛”(WRO, world robot Olympiad)

总部位于美国的第一乐高联盟,(FLL, FIRST Lego League)

机器人世界杯 (RoboCup), 促进人工智能、机器人和相关的领域Vex

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3.1 WRO

先说第一个国际奥林匹亚机器人大赛 WRO,这是国家奥林匹克机器人委员会和丹麦乐高教育合办的。

指定使用乐高Mindstorms为竞赛器材

比赛分为:竞赛, 创意赛两种

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这并不是想参加就可以报名的竞赛,所有参与的团队需先经过国家级组织者举办的区域赛,一步步晋级,最终赢取站在国际竞争舞台上的资格。需要注意的是,每个分类下,WRO组织对晋级最终国际决赛的团队数量有严格的控制。换句话说,在区域赛内参与的人数越多,那么晋级的难度就相应的增加的越多。中国的学生若想参赛,需先在WRO官网中国分区内查询自己所在区域的参赛组织单位,并通过他们进行参赛。

3.2 FLL- First Lego League美国第一乐高联盟

FIRST乐高联赛 (FLL)是由FIRST组织举办的一项针对小学生和初中生(大约是9-16岁)的国际竞赛。在每年9月都会公布一个新的关注现实世界科学问题的挑战主题,竞赛的每一个环节都会围绕着这个主题。竞赛的机器人部分围绕着在乐高Mindstorms上设计和编程来完成任务。学生努力找出并提出多个问题的解决方案,接着参加区域锦标赛去分享他们的智慧、奇思妙想并展示他们的机器人。

FLL竞赛有四个主要部分构成,分别是核心价值、机器人设计总结(技术)、研究项目、竞赛。

对应低龄小朋友的是FLL Jr,这是最初级的活动,某种程度上来说更像一个大型的“科技节”,孩子按一定的要求用乐高组件搭建一个小机械或者小场景,并通过制作海报来向评委和其他参赛者展示自己的作品模型。

一般团队组成是2 – 6 名儿童和成人教练,所需产品:WeDo 2.0 科学机器人套装(可重复使用),FLL Jr.启发套装(年度)。

该项目通过研究、团队合作、搭建和想象力探索真实世界的科学概念。由一名成年人担任教练,在成人教练和 FIRST 核心价值观的引导下团队使用乐高零件进行搭建并使用乐高教育WeDo 2.0科学机器人套装编程移动模型,还制作展示海报,展现他们的团队合作历程。

3.3 VEX 机器人挑战赛

VEX机器人大赛又称VEX机器人世界锦标赛(VEX Robotics Competition),机器人教育与竞赛基金会举办的VEX机器人竞赛是一项旨在通过推广教育型机器人,拓展学生对科学、技术、工程和数学领域兴趣,提高并促进青少年的团队合作精神、领导才能和解决问题的能力的世界级大赛,是美国太空总署(NASA)、美国易安信公司(EMC)、亚洲机器人联盟(Asian Robotics League )雪佛龙,德州仪器,诺斯罗普·格鲁曼公司,和其他美国公司大力支持的机器人项目。学生以及成人可以大胆发挥自己的创意,根据当年发布的规则,用手中的工具和材料创作出自己的机器人。

2006年中国科协将此项目引入我国,在中国青少年机器人竞赛中设置 VEX 机器人竞赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣,为国际 VEX 机器人竞赛选拔参赛队。

参赛对象:9-12年级

比赛时间:8月中国赛区,11月亚太赛区,4月美国赛区

具体流程:VEX机器人比赛要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人既能自动程序控制,又能通过遥控器控制,并可以在特定的竞赛场地上,按照一定的规则要求进行的比赛活动。使用VEX机器人(零件贵,做出来很大只)。比赛分手动和自动两种机器人比赛形式。

其中,VEX IQ机器人使用ABS塑料器材,拆搭便捷、适合小学一年级以上及初中阶段的孩子。

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金属的VEX机器人对孩子机械要求更高

编程语言不同:VEX机器人利用ROBOTC等较为有名的编程软件进行编程,逻辑参照C语言,而乐高机器人有自带编程软件,属于模块化编程,无需代码排列,简单易上手。

竞赛体系不同:VEX机器人赛事主要有VEX中国公开赛、VEX亚洲公开赛和VEX世界锦标赛、中国青少年机器人竞赛;乐高机器人相关赛事有FLL、WRO等。

目前国内VEX系列比赛比FLL相对要更成熟些。如果能在VEX机器人比赛中,拿到国赛、亚太区比赛级别的荣誉,对于孩子参加国内的自主招生、或者申请国外院校都会比较加分。

来源:上学帮

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