应用、机器人、无人机和 3D 打印机：即将来到您附近的学校？

在您上班的路上，您口袋里的小型超级计算机将播客发送到您汽车仪表板中的计算机。 尽管您还没有驾驶飞行汽车，但我们不可否认地生活在 2015 年的新时代，并且我们开始看到一些科幻梦想成真。

机器人正在照顾老人、从冰箱里拿冷饮、清洁地板和照料庄稼。 小型四轴飞行器无人机正在自主编队飞行，在抗议活动上方飞行以收集新闻素材，有些甚至还在运送鲜花、披萨和包裹。

3D 打印机正在制造汽车零件、心脏瓣膜、玩具和功能性假肢。 我在写这篇文章时，正在我桌子上的 3D 打印机上打印来自 Thingiverse.com 的《卑鄙的我》中的小黄人。

我在大学的计算机科学系工作，我的大学生可以使用所有这些技术以及更多。 想象一下他们能够做什么和创造什么——更好的是，想象一下五年后，当所有这些技术的下一代在工作场所和家庭中普及时，他们将能够做什么和创造什么。

但是想想如果我们让年幼的学生也能使用这些工具会发生什么。

从更小开始

如果我们专注于在高中……初中……甚至小学向孩子们介绍机器人、无人机、3D 打印机和编码呢？

如果我们在幼儿园阅读课的同时接触 3D 打印机呢？ 如果我们在三年级教孩子们如何在学习乘法的同时编写移动应用程序呢？ 五年级的学生可以在科学课上构建和使用 Lego 或 Vex 机器人吗？ 八年级的学生可以使用几何和代数将四轴飞行器降落在足球场中央的平台上吗？ 如果是这样，我们可以培养新一代的发明家、创造者、制造者和问题解决者。

一些学校、公共图书馆和教师已经在率先行动。 许多学校系统已经在初中和高中开设了计算机科学课程。 一些学校已将编码融入课程，将其用作英语、科学和数学课的工具。 我曾与小学生、初中生和高中生一起工作，当我看到孩子们意识到他们可以让计算机打印 3D 玩具、编程机器人导航迷宫，或者为他们的手机或平板电脑创建自己的绘画应用程序时，我看到了他们眼中的光芒。

编码使所有这些活动成为可能——机器人、无人机或 3D 打印机中的硬件非常棒，但软件才是让这些物体移动、飞行和构建的关键。 编码是解决问题的工具，它可以构建更好的医疗设备、更快地分享想法和产品的方法，以及理解过去的新方法。

编码也是 21 世纪最热门的技能之一。 根据美国劳工统计局的数据，未来五年收入最高和增长最快的十大职业中有七个是计算机相关工作。 让我们面对现实，几乎所有您想做的工作，或者您希望您的孩子能够做的工作，都以某种方式涉及技术。

为什么要这么早就开始？ 越来越多的研究表明，到中学时，大多数孩子——尤其是女孩——已经决定不从事 STEM（科学、技术、工程和数学）职业。 我认为，吸引和保持年轻人对这些急需领域的兴趣的一种方法是，让他们不仅学习如何与技术互动，还要学习如何尽早开始用简单的代码控制技术，并向他们展示他们可以将最新的技术用作任何职业中解决问题的工具。

并非每个学习编码的人都需要成长为程序员，就像并非每个学习英语的人都必须成为作家，也并非每个学习数学的人都必须成长为会计师一样。 但是编码正成为解决各行各业、各行各业问题的重要工具，我相信，由于我们未能将编码和计算思维融入 K-12 课程，我们正在不知不觉地阻碍我们的孩子掌握最重要的现代素养之一。

好消息是，现在有更多的选择供想要向孩子们介绍编码的家长、教师和领导者选择，从书籍到编码营，课后计划到 Code.org 和 Codecademy.com 等网站。 但我们必须做得更多。

下一步

我正在倡导将编码和计算机科学纳入 K-12 课程。 我和我的同事正在寻找新的方法，将编码和新兴技术（如机器人、无人机、3D 打印机、增强现实和虚拟现实）纳入我们的大学教师教育计划。 教导新教师如何在科学、社会研究、英语、数学和艺术中使用技术将有所作为，但这仅靠这一策略就需要整整一代人的时间才能惠及我们的孩子。

将编码和其他新技术融入 K-12 的道路需要使用技术的专业人士参与当地学校，并展示这些新工具今天在世界上产生的影响。 如果您是在工作场所、艺术创作或改变世界中使用创新技术的人，请联系您当地的小学，并主动在职业日或在单个教室的学生面前进行演讲。

我也鼓励家长考虑将技术带回家。 如果 350 美元的 Lego Mindstorms 或 Vex 机器人套件遥不可及，请考虑 49 美元的 Edison 或 60 美元的 DIY Cannybots。 对于低成本的入门级无人机，请查看亚马逊上的 Cheerson CX10 迷你四轴飞行器，价格约为 20 美元。 而且，很少有家庭能花费数千美元购买 Makerbot 或类似的 3D 打印机，但 Micro 3D 有一款售价 349 美元，而 Tiko 在 Kickstarter 上以 179 美元的价格问世。

现在就是开始的时候了。 与您生活中的年轻人分享一些令人着迷的技术。 帮助扩展他们的机会，并为我们所有人铺平通往更光明未来的道路。

本文是“返校季”系列文章的一部分，重点介绍面向各级学生的开源项目和工具。