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第一階段：LOgo語言

在上計算機課還需要戴上塑料鞋套進機房的年代，教材里有專門一章介紹“小海龜繪圖”的，這也是很多人接觸到第一種編程語言。

“小海龜繪圖”（Turtle Graphics）所使用的編程語言叫 LOgo，是 1967 年從 LISP 語言的基礎上發(fā)明的，其輸出的表現結果是幾何圖形。由于繪圖的光標一開始是一只小海龜，所以被親切地稱為“小海龜畫圖”。

這種語言的發(fā)明者就是西摩爾·派普特（Seymour Papert），一名來自南非的計算機科學家、數學家及教育家，是人工智能發(fā)展的先驅之一。他參與創(chuàng)辦了MIT Media Lab。這是第一款針對兒童教學使用的編程語言。派普特也由此被稱為“少兒編程之父”。

Logo最主要的功能是繪圖。進入Logo界面，光標將被一只閃爍的小海龜取代。輸入“向前25”、“向左11”這樣易于兒童理解的語言和指令后，小海龜將在畫面上走動，畫出特定的幾何圖形。

Logo編程語言的指令示意圖

在 LOGO 編程語言的世界中，孩子可以在鍵盤上寫下指令，讓小海龜在畫面上走動，無論是上下左右，還是按照一定的角度、速度或重復動作等。這雖然看起來簡單，但其背后的學科知識是人工智能、數學邏輯以及發(fā)展心理學的結合。簡單的指令組合之后可以創(chuàng)造出非常多的東西。

不過，在 LOGO 語言發(fā)明的年代，計算機的價位在幾千美元一臺，對普通人來說根本用不起。于是派普特就發(fā)明了實體版“小海龜畫圖“。

孩子使用簡易的鍵盤控制器（左邊），操縱“小海龜“畫出圖形（右邊半球形裝置）。這張照片是派普特的書《頭腦風暴》（Mindstorms）的封面。Source: cyberneticzoo.com

讓兒童有機會利用科技去構建知識、解決問題、創(chuàng)造性地表達自己。這是西摩爾·派普特推出Logo語言的本意，Logo語言可以說是Scratch的前身。

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第二階段：Lego?Mindstorm（樂高機器人）

1984年，時任樂高公司 CEO 的克伊爾德·克里斯丁森在電視中看到了一次派普特的采訪節(jié)目。當時派普特正在電視中演示實體 LOGO 海龜?？死锼苟∩J為，實體化的海龜跟樂高的產品哲學有相通之處，二者如果能夠結合起來，一定是個不錯的新產品。

在與樂高接洽后，帕普特提出了一個不同以往的想法。LOGO 和“小海龜”，以及 MIT Media Lab 的其它研究都需要將實物機器人與計算機連接。帕普特的新設想是，能否創(chuàng)造一個能替代電腦的樂高零部件——一個具有計算的功能，又能跟樂高一樣小巧，又足夠便宜的零部件。在當時，這是一個巨大的挑戰(zhàn)，然而這也將會是一個巨大的革命式的創(chuàng)新。

但這個設想直到 1998 年才得以實現。那年，樂高發(fā)布了全新的可編程機器人產品——Mindstorms 系列。為向帕普特致敬，樂高用他 1980 年出版的書名作了注冊商標。從此，樂高掀起了一場全球的機器人風暴。

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第三階段：LOGO語言+樂高積木：Scratch的誕生

在 80 年代，同樣受到帕普特啟發(fā)的還有一名青年記者。一次偶然的機會，他聽了帕普特的演講，也由此改變了他對計算機的認知。第二年，這個年輕記者拿著MIT的獎學金，參加了帕普特的研討班。這個青年記者就是后來的“Scratch 之父“—— 米切爾·瑞斯尼克（Mitchel Resnick）。作為帕普特的學生，瑞斯尼克同樣也是其一生重要的合作者。

作為西摩爾理念的繼承者，瑞斯尼克在 LOGO 的影響下，推出了更先進的面向兒童的編程語言——Scratch。Scratch 首個版本在 2007 年發(fā)布，在 LOGO 的理念與樂高機器人編程工具基礎之上，推出了更易于兒童理解的用命令圖塊搭建邏輯的編程方式。

在scratch編程界面，程序語句都以拼圖模塊的形式呈現，模塊按功能劃分為不同顏色。編寫程序時，用戶只需像拼插積木那樣把拼圖模塊壘在一起。只有當程序在語法上合規(guī)合理時，模塊的接口才能對接上。用模塊接口的形狀作為拼插指引的設計借鑒自樂高積木。

2013 年，Scratch 發(fā)布了可直接在網絡瀏覽器里在線操作的 2.0 版本。Scratch 3.0 版本也已經發(fā)布，采用 Html5 的頁面技術，支持橫式和直式的圖形式程序撰寫，未來可以在 iOS & Android 手機平板及桌上電腦跨平臺的使用。

到今天，Scratch 的在線平臺已經有超過 1800 萬注冊用戶，被翻譯成 70 余種語言，在 150 個國家里被使用，為兒童創(chuàng)造了一個低門檻的編程學習環(huán)境，也方便孩子將來學習其他編程語言。

派普特對兒童教育的貢獻不僅僅只是 LOGO 編程語言而已。其背后的思想對每一個現如今每一個教育工作者尤其是少兒編程教育的創(chuàng)業(yè)者們都會有很大啟發(fā)。

編程本身并不能使你成為更懂得思考的人，只有當你通過編程，在電腦上做了某些模擬，然后加深了對世界的理解和認識之后，你才真正接觸到了派普特說的強大理論。

假如說這個世界是由上帝創(chuàng)造的，那這位上帝應該是一位數學家。我們身處的這個世界，從城市交通、空氣污染，到橋梁結構、地質演變，再到經濟活動以及人際互動，無不可以用數學模型來幫助我們理解。帕普特自身是一位數學家，他深深明白這一點。而且他相信，這些模型不需要讀到研究生才有資格去學習，一個小孩也能學習，而且說不定小孩還能發(fā)現模型的漏洞。

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