怎么給孩子講清電腦的組成結(jié)構(gòu)(怎么給孩子講清電腦的組成結(jié)構(gòu)的問題)
幾年前一個月黑風高的晚上，我正在書房里寫文章，只見逃爸悄悄咪咪走進來，窸窸窣窣地在房間里翻騰了一會，似乎找到了個什么方方正正的東西抱了出去。一個來小時后我走出房門，就看到這番景象：
一臺閑置的筆記本被肢解得七！零！八！落！
我目瞪口呆正要發(fā)作，被逃爸搶了先“逃逃，告訴媽媽為啥她的這臺電腦這么慢”。逃逃舉著個內(nèi)存條慢悠悠地說“嗯，CPU跑得慢，內(nèi)存也好小啊～”哭笑不得，只好給他和我曾經(jīng)的愛機合影留念。
逃爸開始解釋，剛在教娃編程，他好多問題啊，“屏幕上的東西是怎么出來的？”、“平時放哪兒的？”、“電腦這么小，怎么放得下”、“電腦里面到底有什么？“ …反正這電腦閑著也是閑著，不如給他拆了看看唄。搞不清楚程序運行背后的故事，編程學起來也是一知半解啊！咱們剛學編程那會兒不也得學“計算機組成原理”嗎？（我和逃爸是大學同學，當年學的就是計算機專業(yè)）
好吧，我承認這些東西孩子的確是要了解，但這堂課的成本也忒高了點吧！
所以呢——
本周要給大家推薦的是一本不用拆家當，就能解答孩子所有關(guān)于電腦組成的問題，并且為學習編程，玩編程機器人打下堅實基礎的《Hello Ruby系列》之“兒童電腦漫游記”。
和簡單粗暴地讓娃直接拆電腦的理工男思維不同，《兒童電腦漫游記》用一個腦洞大開、在計算機肚子里冒險的故事來展開計算機知識：在書里，這位紅頭發(fā)扎著馬尾的女孩Ruby將帶著小讀者們走進電腦內(nèi)部去看一看瞧一瞧，跟比特、邏輯門、CPU、內(nèi)存條、硬盤…嘮嘮嗑聊聊天，把它們的職責、分工、合作流程扒個遍！
而且還有配套桌游，有學有玩有練，讓孩子把電腦這個看得見表面摸不著里頭的“神秘盒子”的來龍去脈搞清楚，這樣學習編程時就能知其然，且知其所以然了。
看起來有些面熟？是的，它和咱們之前推薦過的一本《兒童編程大冒險》是同一系列（這本咱們今天也有團）
這套書頗具傳奇色彩，我一會兒來跟大家細掰。它的誕生幫全球計算機老師解決了不少棘手的難題“怎么給孩子講清楚電腦的組成結(jié)構(gòu)？怎么讓孩子真正Get到編程思維而不僅是照貓畫虎？”所以也迅速被世界各大優(yōu)秀學區(qū)、學校選為小學計算機課程教材。
比如美國加州、紐約的K-2（學前班到小學二年級）計算機課程，用的就是Hello Ruby系列作教材：
計算機組成原理——用的是Hello Ruby的兒童電腦漫游記
編程思維啟蒙——用的是Hello Ruby的兒童編程大冒險
國內(nèi)不少私立、國際學校也開設了“Hello Ruby”的學習課程，寫這篇推薦文章時我專門找到一位在國內(nèi)任教的閨蜜，她給我發(fā)來了孩子們在課堂上學習實踐“Hello Ruby”的照片：
閨蜜感概，現(xiàn)在的孩子真幸福啊，玩著玩著就把咱們當年感覺晦澀難懂的東西都搞清楚了。
所以，如果你家孩子對編程、編程機器人躍躍欲試，我強烈建議先讀讀這套書，編程語言、編程機器人的種類五花八門，但它們的基石——編程思維和計算機組織原理是相同的，也是基礎中的基礎：
? 比如編程，寫好的程序會放在哪里？它是怎么運行的？這些問題孩子得搞清楚
? 比如一些關(guān)鍵概念，無論是軟件還是硬件都要用到的二進制，孩子也得先了解
? 比如玩機器人，各種傳感器和馬達，有的屬于輸入模塊，有的屬于輸出模塊，孩子得學會區(qū)分；知道每個配件的功能后，你才能編程控制它們，讓它們發(fā)揮最大的功效。
《兒童編程大冒險》咱們之前有推薦過，所以接下來我會重點講講《兒童電腦漫游記》這套，當然，也會順帶著介紹整個Hello Ruby系列的背景。我將按照以下的順序為大家詳細道來：
1、Hello Ruby傳奇誕生記：一套“眾望所歸”的教材
Hello Ruby的誕生很有傳奇色彩，它的作者叫做Linda Liukas，是一位芬蘭女程序員，還是逃媽我的同行呢。不過，人家聰明可愛，左右腦全面發(fā)展，不僅邏輯思維縝密，是編程界的重要人物，同時還是位有名的作家、插畫家！
Linda曾在紐約最著名的編程教育機構(gòu)工作，工作過程中她發(fā)現(xiàn)一個問題：雖然計算機越做越小，越做越方便，但是不懂計算機的人，對計算機的組成、編程這些知識卻越來越陌生。很多孩子雖然電腦玩得很溜，甚至癡迷于電腦游戲，但對計算機的設計卻一無所知。有些女孩子，甚至對計算機知識望而生畏。因此她毅然決定——要為所有孩子寫一套計算機入門的書。
但沒有資金支持出版啊，于是Linda在Kickstarter上發(fā)起了這套書的眾籌，結(jié)果沒想到這個idea大受歡迎——因為全世界的計算機老師都遇到同樣的困惑：“這些東西自己都很明白，但怎么才能讓孩子也搞得懂啊？”于是大家紛紛慷慨解囊，最終竟然募集到38W美元，在Kickstarter上創(chuàng)下了童書眾籌的新紀錄。這不僅給Linda帶來資金上的支持，也讓她信心滿滿動力十足。于是，也就有了咱們今天看到的這套Hello Ruby系列。
事實證明，Linda的確是那位最適合為孩子寫計算機啟蒙教材的人，Hello Ruby一出版就備受好評，獲獎無數(shù)：
2017倫敦博物館設計獎；
2017年度美國國家科學教師協(xié)會BEST STEM圖書；
2017年度中國設計智造百萬大獎——金智獎。
深厚的編程功底、細膩的女性視角，讓Linda對知識點的深淺、孩子的認知心理拿捏得切到好處，同時文學、藝術(shù)上的積累，也讓她把硬邦邦的技術(shù)文檔寫成了風靡全球的兒童計算機啟蒙教材。
很多計算機類的童書、游戲、教具都有點兒偏男孩屬性，但Hello Ruby卻是一套男孩女孩都鐘愛得不行的童書，這讓很多程序猿大咖都很服氣！
2、《兒童電腦漫游記》：故事性+知識性、孩子最好懂的計算機啟蒙書
我最喜歡Hello Ruby的一點是，它是一本既具有故事性，又兼?zhèn)渲R點，還非常童趣，充滿想象力的書。書分為兩部分，前半部分是“冒險故事”，后半部分是“活動手冊”，故事部分主要讓孩子認識和理解一些基本概念，活動部分則針對這些概念和知識點作延展練習。
冒險故事
一位叫Ruby的女孩，有天打開爸爸的電腦，輸入開機密碼卻發(fā)現(xiàn)電腦毫無反應。她的朋友鼠標告訴她，光標不見了，所以電腦無法正常工作。
為了尋找失蹤的光標，她和鼠標一起鉆進了電腦的肚子里，展開了一段在電腦世界中的冒險之旅。
第一次翻開這本書時，我就體會到閨蜜的那句話了，現(xiàn)在的孩子真的很幸福。想當年我們剛上專業(yè)課時，就被一大堆名詞概念搞得云里霧里，CPU、GPU、軟件、硬件、內(nèi)存、硬盤、二進制、比特、與非門……很頭大。但這本書完全不同，一個個本該枯燥的概念、配件都做了擬人化處理，它們在Linda的文字、配圖插畫下變得鮮活、可愛起來，讓孩子在故事中不知不覺地認識和理解了一個個抽象的知識點。
我們跟著Ruby的腳步看看她在旅程中都遇到了誰？
1. 比特（bit）
Ruby進入電腦內(nèi)部之后第一個碰上的就是電流和比特。好浪漫的景象，我也是第一次發(fā)現(xiàn)，比特的世界可以被描畫得這么詩情畫意。為什么會滿屏閃閃發(fā)光呢？因為比特是計算機中表達信息量的最小單位，也就是二進制中的位，由0和1組成。他們總是在不停地用開和關(guān)表示0和1，所以看起來就像在眨眼睛！
在如此美妙的比特世界里陶醉片刻后，Ruby突然想起，她是要來這兒找光標的啊！不過鼠標說：“比特不會幫任何忙，他們只會說“0”和“1”，如果想讓他們說得更多一些，至少需要八個伙伴一起工作。”為什么需要八個伙伴？咳咳，這里先賣個小關(guān)子，一會兒咱們在“活動手冊”的介紹里就可以看到解答。
2. 邏輯門
告辭了比特之后，Ruby來到了邏輯門的世界。邏輯門是組成電路的最小邏輯單元，由晶體管組成。這些晶體管的組合可以使信號在通過它們之后產(chǎn)生高電平或低電平的信號，分別代表邏輯上的“真”與“假”或二進制中的1和0，從而實現(xiàn)邏輯運算。
所以，這群古怪的家伙可不讓Ruby直接通過，而是問了很多問題，然后根據(jù)Ruby的回答“真”或“假”來選擇讓她走哪條通道，真是夠麻煩的！幸虧Ruby遇到的問題都很簡單，相信小讀者們也能輕松搞定。（Again，前面的故事主要是用來熟悉概念，更多的邏輯門練習，會在后面的“活動手冊”中體現(xiàn)。）
3. 遇到更多的計算機組成大咖
好不容易從邏輯門世界中走出來，Ruby遇到更多的計算機配件大咖，比如計算機的老大——CPU。
CPU就是中央處理器，用來解釋和執(zhí)行計算機指令。它的工作過程是提取、解碼、執(zhí)行一條一條的指令。細心的朋友肯定會留意到，CPU的樣子非常形象，綠色的電路板，上面有很多小針腳，這跟電腦里的CPU長得是一模一樣的，只是更可愛了。看它手持指揮棒，對著一大堆大大小小的配件發(fā)號施令的樣子，就知道此人職位不低，肯定是這里的頭號大boss！
在CPU的指引下，Ruby接下來還會遇到了GPU、RAM、軟件部門……就這樣，在整個奇妙的旅程里，Ruby認識了很多朋友——電腦內(nèi)部各種重要的配件，軟件，以及了解它們的職責、用途。這是Ruby遇到的所有朋友列表：
它們之中的每一位都個性鮮明，很有特點，比如RAM（內(nèi)存）的特點是速度快，操作靈活，不過一關(guān)機就會忘記所有事（這就是為什么在電腦上做事情不及時保存的話，遇到斷電就會前功盡棄）：
通過這種故事和擬人化的方式，這本《兒童電腦漫游記》將計算機的各個組成部分都挨個介紹了一遍。孩子很容易理解，學起來也一點兒都不累。
活動手冊
更美妙的是，故事中涉及的每個知識點都在書的第2部分——“活動手冊”中有對應的練習。前面故事部分是為了引出某個知識點，吸引孩子的探索興趣，而這里的練習才是幫助孩子真正深化地學習掌握知識點。它有兩個顯著的好處：
1、對知識點做提煉，方便家長做引導
2、加深孩子對知識點的理解
練習的類型很多樣化，有答題形式的，也有動手實踐形式的，孩子在練習的過程中會把故事里讀到的概念和知識點再次學習鞏固。我們來看幾個例子：
制作電腦的練習
這是第一個大練習，要求孩子動手制作一臺自己的電腦。書中給出了電腦硬軟件的圖示，包括故事中出現(xiàn)的所有配件，讓孩子在紙上把它們畫出來，再剪下來，做成一臺屬于自己的電腦。一邊制作，孩子也就一邊能把這些零部件的特點、用途都記住了。Hello Ruby的網(wǎng)站上還提供了模版，可以直接打印出來進行制作（https://www.helloruby.com/）。
這個練習特別受歡迎，這些老外孩子們在計算機課堂上忙得不亦樂乎。
很多孩子做出來的幾乎能以假亂真了^_^
關(guān)于比特的練習
前面Ruby到了“比特世界”時賣了個小關(guān)子，為什么想讓比特透露更多信息，至少需要八個伙伴一起工作呢？因為一個比特只能表示0和1，如果我們用0表示“A”，1表示“B”，它最多也只能表示A或B這個信息，如果要表示更多怎么辦？下面這個關(guān)于比特的練習，就是基于前面的故事做引申：
8個伙伴能表示2的8次方那么多的符號，是不是很棒？有了更多的比特伙伴，就能區(qū)分每一個大小寫字母、數(shù)字和標點符號了！當然對于低齡孩子來說，他不一定能算出這個值，但Get了這樣的思路之后說不定以后在數(shù)學中做排列組合題都用得著呢。
關(guān)于輸入/輸出的練習
咱們再看一個例子，這次講的是關(guān)于輸入/輸出設備的練習。前面的故事中講了鍵盤、鼠標、顯示器等電腦配件，讓孩子有個大概印象，而“活動手冊”的練習中則做了引申，告訴孩子電腦主要由四個部分組成：輸入設備、處理器、輸出設備和存儲器，其中哪些屬于輸入設備，哪些是輸出設備，處理器和存儲器分別負責做什么。
對孩子來說可能還是有些抽象，于是，書中用一個孩子更熟悉的，做蛋糕的流程，把整個過程類比展示出來，就很好理解了。
搞清楚這些概念之后，才是各個練習題，比如輸入、輸出設備的區(qū)分辨別。
比如做輸入、處理、輸出流程的匹配練習，以下圖片的上方是例子，下面是孩子需要做的練習，一目了然，順便把數(shù)學也練了。
書中一共提供了25項練習，把計算機組織結(jié)構(gòu)的各個基本知識點都給孩子梳理了一遍，這樣父母引導孩子學習的時候也更有針對性了。
對了，對計算機組成不太熟悉的家長也完全不用擔心，這些練習在Hello Ruby的官網(wǎng)上都有參考答案，很方便！
練習答案鏈接：http://www.helloruby.com/answers
3、《兒童電腦漫游記》配套桌游：遠遠不止是好玩
這本《兒童電腦漫游記》還配搭了一款特別好玩的桌游，噢，不止是好玩，是寓教于樂！在練習計算機組成和基礎原理這兩大塊知識的基礎上增加了趣味性，把書中學到的知識再來運用、實踐一遍。
我們來看看它的玩法：
1、把“計算機組成知識”融入游戲：做拼裝電腦小能手或IT行業(yè)老大！
游戲和大富翁的玩法很類似，棋盤上每個格子是一個IT公司，每個公司都可以提供一種或多種電腦配件：
具體玩法是：
1. 每個玩家一個棋子，當棋子走到一個沒有CEO的IT公司格子時，可以選擇投資這家公司變成這家公司CEO，那么別的玩家再走到這個格子時就得給你付費。
2. 每個玩家走到這個IT公司對應的格子時，也都可以選擇是否在這里購買以收集配件組裝電腦。
不知大家留意到?jīng)]有，這些公司名都特別有趣，源自真實世界，卻有一點點幽默的改編，亞馬遜變成了“馬亞遜”，蘋果變成了“小蘋果”，而他們擅長的領(lǐng)域，提供的產(chǎn)品和亞馬遜和蘋果是一樣的，哈哈，就像是平行世界的另一個存在（好吧，我科幻小說看多了～）
游戲獲勝的方法有兩種：
1. 成為拼裝電腦小能手——誰最先收集全電腦配件組裝成一臺電腦，則該玩家獲得勝利。桌游還配了個模擬的小電腦托盤，收集到的配件都可以放在這個托盤里。托盤里的配件收集全了就表示游戲勝利。
2. 成為IT行業(yè)大佬——別的玩家紛紛破產(chǎn)，最后只剩你一個，剩者為王。
這很合理，要不很有才，最先把電腦裝好；要不很有錢，成為行業(yè)老大，都是可以獲勝的。這樣設計的好處是，一方面孩子在游戲過程中不斷強化練習電腦配件的有關(guān)知識，另一方面也能通過這樣的買賣方式鍛煉孩子的財商。
2、把“計算機基礎知識”融入游戲：機會卡！
桌游中有一種卡片，叫做機會卡，每張機會卡都對應書里面一種類型的題目。當孩子走到棋盤的指定位置時，他們就得抽一張機會卡來答題，而機會卡上的題目是和書中的知識點緊密相關(guān)的，如果不知道答案的話，就得將書里的知識點再仔細學習一遍了！
比如下面這道給元素分類的題目，考察孩子是否能區(qū)分身邊的物品哪些是計算機，哪些不是：
比如這是利用計算機芯片做數(shù)獨練習：
還有學習計算機里的邏輯運輸關(guān)系 - 與非門：
實質(zhì)上機會卡就是把書中的精華部分抽取出來，做成題卡的形式，融入游戲中，這樣孩子練習起來會感覺更有樂趣。
不過，它也并不是簡單地將書里面的題目進行copy，有些機會卡還會基于書中的知識點做適當?shù)难诱购妥兓１热邕@道題目，黑客入侵，留下一串二維碼，孩子需要從中找出黑客的姓名來，怎么找呢？還記得前面用8個比特小伙伴來表示字母的練習嗎？對的，就是要用逆向思維，根據(jù)編碼去找對應的字母！
3、增加趣味性：命運卡！
撲克和麻將等游戲為什么特別吸引人呢？因為還有個“手氣”的問題！同樣地，如果單是學習目的，孩子可能很快就膩了。所以呢，這款游戲還加入了命運卡，增加了桌游的趣味性和不確定性。而且，這些命運卡都非常有IT行業(yè)的時代特色，比如引入了喬布斯、扎克伯格、Google等等元素。
這樣不僅給游戲增加了不確定性和趣味性，還將孩子的認知與時代接軌，從小就提高孩子的眼界和見識，說不定孩子在游戲中就找到自己的偶像、心水的公司或者人生目標呢！
棋盤里還增加了特殊的格子，觸發(fā)一些計算機里特定的事件，比如下面這種“電腦中毒“的情況就是日常生活中會發(fā)生的。當然，玩幾次孩子可能就會學乖了，先把殺毒軟件買了，同時也Get到人生哲學：不如意之事十之八久，該買的保險還是得買^_^
非常寓教于樂、也很有時代感的一款配套桌游，既復習到知識，也一點兒都不枯燥，相信孩子肯定會很愛玩，陪玩的爸爸媽媽也會enjoy的。
4、團購信息
這是咱們這次開團的《Hello Ruby：兒童電腦漫游記》+配套桌游的全部配件：4張電腦托盤紙一張棋盤、一張說明書、五種卡牌、現(xiàn)金鈔票和一顆骰子。推薦給4-10歲的孩子學習使用。
書頁和桌游的質(zhì)量都很好：
這套原價是168，我們談下的團購價是102元。
我們還爭取到了之前推薦的Hello Ruby同系列《編程大冒險》（現(xiàn)在只有書，沒有配套桌游了）的打包優(yōu)惠價，所以這次的團購有兩種選擇：
1.《Hello Ruby：兒童電腦漫游記》（書+桌游）
團購價：102元
2. 《Hello Ruby：兒童電腦漫游記》（書+桌游）+《Hello Ruby：編程大冒險》（書）
團購價：127元
《編程大冒險》是Hello Ruby系列的第一本，我最先遇到它是在逃逃學校的Book Fair（美國小學久不久舉辦的圖書集市），翻開扉頁，就被作者Linda那句“Coding is like crayons or LEGO blocks——a way to express yourself”（編程就像蠟筆或樂高磚塊——是一種自我表達的方法）打動了。和咱們今天重點介紹的《兒童電腦漫游記》很類似，《編程大冒險》沒有呆板地教孩子“怎樣編程”，而是通過一個個生動有趣的故事，讓孩子理解和熟悉編程，打造他們的編程思維。
可能是自己的老本行吧，很有共鳴。孩子，就該用孩子的方式來學習啊！ 誠心推薦給大家，現(xiàn)在的編程、機器人課外班價格也蠻高的，花不到一節(jié)課的價格，幫孩子打好編程思維基礎，了解計算機、程序背后的故事，避免照貓畫虎，知其然，也知其所以然，挺值當。
《編程大冒險》的具體特點就不在這里贅述了，大家從下面的二維碼或者文末的“了解更多”進入店鋪后可以看到詳細介紹。
團購信息
團品1：Hello Ruby：電腦漫游記 （書+桌游）
團購價：102元原價：168元
適合年齡： 4-10歲
團品2：Hello Ruby：電腦漫游記（書+桌游）+《Hello Ruby：編程大冒險》（書）
團購價：127元 原價：217.9元
適合年齡： 4-10歲
團購時間：11月12日（周一）晚22：00開團，11月18日（周日）晚22：00結(jié)束！
