不需要电脑，一个自制迷宫让孩子Get编程思维
不管是海码爸爸的线上活动还是线下活动，我们都发觉，本身从事IT行业的家长对孩子学编程这件事非常重视，倒不是因为他们希望孩子子承父业，而是他们自己从学习编程中获益良多，才早早地给孩子布局编程学习。就像此文的Michelle一样，他说：具备编程技能未来一定会帮助孩子获得更多的机会和可能性。
Michelle是一位IT工程师。学编程比较晚，他说自己在18岁那年，才写出人生中第一个简单程序。不过最后他还是拿到了博士学位，现在在为科学研究写代码。这份工作最好的一点是不用坐班，Michelle在家就能工作赚钱，还能陪着孩子。为了避免孩子像自己一样，到上了大学才学到编程思维，他带着正在上幼儿园的儿子现在就开始学了。
Michelle在家设计了一个“乐高迷宫编程”，并且还给游戏设计了难度等级，随着孩子年龄的增长，难度等级会一点点上升。
他解释说，就如同婴儿学步，要学会像一个程序员那样思考，是需要训练很长时间的。对一个初学者而言，重要的不是某种编程语言的句法规则，而是要理解编程思维。我设计的这款乐高迷宫游戏靠的是手写“代码”而不是机写“代码”，游戏有四个难度等级，囊括各种编程概念。我会一边介绍玩法，一边对设计理念和孩子的收获进行详尽描述。
推荐年龄段： 幼儿园，小学，初高中
所需时间： 一个小时（包括制作素材的时间）
难点： 准备工作不难，等级3和等级4可能更适合五六年级和年龄更大一些的孩子。
材料： 打印纸、 剪刀、双面胶、 乐高小人（或其他类似尺寸的小人）、 乐高或得宝积木（可选）。
操作指南：
打印“乐高迷宫编程”（在公众号对话框中回复“迷宫”，获得素材），并把编程指令裁剪出来。
接下来，你就要建立自己的迷宫了。共有5个迷宫供你选择， 或者你也可以用提供的空白方格制作一个自己的迷宫。 确定要选的迷宫类型后，有三种构建方式供你选择：
选项1——直接用打印出来的迷宫
如果你没有乐高或得宝小人儿，你可以原封不动地使用PDF提供的迷宫。你只需再找一个小人儿放在迷宫里就行，这个小人儿得有正反面，这样你才能知道他对的是哪面。
选项2——用乐高积木搭迷宫
你要是个乐高迷的话，你可以用乐高积木覆盖所提供迷宫的灰色部分。
选项3——用德宝板子搭建迷宫
如果你有得宝的话，可以把迷宫剪出来，放在得宝板上，然后在迷宫通道旁用得宝积木盖满该板以形成墙壁。注意，要让部件连接在一起，又要方便小人移动。
完成后，你的迷宫可能就是下图这个样子：
或是这个样子：
如果直接让孩子在电脑上学习坐标系，他们很难理解。因为他们的左边和游戏角色的左边并不是一回事，但玩熟练了第一个等级，他们就会学会怎么样去转换这个坐标的视角了，这可是学编程最基本的技能。
那怎么样教会他们用迷宫里的小人的视角（坐标系）思考呢？首先，把小人摆在迷宫入口处，把绿色卡片向前走，向右转，向左转分三堆。
孩子需要把他/她自己认为小人需要遵从的指令列成长长一条。例如，在上面所示乐高迷宫里，建筑工人埃米特需要：向前走，向前走，向前走，向右转，向前走……我让我六岁的孩子将这些编程指令排成长长一列。
本来我打算用儿子排好的“代码”，直接把小人儿移出迷宫，不过他想自己来移动小人。我想了个办法，我让他一次只完成一个指令，然后边执行指令，边把卡片翻过来。这样做的效果非常好，不会让指令混乱。
我唯一提醒孩子的是要注意向左转和向右转的问题。当埃米特在最后一个拐角处，出现了BUG，他放了一个“向右转”的牌子，但其实埃米特需要的是“向左转”。我让他把卡片放到埃米特手中，他立马明白过来并改正了错误。如果不会英语的孩子玩这个游戏，需要先认识一些简单的英语。
在等级1中，告诉埃米特向前走5步，需要5张“向前走”指令。这一关中指令升级了，告诉孩子用“FOR循环”指令会方便很多。
比如向前走3步，原本需要3张向前走的卡，用“FOR”循环指令，只要在空格中写上3，在“FOR”循环指令下接上“向前走”的指令，就代表“向前走”重复3次，如下图。
这里还要说一下格式。编程语言都会有格式要求。跟在“FOR”循环语句后的指令缩进了一些，这样做让代码容易读。“FOR”循环语句的结尾需要一个“end”，表示该循环语句到此结束。虽然不是所有编程语言都需要这样，但这样做让孩子更加严谨。
用“IF”条件语句可不是机械地指挥小人往前走，向左转或者向右转那么简单了。这个指令是要教小人“思考”问题了。需要将乐高小人在任意位置可能遇到的情况都考虑在内，决策出最佳通用动作指令。孩子们可以挑战自我，写一个尽量简短的程序解决迷宫难题。例如，左边有路可走小人儿该怎么办，要是碰到死胡同了有该怎么办？
这需要孩子们能进行更为抽象的思考，你才能教他们“IF”条件语句。我是在大学第一次接触到“IF”条件语句的，然后就一发不可收拾地将其应用到日常生活的方方面面。基本上，所有决定都能归为决策树。比如，我正拿不定主意去哪儿吃晚饭，我可能会这样思考：
“IF 我朋友凯莉有空，
—> then 我就和她一起吃泰国菜。
ELSE IF 公寓餐厅供应的餐食尚且说得过去，
—> then 我就去那儿随便吃点儿。
ELSE—> 我就窝在公寓里吃点儿麦片和冰淇凌。
END IF。”
谢天谢地，我后来改掉了这个“毛病”。
不过，学会这个思维方式的好处是，你考虑事情会更加全面，会把所有的可能性都考虑在内，评估一下每种情况下应该做什么，以怎样的优先级顺序去做，明白什么才是当务之急。很多成年人都不一定能分得清事情的轻重缓急，这个技能要是提前教给孩子，他能获益终身。
那迷宫游戏里怎么用这个“IF”语句呢？比如可以给小人儿下达这样的指令：“IF面前无墙，向前走，结束。”但对于一些需要小人儿转向的迷宫，那就需要下面这样的代码。
图中的代码翻译过来，意思是：“若能左转，就向左转；否则若能右转，就向右转；再否则，若碰到了死胡同，则转180度。排查过所有情况后，向前走。重复（repeat）。”
红色代码“while”开头和红色代码“End”结尾，意味着是一个循环语句。只要小人还处在迷宫中，就会不停重复，然后执行一堆代码。一直重复这些代码直到走出迷宫才“End”。
这里还有一个ELSE语句。这就是一个优先级的顺序执行啦！“IF”后面跟的特定条件成立，就百分百执行if部分的代码，后面的代码就废了，直接跳到“End”。
“ELSE IF”语句指的是其后跟着的条件成立，并且之前出现的“IF”和“ELSE IF”之后的条件都不成立，就执行该“ELSE IF”部分的代码。
“ELSE”指的是上述所有情况都不成立时，就执行该ELSE代码语句，我的麦片配冰淇淋晚餐就是这种情况。
蓝色“END”意味着“if”条件语句的结束。
虽然等级3会让孩子们觉得自己很厉害，但是换个迷宫，这套“代码”可能就没用了。而且很有可能小人儿会被卡在“无限循环”中，一遍又一遍地重复着同一个行为，无从逃脱。这时候，如果引进一个随机数字产生器，让小人儿走出任何迷宫。
如果在程序中给了“向左转”优先选择，也许小人会卡住，陷入一个死循环中，一直在同一路径中重复向前走、向后走。要解决这一问题，但又能不引入诸如存储变量一类更为复杂的概念，这时候可以利用随机数字产生器移除优先选择项。
例如，不说“若能左转，就向左转”，取而代之，我可以说“若能左转，一半情况下向左转”。这个“一半情况”就是随机数字产生器函数，简单点就是扔骰子可以代替。引入随机性这一概念后，小人走的可能不是最符合逻辑的一条路，但是他也不会陷入死循环。
我“认为“这是一个适用于所有迷宫的可能的代码之一（如下图所示），但这并不是唯一“正确”的答案，可能也不是最佳正解。 在你家孩子尝试用自己的代码解决问题之前，我不建议你把该代码展示给孩子。 编码就是一个不断试错的过程。在程序员思考出新的可行代码前，一遍又一遍的试验和检测是必不可少的。
四个等级都完成后，心智最成熟的孩子将会认识到：要是他们的乐高小人儿能记住自己走过的路，那他们就能系统前行，而不是漫无目的地瞎转。这可能会引发有关更高级的编程概念的讨论，比如存储器和存储变量。
如何获得迷宫素材？
1、关注“海码爸爸”公众号。
2、在公众号对话框中输入“迷宫”，就能获得素材。
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