Takže tohle je můj dědeček, Salman Schocken, který se narodil do chudé a nevzdělané rodiny, která musela živit šest dětí, a když mu bylo 14, byl přinucen opustit školu, aby mohl shánět obživu pro rodinu. Do školy se nikdy nevrátil. Namísto toho vybudoval skvostné impérium obchodních domů. Salman byl naprostý perfekcionista a každý z jeho obchodů byl klenotem architektonického stylu Bauhaus. Byl také výjimečným samoukem a stejně jako i ve všech ostatních oblastech jím byl ve velkém stylu. Obklopil se společností mladých neznámých učenců jako byli Martin Buber, Shain Agnon a Franz Kafka a každému z nich platil měsíční mzdu, aby mohli v klidu psát.
So, this is my grandfather, Salman Schocken, who was born into a poor and uneducated family with six children to feed, and when he was 14 years old, he was forced to drop out of school in order to help put bread on the table. He never went back to school. Instead, he went on to build a glittering empire of department stores. Salman was the consummate perfectionist, and every one of his stores was a jewel of Bauhaus architecture. He was also the ultimate self-learner, and like everything else, he did it in grand style. He surrounded himself with an entourage of young, unknown scholars like Martin Buber and Shai Agnon and Franz Kafka, and he paid each one of them a monthly salary so that they could write in peace.
A přesto koncem 30. let Salman viděl, co přichází. Utekl spolu se svojí rodinou z Německa, kde zanechal vše, co vybudoval. Jeho obchodní domy byly zkonfiskovány, zbytek života strávil neúnavnou honbou za uměním a kulturou. Tento středoškolský odpadlík zemřel ve věku 82 let jako respekt vzbuzující intelektuál, spoluzakladatel a první CEO Hebrejské univerzity v Jeruzalému, zakladatel Schocken Books, uznávaného nakladatelství, které později koupil Random House. Taková je síla samostudia.
And yet, in the late '30s, Salman saw what's coming. He fled Germany, together with his family, leaving everything else behind. His department stores confiscated, he spent the rest of his life in a relentless pursuit of art and culture. This high school dropout died at the age of 82, a formidable intellectual, cofounder and first CEO of the Hebrew University of Jerusalem, and founder of Schocken Books, an acclaimed imprint that was later acquired by Random House. Such is the power of self-study.
A tohle jsou mí rodiče. Ti si také neužili privilegia vysokoškolského vzdělání. Měli příliš práce s budováním rodiny a státu. A přesto, stejně jako Salman, byli celoživotními, houževnatými samouky a náš domov byl přeplněn tisíci knih, nahrávek a uměleckých děl. Velmi jasně si pamatuji, jak mi otec říkával, že až budou mít všichni sousedé televizi, tak my si pořídíme rádio. (Smích)
And these are my parents. They too did not enjoy the privilege of college education. They were too busy building a family and a country. And yet, just like Salman, they were lifelong, tenacious self-learners, and our home was stacked with thousands of books, records and artwork. I remember quite vividly my father telling me that when everyone in the neighborhood will have a TV set, then we'll buy a normal F.M. radio. (Laughter)
A tohle jsem já, Chtěl jsem říct držíce své první počítadlo, ale ve skutečnosti držíce něco, co můj otec považoval za víc než dostatečnou náhradu iPadu. (Smích) Takže jedna z věcí, které jsem si z domova odnesl, je toto přesvědčení, že pedagogové nemusí nutně vyučovat. Namísto toho mohou poskytovat prostředí a zdroje, které samy dráždí přirozenou schopnost učení. Samostudium, samobádání, sebeobohacení, to jsou pravé vlastnosti dobrého vzdělání.
And that's me, I was going to say holding my first abacus, but actually holding what my father would consider an ample substitute to an iPad. (Laughter) So one thing that I took from home is this notion that educators don't necessarily have to teach. Instead, they can provide an environment and resources that tease out your natural ability to learn on your own. Self-study, self-exploration, self-empowerment: these are the virtues of a great education.
A tak bych s vámi chtěl sdílet příběh o samostudiu, sebeobohacujícím kurzu informatiky, který jsem vytvořil spolu se svým skvělým kolegou Noamem Nisanem. Jak můžete vidět na obrázcích, jak Noam, tak i já jsme byli v útlém věku fascinováni základními principy a v průběhu času, jak se naše znalosti vědy a technologie stávaly sofistikovanějšími, se tento brzký údiv nad základy ještě více zintenzivnil. A tak není překvapením, že jsme asi před 12 lety, když jsme již s Noamem byli profesory informatiky, byli oba zároveň frustrovaní tím stejným jevem. Jak se počítače stávaly komplexnějšími, naši studenti pro stromy neviděli les. A opravdu, je nemožné se spojit s duší stroje, pokud interagujete s černou krabicí PC nebo Macu, která je zahalena mnoha vrstvami uzavřeného, proprietárního softwaru. A tak jsme s Noahem pochopili, že pokud chceme, aby naši studenti rozuměli, jak počítače fungují, a rozuměli tomu až do morku kostí, pak možná nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je nechat je postavit kompletní, fungující, obecný, použitelný počítač; hardware a software od píky, od základních principů.
So I'd like to share with you a story about a self-study, self-empowering computer science course that I built, together with my brilliant colleague Noam Nisan. As you can see from the pictures, both Noam and I had an early fascination with first principles, and over the years, as our knowledge of science and technology became more sophisticated, this early awe with the basics has only intensified. So it's not surprising that, about 12 years ago, when Noam and I were already computer science professors, we were equally frustrated by the same phenomenon. As computers became increasingly more complex, our students were losing the forest for the trees, and indeed, it is impossible to connect with the soul of the machine if you interact with a black box P.C. or a Mac which is shrouded by numerous layers of closed, proprietary software. So Noam and I had this insight that if we want our students to understand how computers work, and understand it in the marrow of their bones, then perhaps the best way to go about it is to have them build a complete, working, general-purpose, useful computer, hardware and software, from the ground up, from first principles.
Někde jsme museli začít, a tak jsme se s Noamem rozhodli založit naši takzvanou katedrálu na nejjednodušším stavebním kameni, kterému říkáme NAND. Není to nic víc, než triviální logická brána s čtyřmi stavy vstup-výstup. Tak jsme začali naše putování tím, že jsme našim studentům řekli, že nám Bůh dal NAND -- (Smích) -- a řekl nám, abychom vytvořili počítač a když jsme se zeptali jak, Bůh odpověděl: "Jedno po druhém." A potom, následujíce jeho radu, jsme začali s touto prostou, skromnou NAND bránou a provázeli jsme naše studenty propracovanou sekvencí projektů, ve kterých postupně stavěli počítačový čip, hardwarovou platformu, assembler, virtuální stroj, základní operační systém a compiler pro jednoduchý javovský jazyk, kterému jsme říkali "JACK." Studenti oslavují konec tohoto tour de force tím, že používají JACK k psaní všemožných super her jako jsou Pong, Had nebo Tetris. Můžete si představit neskutečnou radost z hraní Tetrisu, který jste si sami napsali v JACKu a poté zkompilovali do strojového jazyka v překladači, který jste také napsali, a potom vidíte výsledek běžet na stroji, který jste postavili, i když jste nezačínali s ničím jiným než s několika tisíci branami NAND. Je to ohromné osobní vítězství při cestě od prvních principů až k úžasně komplexnímu a užitečnému systému.
Now, we had to start somewhere, and so Noam and I decided to base our cathedral, so to speak, on the simplest possible building block, which is something called NAND. It is nothing more than a trivial logic gate with four input-output states. So we now start this journey by telling our students that God gave us NAND — (Laughter) — and told us to build a computer, and when we asked how, God said, "One step at a time." And then, following this advice, we start with this lowly, humble NAND gate, and we walk our students through an elaborate sequence of projects in which they gradually build a chip set, a hardware platform, an assembler, a virtual machine, a basic operating system and a compiler for a simple, Java-like language that we call "JACK." The students celebrate the end of this tour de force by using JACK to write all sorts of cool games like Pong, Snake and Tetris. You can imagine the tremendous joy of playing with a Tetris game that you wrote in JACK and then compiled into machine language in a compiler that you wrote also, and then seeing the result running on a machine that you built starting with nothing more than a few thousand NAND gates. It's a tremendous personal triumph of going from first principles all the way to a fantastically complex and useful system.
S Noamem jsme pracovali pět let, abychom umožnili tento vzestup a vytvořili nástroje a infrastrukturu, která umožní studentům toto všechno postavit za jeden semestr. A tohle je ten skvělý tým, který nám pomohl všechno zrealizovat. Šlo hlavně o to rozložit stavbu počítače do mnoha samostatných modulů tak, aby každý z nich mohl být samostatně popsán, postaven a otestován v izolaci od zbytku projektu. A od prvního dne jsme se s Noamem rozhodli zpřístupnit všechny tyto stavební kameny zdarma jako open source na Internet. Takže specifikace čipů, API, projektové popisy, sofwarové nástroje, hardwarové simulátory, CPU emulátory, balíky stovek slidů, přednášky -- všechno jsme umístili na web a pozvali jsme celý svět, aby si vzal, co jen potřebuje, a dělal si s tím co jen chce.
Noam and I worked five years to facilitate this ascent and to create the tools and infrastructure that will enable students to build it in one semester. And this is the great team that helped us make it happen. The trick was to decompose the computer's construction into numerous stand-alone modules, each of which could be individually specified, built and unit-tested in isolation from the rest of the project. And from day one, Noam and I decided to put all these building blocks freely available in open source on the Web. So chip specifications, APIs, project descriptions, software tools, hardware simulators, CPU emulators, stacks of hundreds of slides, lectures -- we laid out everything on the Web and invited the world to come over, take whatever they need, and do whatever they want with it.
A pak se stalo něco úžasného. Svět přišel. A zakrátko tisíce lidí stavěly vlastní stroje. A NADN2Tetris se stal jedním z prvních masových, zdarma přístupných online kurzů, ačkoliv jsme před sedmi lety ještě netušili, že to, co děláme, se nazývá MOOC (masivní otevřené online kurzy, pozn. překl.). Prostě jsme pozorovali, jak se vlastními silami organizované kurzy spontánně vynořovaly z našich materiálů. Například Pramode C.E., inženýr z Keraly, z Indie, zorganizoval skupinu samouků, kteří postavili náš počítač pod jeho dohledem. A Parag Shah, další inženýr, tentokrát z Bombaje, rozdělil náš projekt do menších, jednodušeji zvládnutelných částí, které nyní nabízí v jeho průkopnickém "udělej si sám" studijním programu informatiky.
And then something fascinating happened. The world came. And in short order, thousands of people were building our machine. And NAND2Tetris became one of the first massive, open, online courses, although seven years ago we had no idea that what we were doing is called MOOCs. We just observed how self-organized courses were kind of spontaneously spawning out of our materials. For example, Pramode C.E., an engineer from Kerala, India, has organized groups of self-learners who build our computer under his good guidance. And Parag Shah, another engineer, from Mumbai, has unbundled our projects into smaller, more manageable bites that he now serves in his pioneering do-it-yourself computer science program.
Lidé, které zajímají tyto kurzy, mají obvykle mentalitu hackera. Chtějí rozluštit, jak věci fungují, a chtějí to udělat ve skupinách jako tento klub hackerů z Washingtonu, D.C., který používá naše materiály pro veřejné kurzy. A protože jsou tyto materiály široce dostupné a open-source, různí lidé je používají k velmi různorodým a nepředvídatelným účelům. Například Yu Fangmin z Guangzhou použil FPGA technologii k sestavení svého počítače a pak ukázal ostatním, jak udělat to samé, pomocí videoklipu; a Ben Craddock vyvinul velmi pěknou počítačovou hru, která probíhá uvnitř architektury našeho procesoru, a tou je docela komplexní 3D bludiště, které Ben vyvinul za použití 3D simulátoru z Minecraftu. Komunita kolem Minecraftu z tohoto projektu šílela a Ben se okamžitě stal mediální celebritou.
The people who are attracted to these courses typically have a hacker mentality. They want to figure out how things work, and they want to do it in groups, like this hackers club in Washington, D.C., that uses our materials to offer community courses. And because these materials are widely available and open-source, different people take them to very different and unpredictable directions. For example, Yu Fangmin, from Guangzhou, has used FPGA technology to build our computer and show others how to do the same using a video clip, and Ben Craddock developed a very nice computer game that unfolds inside our CPU architecture, which is quite a complex 3D maze that Ben developed using the Minecraft 3D simulator engine. The Minecraft community went bananas over this project, and Ben became an instant media celebrity.
A vskutku, pro docela dost lidí se tato, pokud dovolíte, pouť za NAND2Tetris stala zkušeností, která jim změnila život. Například si vezměte Dana Roundse studujícího hudbu a matematiku z East Lansingu, v Michiganu. Před několika týdny vyvěsil Dan vítězoslavné oznámení na naše stránky a já bych vám ho rád přečetl. Tak tady je, co řekl Dan.
And indeed, for quite a few people, taking this NAND2Tetris pilgrimage, if you will, has turned into a life-changing experience. For example, take Dan Rounds, who is a music and math major from East Lansing, Michigan. A few weeks ago, Dan posted a victorious post on our website, and I'd like to read it to you. So here's what Dan said.
"Přihlásil jsem se na tento kurz, protože porozumění počítačům je pro mě důležité právě jako gramotnost a znalosti matematiky, a dokázal jsem to. Nikdy jsem na ničem nepracoval tvrději, nikdy jsem nepřijal takovou výzvu. Ale vzhledem k tomu, na co všechno bych si nyní troufl, určitě bych do toho šel znovu. Pro kohokoli, kdo zvažuje NAND2Tetris, je to náročná cesta, ale na jejím konci budete někým jiným."
"I did the coursework because understanding computers is important to me, just like literacy and numeracy, and I made it through. I never worked harder on anything, never been challenged to this degree. But given what I now feel capable of doing, I would certainly do it again. To anyone considering NAND2Tetris, it's a tough journey, but you'll be profoundly changed."
A takto Dan demonstruje to množství samouků, kteří se hlásí přes Internet na tento kurz, na vlastní pěst, z jejich vlastní iniciativy; a je to úžasné, protože těmto lidem vůbec nejde o známky. Dělají to z jednoho jediného důvodu. Mají ohromnou vášeň se učit.
So Dan demonstrates the many self-learners who take this course off the Web, on their own traction, on their own initiative, and it's quite amazing because these people cannot care less about grades. They are doing it because of one motivation only. They have a tremendous passion to learn.
A když se na tímto zamyslíme, rád bych řekl několik slov o tradičním školním známkování. Je mi z něj zle. Jsme posedlí známkami, protože jsme posedlí daty, a to i přesto, že známkování bere veškerou zábavu ze selhání a právě obrovská část vzdělávání je o tom, že se něco nepodaří. Odvaha, podle Churchilla, je schopnost jít od jedné porážky k druhé bez ztráty nadšení. (Smích) A Joyce říká, že chyby jsou bránou k poznání. A navzdory tomu všemu netolerujeme chyby a uznáváme známky. Takže posbíráme vaše lepší dvojky a jedna mínus a dáme je dohromady do nečeho jako 1,7, co je vám vyraženo na čelo a vystihuje to to, kým jste. No, podle mě jsme zašli s tímto nesmyslem příliš daleko a známkování se stalo ponižujícím.
And with that in mind, I'd like to say a few words about traditional college grading. I'm sick of it. We are obsessed with grades because we are obsessed with data, and yet grading takes away all the fun from failing, and a huge part of education is about failing. Courage, according to Churchill, is the ability to go from one defeat to another without losing enthusiasm. (Laughter) And [Joyce] said that mistakes are the portals of discovery. And yet we don't tolerate mistakes, and we worship grades. So we collect your B pluses and your A minuses and we aggregate them into a number like 3.4, which is stamped on your forehead and sums up who you are. Well, in my opinion, we went too far with this nonsense, and grading became degrading.
A tak bych rád řekl pár slov o zlepšování a poskytl vám letmý pohled na jeden z mých současných projektů, který je odlišný od toho přechozího, ale sdílí s ním stejné vlastnosti jako sebevzdělávání, učení se pomocí činnosti, sebepoznávání a tvorbu komunity; a tento projekt se zabývá výukou matematiky dle osnov K-12 a začíná matematikou pro předškoláky a čerstvé školáky, a provozujeme ho na tabletech, protože si myslíme, že matika, stejně jako všechno ostatní, by se měla učit prakticky.
So with that, I'd like to say a few words about upgrading, and share with you a glimpse from my current project, which is different from the previous one, but it shares exactly the same characteristics of self-learning, learning by doing, self-exploration and community-building, and this project deals with K-12 math education, beginning with early age math, and we do it on tablets because we believe that math, like anything else, should be taught hands on.
Takže na to jdeme takhle. V podstatě jsme vyvinuli bezpočet mobilních aplikací a každá z nich vysvětluje určitý matematický koncept. Takže například si vězměme plochu. Když se dítě potýká s konceptem jako je plocha, poskytujeme mu sadu nástrojů, k jejichž použití je vyzváno, aby se tak mohlo učit. Takže pokud je plocha to, co nás zajímá, tak jednou z pro nás přirozených věcí, je rozdělit plochu určitého tvaru a jednoduše spočítat, kolik dílků je třeba k úplnému zaplnění plochy. A tohle malé cvičení vám dává první nahlédnutí do konceptu plochy.
So here's what we do. Basically, we developed numerous mobile apps, every one of them explaining a particular concept in math. So for example, let's take area. When you deal with a concept like area -- well, we also provide a set of tools that the child is invited to experiment with in order to learn. So if area is what interests us, then one thing which is natural to do is to tile the area of this particular shape and simply count how many tiles it takes to cover it completely. And this little exercise here gives you a first good insight of the notion of area.
Jdeme dál, co třeba takováto plocha? Když se ji pokusíte rozdělit na dílky, moc dobře to nefunguje, co? A tak místo toho můžete experimentovat s těmito nástroji pomocí řízené metody pokus-omyl a v určité chvíli objevíte, že to, co můžete dělat napříč několika legitimními transformacemi, je následující věc. Můžete uříznout část útvaru, přeskupit vzniklé části, opět je slepit dohromady a pak pokračovat k rozdělení na dílky úplně stejně jako předtím. (Potlesk) Tato konkrétní transformace nezměnila plochu původního útvaru, takže šestiletí, hrající si s touto aplikací, právě objevili chytrý algoritmus, jak spočítat plochu libovolného rovnoběžníku.
Moving along, what about the area of this figure? Well, if you try to tile it, it doesn't work too well, does it. So instead, you can experiment with these different tools here by some process of guided trial and error, and at some point you will discover that one thing that you can do among several legitimate transformations is the following one. You can cut the figure, you can rearrange the parts, you can glue them and then proceed to tile just like we did before. (Applause) Now this particular transformation did not change the area of the original figure, so a six-year-old who plays with this has just discovered a clever algorithm to compute the area of any given parallelogram.
A mimochodem, my nenahrazujeme učitele. Jsme přesvědčeni, že učitelé by měli být podporováni, nikoliv nahrazováni.
We don't replace teachers, by the way. We believe that teachers should be empowered, not replaced.
Když pokročíme, co třeba plocha takového trojúhelníku? A tak po několika řízených aplikacích metody pokus-omyl dítě objeví, ať už s pomocí nebo bez ní, že on nebo ona může duplikovat původní útvar a pak vzít výsledek, přemístit jej, slepit do původní tvaru a pokračovat dále jako předtím: uříznout, přeskupit, vložit -- hups-- vložit a slepit a rozdělit na dílky. Nyní tato transformace zdvojnásobila plochu původního útvaru, a tady jsme se právě naučili, že plocha trojúhelníku se rovná ploše tohoto obdélníku děleno dvěma. Ale objevili jsme to sami vlastním zkoumáním.
Moving along, what about the area of a triangle? So after some guided trial and error, the child will discover, with or without help, that he or she can duplicate the original figure and then take the result, transpose it, glue it to the original and then proceed [with] what we did before: cut, rearrange, paste — oops— paste and glue, and tile. Now this transformation has doubled the area of the original figure, and therefore we have just learned that the area of the triangle equals the area of this rectangle divided by two. But we discovered it by self-exploration.
Takže, kromě toho, že se dítě učí užitečnou geometrii, je navíc vystaveno dost chytrým vědeckým strategiím jako redukce, což je umění přetvořit komplexní problém na jednoduchý, nebo zobecnění, které je srdcem jakékoliv vědecké disciplíny, nebo to, že některé vlastnosti jsou neměnné při určitých operacích. A tohle všechno je něco, co si může velmi mladé dítě osvojit díky takovýmto mobilním aplikacím. A tak také děláme následující: především rozdělujeme matematické osnovy K-12 do mnoha takových aplikací. A protože to nemůžeme dělat sami, vyvinuli jsme šikovný autorský nástroj, který kterýkoliv autor, kterýkoliv rodič, nebo prostě kdokoliv, kdo se zajímá o matematické vzdělávání, může využít pro tvorbu podobných aplikací na tablety bez programování. A nakonec, dáváme dohromady adaptivní ekosystém, který spáruje jednotlivé studenty s různými aplikacemi podle toho, jak se vyvíjí jejich studijní styl.
So, in addition to learning some useful geometry, the child has been exposed to some pretty sophisticated science strategies, like reduction, which is the art of transforming a complex problem into a simple one, or generalization, which is at the heart of any scientific discipline, or the fact that some properties are invariant under some transformations. And all this is something that a very young child can pick up using such mobile apps. So presently, we are doing the following: First of all, we are decomposing the K-12 math curriculum into numerous such apps. And because we cannot do it on our own, we've developed a very fancy authoring tool that any author, any parent or actually anyone who has an interest in math education, can use this authoring tool to develop similar apps on tablets without programming. And finally, we are putting together an adaptive ecosystem that will match different learners with different apps according to their evolving learning style.
Hnacím motorem tohoto projektu je můj kolega Shmulik London a můžete vidět, že stejně jako u Salmana před 90 lety, umění tkví v tom se obklopit skvělými lidmi, protože koneckonců je to všechno jenom o lidech. Před pár lety jsem šel Tel Avivem a viděl jsem na jedné zdi takové graffiti, a to mě tak uchvátilo, že ho nyní kážu svým studentům a dneska bych ho rád sdělil i vám. No, nevím, kolik z vás tady zná pojem "mensch". V podstatě to znamená být člověkem a dělat správné věci. A to zmiňované graffiti hlásá: "Na high-tech nezáleží. Nejdůležitější je být mench." (Smích) Děkuji. (Potlesk) (Potlesk)
The driving force behind this project is my colleague Shmulik London, and, you see, just like Salman did about 90 years ago, the trick is to surround yourself with brilliant people, because at the end, it's all about people. And a few years ago, I was walking in Tel Aviv and I saw this graffiti on a wall, and I found it so compelling that by now I preach it to my students, and I'd like to try to preach it to you. Now, I don't know how many people here are familiar with the term "mensch." It basically means to be human and to do the right thing. And with that, what this graffiti says is, "High-tech schmigh-tech. The most important thing is to be a mensch." (Laughter) Thank you. (Applause) (Applause)