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.
Voici mon grand-père Salman Schocken, qui est né dans une famille pauvre et sans éducation, avec six enfants à nourrir, et à l'âge de 14 ans il a été obligé de quitter l'école pour aider à subvenir aux besoins de sa famille Il n'est jamais retourné à l'école. Au lieu de ça, il a bâti un brillant empire de centres commerciaux. Salman était un perfectionniste absolu, et chacun de ses centres commerciaux était un bijou d'architecture Bauhaus. C'était aussi l'autodidacte ultime, et comme tout le reste, il l'a fait avec beaucoup de style. Il s'est entouré de jeunes gens cultivés comme Martin Buber et Shai Agnon et Franz Kafka, et il payait à chacun un salaire mensuel pour qu'ils puissent écrire en paix.
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.
Et pourtant, à la fin des années 30, Salman voyait ce qui se préparait. Il fuit l'Allemagne avec sa famille, laissant tout derrière lui. Ses centres commerciaux confisqués, il dévoua le reste de sa vie à une recherche acharnée d'art et de culture Lui qui avait abandonné ses études au lycée mourut à 82 ans un intellectuel formidable, co-fondateur et premier PDG de l'Université Hébraïque de Jerusalem et fondateur de Schocken Books, une maison d'édition reconnue qui fut plus tard acquise par Random House. Tel est le pouvoir de l'auto-apprentissage.
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)
Et voici mes parents. Eux non plus n'ont pas eu le privilège d'aller à l'université. Ils étaient trop occupés à bâtir une famille et un pays. Et pourtant, comme Salman, ils étaient de perpétuels autodidactes, et notre maison était remplie de milliers de livres, de disques et d'oeuvres d'art. Je me souviens très bien de mon père me disant que lorsque chacun de nos voisins aurait une télévision, alors nous achèterions une radio FM classique. (Rires)
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.
Et là, c'est moi, j'allais dire en train de tenir mon premier boulier, mais en réalité je tiens ce que mon père considèrerait comme un substitut largement suffisant à un iPad. (Rires) Si j'ai bien retenu quelque chose de mes parents, c'est cette notion que les éducateurs n'ont pas forcément besoin d'enseigner. Au lieu de ça, ils peuvent fournir un environnement et des ressources qui encouragent notre capacité naturelle à apprendre par nous-mêmes. L'auto-apprentissage, l'auto-exploration, l'autonomisation : telles sont les vertus d'une excellente éducation.
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.
Alors j'aimerais partager avec vous une histoire d'un cours d'informatique basé sur l'auto-apprentissage et l'autonomie que j'ai créé avec mon brillant collègue Noam Nisan. Comme vous pouvez le voir sur la photo, Noam et moi avons tous les deux été très tôt fascinés par les axiomes, et au fil des ans, tandis que nos connaissances en science et technologie devenaient toujours plus sophistiquées, cette admiration initiale pour les fondamentaux n'a fait que s'intensifier. Ce n'est donc pas surprenant qu'il y a environ 12 ans, lorsque Noam et moi étions professeurs en informatique, nous étions frustrés par le même phénomène. Tandis que les ordinateurs devenaient de plus en plus complexes, nos étudiants se perdaient dans les petits détails en oubliant la vue d'ensemble, et en effet, il est impossible de comprendre "l'âme" de la machine si on interagit avec un PC boîte noire ou un Mac qui est entouré de nombreuses couches de logiciels propriétaires fermés. Noam et moi avons eu le sentiment que si nous voulions que nos étudiants comprennent comment les ordinateurs fonctionnent, et qu'ils en soient pénétrés jusqu'à la moelle des os, alors peut-être que la meilleure façon de s'y prendre était de leur faire construire un ordinateur complet, fonctionnel, utile et à usage général, hardware et logiciel, depuis le début, en partant des principes premiers.
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.
Nous devions commencer quelque part, et donc Noam et moi avons décidé de baser notre "cathédrale", pour ainsi dire, sur la composante la plus simple possible, qui est quelque chose appelée NAND. Ce n'est rien de plus qu'une simple fonction logique avec quatre états d'entrée/sortie. Nous commençons donc l'aventure en disant à nos étudiants que Dieu nous a donné NAND - (Rires) - et nous a dit de construire un ordinateur, et lorsque nous avons demandé comment, Dieu a répondu "Une étape à la fois" Alors, suivant ce conseil, nous débutons avec cette modeste fonction NAND et nous guidons nos étudiants à travers une séquence de projets au sein desquels ils construisent petit à petit un ensemble de circuits intégrés, une plateforme hardware, un assembleur, une machine virtuelle, un système d'exploitation basique et un compilateur pour un langage de programmation simple, de type Java, que nous appelons "JACK". Les étudiants fêtent la fin de ce tour de force en utilisant JACK pour programmer toutes sortes de jeux comme Pong, Snake et Tetris. Vous imaginez l'immense joie de jouer à un jeu Tetris que vous avez codé vous-même en JACK et compilé en langage informatique dans un compilateur que vous avez aussi codé vous-même, et voir ce résultat qui fonctionne sur une machine que vous avez construite à partir de rien de plus que quelques milliers de fonctions NAND. C'est un exploit personnel fantastique que de partir des principes de base et d'aller jusqu'à un système extrêmement complexe et utile.
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.
Noam et moi avons travaillé pendant cinq ans pour faciliter ce cheminement et créer les outils et les infrastructures qui aideront les élèves à le construire en un semestre. Et voici la fantastique équipe qui nous a aidés à réaliser tout ça L'astuce était de scinder la construction de l'ordinateur en plusieurs modules autonomes, dont chacun pourrait être spécifié individuellement, construit et testé seul, isolé du reste du projet. Et dès le premier jour, Noam et moi avons décidé de placer tous ces documents d'aide à la construction gratuitement en open source sur Internet. Les spécifications des puces, les API, les descriptions de projet, les outils informatiques, les simulateurs hardware, les émulateurs d'unité centrale, des piles de centaines de slides de cours -- nous avons tout mis en ligne et nous avons invité le monde entier à venir, prendre tout ce dont ils avaient besoin, et faire ce qu'ils voulaient avec.
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.
Et alors quelque chose de fascinant est arrivé. Le monde est venu. Et très vite, des milliers de gens se mettaient à construire notre machine. Et NAND2Tetris est devenu l'un des premiers tutoriels de grande ampleur, ouvert et en ligne, bien que sept ans plus tôt, nous n'avions aucune idée que ce que nous faisions est appelé MOOC (cours en ligne ouverts et massifs). Nous avons juste observé que des cours auto-organisés se frayaient spontanément un chemin à partir de nos documents pédagogiques. Par exemple, Pramode C.E., un ingénieur de Kerala en Inde, a réuni un groupe d'autodidactes qui construisent notre ordinateur avec son aide. Et Parag Shah, un autre ingénieur de Bombay, a scindé nos projets en d'encore plus petits fragments, plus gérables, qu'il propose désormais dans son très novateur programme informatique qui consiste à apprendre par la pratique.
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.
Les gens qui sont attirés par ces cours ont typiquement un profil de hacker. Ils veulent comprendre comment les choses fonctionnent, et ils veulent le faire en groupe, comme ces clubs de hackers à Washington D.C., qui utilisent nos documents pour des cours communautaires. Et parce que ces supports sont largement disponibles et en open source, des gens très différents les utilisent pour raisons très différentes et imprévisibles. Par example, Yu Fangmin, de Guangzhou, a utilisé la technologie d'un réseau de portes programmables (FPGA) pour construire notre ordinateur et montrer aux autres comment faire de même en utilisant une vidéo, et Ben Craddock a développé un superbe jeu vidéo qui vous plonge à l'intérieur de notre architecture CPU, qui est un dédale 3D très complexe que Ben a développé en utilisant le moteur de simulation 3D de Minecraft. La communauté Minecraft est devenue complètement dingue de ce projet, et Ben est instantanément devenu une célébrité médiatique.
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.
En en effet, pour pas mal de personnes, faire ce "pèlerinage" NAND2Tetris, si vous voulez, s'est transformé en une expérience qui a changé leur vie. Par exemple, Dan Rounds, qui étudie la musique et les mathématiques à East Lansing, dans le Michigan. Il y a quelques semaines, Dan a posté un message de victoire sur notre site et j'aimerais vous le lire. Voici ce que Dan a dit.
"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."
"J'ai suivi le cours en ligne parce que comprendre les ordinateurs est important pour moi, tout comme les compétences en lecture et en calcul, et j'ai réussi. Je n'ai jamais travaillé aussi dur, je n'ai jamais été autant mis à l'épreuve. Mais étant donné ce dont je me sens capable désormais, je le referais certainement. A ceux qui envisagent de se lancer avec NAND2Tetris, c'est un parcours difficile mais vous en ressortirez profondément changés."
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.
Dan décrit les nombreux autodidactes qui prennent ce cours en ligne, de leur propre volonté, de leur propre initiative et c'est vraiment étonnant car ces gens ne se préoccupent absolument pas des notes. Ils le font uniquement par motivation personnelle. Ils ont une incroyable passion pour apprendre.
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.
Et en gardant ça à l'esprit, j'aimerais dire quelques mots à propos du système de notation traditionnel des universités. Il me rend malade. Nous sommes obsédés par les notes parce que nous sommes obsédés par les données, et donner une note ôte tout l'aspect positif de l'échec, et pourtant une grande partie de l'éducation est liée à l'échec. D'après Churchill, le courage est la capacité d'aller d'une défaite à une autre sans perdre de son enthousiasme. (Rires) Et [Joyce] a dit que les erreurs sont les portails de la découverte. Et pourtant, nous ne tolérons pas les erreurs, et nous vénérons les notes. Alors nous collectons vos bonnes notes et nous les agrégeons toutes en un seul nombre, par exemple 13, qui est tamponné sur votre front et définit qui vous êtes. A mon avis, nous sommes allés bien trop loin avec cette absurdité, et donner des notes est devenu dégradant.
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.
Donc j'aimerais dire quelques mots sur l'amélioration, et partager avec vous un aperçu de mon projet actuel, qui est différent du précédent, mais en partage exactement les mêmes caractéristiques d'auto-apprentissage, d'apprentissage par la pratique, d'auto-exploration et de conscience communautaire, et ce projet traite de la formation en mathématiques jusqu'au niveau lycée, en débutant avec les maths pour les jeunes enfants, et nous le faisons sur des tablettes car nous pensons que les maths, comme tout le reste, devraient être enseignées par la pratique.
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.
Ce que nous faisons: en gros, nous avons développé de nombreuses applications mobiles, chacune d'elles expliquant un concept particulier des mathématiques. Par exemple, prenons l'aire. Quand on a affaire à un concept tel que l'aire -- nous fournissons aussi un ensemble d'outils que l'enfant est invité à essayer, utiliser, explorer pour apprendre. Et donc si on s'intéresse à l'aire, une chose facile à faire est de morceler l'aire de cette forme et de simplement compter combien de morceaux il faut pour la couvrir entièrement. Et ce petit exercice vous donne un premier véritable aperçu de la notion d'aire.
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.
Continuons, qu'en est-il de l'aire de cette figure ? Si l'on essaie de la morceler, ça ne marche pas très bien. Alors à la place, on peut faire des essais avec les différents outils sur la tablette en suivant un processus guidé d'apprentissage par expérimentation, et à un moment donné vous découvrirez qu'une des choses que vous pouvez faire parmi de nombreuses transformations justifiées est la suivante. Vous pouvez couper la figure, vous pouvez réarranger les morceaux, vous pouvez les recoller et ensuite procéder au morcellement exactement comme nous l'avions fait auparavant. (Applaudissements) Alors, cette transformation en particulier n'a pas changé l'aire de la figure originale, et donc un enfant de six ans qui joue avec ça vient de découvrir un algorithme très intelligent servant à calculer l'aire de n'importe quel parallélogramme.
We don't replace teachers, by the way. We believe that teachers should be empowered, not replaced.
Au fait, nous ne remplaçons pas les enseignants. Nous croyons que les enseignants devraient gagner en pouvoir, non pas être remplacés.
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.
Continuons, que pouvons-nous dire de l'aire d'un triangle ? Après un peu d'apprentissage guidé par expérimentation, l'enfant va découvrir, avec ou sans aide, qu'il ou elle peut dupliquer la figure initiale, puis prendre le résultat, le transposer, le recoller sur l'original et ensuite refaire ce que nous avons fait auparavant: couper, réarranger, coller - oups - coller, et morceler. Cette transformation a doublé l'aire de la figure originelle, et donc nous venons d'apprendre que l'aire du triangle équivaut à celle de ce rectangle divisée par deux. Mais nous l'avons découvert par auto-exploration.
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.
Ainsi, en plus d'apprendre des principes utiles de géométrie, l'enfant a été exposé à des stratégies scientifiques plutôt sophistiquées, comme la réduction, qui est l'art de transformer un problème complexe en un problème simple, ou la généralisation, qui est au coeur de toute discipline scientifique, ou encore le fait que quelques propriétés sont invariantes sous certaines transformations. Et tout ceci est quelque chose qu'un jeune enfant peut comprendre en utilisant de telles applications mobiles. Actuellement, nous faisons les choses suivantes: D'abord, nous décomposons le programme de math jusqu'au niveau lycée en de nombreuses applications comme celle-ci. Et comme nous ne pouvons le faire tout seuls, nous avons développé un très bel outil de création que n'importe quel auteur, n'importe quel parent, ou même quiconque intéressé par l'enseignement des mathématiques, puisse utiliser cet outil de création pour développer des applications similaires sur des tablettes sans devoir programmer. Et finalement, nous mettons en place un écosystème adaptatif qui s'harmonise aux différents apprenants avec différentes applications adaptées à l'évolution de leur style d'apprentissage.
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)
La force motrice derrière ce projet est mon collègue Shmulik London, et vous voyez, exactement comme Salman l'a fait il y a environ 90 ans, l'astuce est de s'entourer de gens brillants, parce qu'au final, tout ce qui compte, ce sont les gens. Il y a quelques années, je marchais dans Tel Aviv, et j'ai vu ce graffiti sur un mur, et je l'ai trouvé tellement envoûtant, que désormais je le fais découvrir à mes élèves, et j'aimerais vous le faire découvrir. Je ne sais pas combien de personnes ici connaissent le terme "mensch". Il signifie simplement être humain et agir correctement. Et ce que ce graffiti dit, c'est "High-tech, schmigh tech. Le plus important c'est d'être un mensch." (Rires) Merci. (Applaudissements) (Applaudissements)