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.
Så, dette er min bestefar, Salman Schocken, som ble født inn i en fattig og uskolert familie med seks barnemunner å mate, og da han var 14 år, ble han tvunget til å slutte på skolen for å hjelpe til å skaffe mat på bordet. Han dro aldri tilbake til skolen. I stedet kom han til å bygge et glitrende rike av varemagasiner. Salman var den fullendte perfeksjonist, og hver og en av butikkene hans var en juvel av Bauhaus arkitektur. Han var også en talentfull selvlært, og som alt annet, gjorde han det med storslagen stil. Han omringet seg med et følge av unge, ukjente vitenskapsmenn som Martin Buber og Shai Agnon og Franz Kafka, og han betalte hver en av dem en månedslønn så de kunne skrive i fred.
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.
Og likevel, sent på 30-tallet, så Salman hva som kom. Han flyktet fra Tyskland sammen med familien sin og lot alt annet bli igjen. Varehusene hans ble konfiskerte, han brukte resten av livet sitt i en ustoppelig forfølgelse av kunst og kultur. Denne mannen, som droppet ut av skolen, døde i en alder av 82, en formidabel intellektuel, medstifter og første konsernsjef ved det Hebraiske universitetet i Jerusalem, og grunnlegger av Schocken Books, et anerkjent forlag som senere ble kjøpt av Random House. Slik er styrken ved å lære på egen hånd.
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)
Og dette er mine foreldre. De fikk heller ikke nyte privilegiet ved videre skolegang. De var for opptatte med å bygge en familie og en nasjon. Og likevel, som Salman, var de livslange, utholdende selvlærte, og hjemmet vårt var fylt med tusener av bøker, plater og kunstverk. Jeg husker svært livaktig faren min fortelle meg at da alle i nabolaget fikk TV, da skulle vi kjøpe en vanlig F.M. radio. (Latter)
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.
Og dette er meg, jeg holdt på å si jeg holdt min første kuleramme, men det var faktisk noe min far regnet som en god erstatning for en iPad. (Latter) Så en ting jeg tok hjemmefra er oppfatningen om at lærere ikke nødvendigvis trenger å undervise. I stedet kan de tilby et miljø og ressurser som lokker ut din egen naturlige evne til å lære på egen hånd. Selvstudium, selvutforskning, selvstyrking: disse er nøklene til en flott utdanning.
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.
So jeg ønsker å dele med deg en historie om et selvstuderende, selvstyrkende datavitenskapskurs som jeg lagde, sammen med min briljante kollega Noam Nisan. Som du kan se fra bildene, hadde både Noam og jeg en tidlig fascinasjon med grunnprinsipper, og gjennom årene, mens vår kunnskap om vitenskap og teknologi ble mer avanserte, har denne tidlige fascinasjonen ved det grunnleggende bare blitt forsterket. Så det er ikke overraskende at, for rundt tolv år siden, da Noam og jeg allerede var professorer i datavitenskap, var vi like frustrerte over det samme fenomenet. Mens datamaskiner ble økende mer komplekse, greide snart ikke elevene våre å se skogen for alle trærne, og virkelig, det er umulig å knytte bånd med sjelen til maskina hvis du samhandler med en svart boks PC eller en Mac som er dekket av tallrike lag med lukket, proprietær programvare. Så Noam og jeg hadde denne innsikten at hvis vi ville ha elevene våre til å forstå hvordan datamaskiner fungerer, og forstå det helt inn i ryggmargen, var kanskje den beste måten å gjøre det på å ha dem til å bygge en fullstendig, fungerende, nyttig datamaskin til generell bruk, maskinvare og programvare, fra bunnen av, fra grunnleggende prinsipper.
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.
Nå, vi var nødt å begynne et sted, så Noam og jeg valgte å basere katedralen vår, så og si, på den enklest mulige byggesteinen, som er noe som kalles NAND. Den er ikke noe mer enn en triviell logisk port med fire input-output tilstander. Så nå starter vi denne reisen ved å fortelle elevene våre at Gud ga oss NAND - (Latter) - og fortalte oss hvordan en bygger en datamaskin, og da vi spurte hvordan, sa Gud, "Ett steg om gangen." Og så, ved å følge dette rådet, starter vi med denne ringe, beskjedne NAND-porten, og vi følger elevene våre gjennom en omstendelig rekke prosjekter der de gradvis bygger et brikkesett, en maskinvare-plattform, en assembler, en virtuell maskin, et enkelt operativsystem og en kompilator til et enkelt, Java-lignende språk vi kaller "JACK." Elevene feirer slutten på denne kraftprestasjonen med å bruke JACK til å skrive alle mulige typer kule spill som Pong, Snake og Tetris. Du kan jo forestille deg den voldsomme gleden ved å spille et Tetris-spill som du selv skrev i JACK for så å kompilere det til maskinkode i en kompilator som du også skrev, og så se resultatet kjøre på en maskin som du bygde ut av intet mer enn noen få tusen NAND-porter. Det er en enorm personlig triumf å gå fra grunnleggende prinsipper hele veien til et fantastisk kompleks og nyttig system.
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 og jeg jobbet fem år for å tilrettelegge denne bestigningen, og for å skape verktøyet og infrastrukturen som gjør elever i stand til å bygge det på ett semester. Og dette er det flotte teamet som hjalp oss å få det til å skje. Trikset var å dekomponere datamaskinens oppbygning til tallrike enkeltstående moduler, hver i stand til å bli enkeltvis spesifisert, bygd og enhetstestet separert fra resten av prosjektet. Og fra dag én, bestemte Noam og jeg oss for å legge alle disse byggesteinene fritt tilgjengelig i åpen kildekode på nettet. Så brikke-spesifikasjoner, APIer, prosjektbeskrivelser, programvare-verktøy, maskinvare-simulatorer, prosessor-emulatorer, stabler med hundrevis av lysbilder, forelesninger -- vi la alt ut på nettet og inviterte verden til å komme og ta hva de enn ville ha, og gjøre hva de enn ville gjøre med det.
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.
Og så skjedde noe fascinerende. Verden kom. Og på kort tid bygde tusenvis av mennesker maskinen vår. Og NAND2Tetris ble en av våre første massive, åpne, online-kurs, selv om vi for sju år siden ikke hadde noen anelse om at det vi gjorde blir kalt MOOCs. Vi bare observerte hvordan selv-organiserte kurs liksom spontant dannet seg ut av materialet vårt. For eksempel, Pramode C.E., en ingeniør fra Kerala, India, har organisert grupper av selvlærte som bygger datamaskinen vår med hans veiledning. Og Parag Shah, en annen ingeniør, fra Mumbai, har delt opp prosjektene våre i mindre, mer overkommelige deler som han nå serverer i sitt banebrytende gjør-det-selv datavitenskaps-program.
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.
Menneskene som er tiltrukket av disse kursene har typisk en hacker-mentalitet. De vil finne ut hvordan ting fungerer, og de vil gjøre det i grupper, som denne hacker-klubben i Washington, D.C., som bruker våre materialer til å tilby lokale kurs. Og siden disse materialene er vidt tilgjengelige og open-source, kan ulike mennesker ta dem i veldig forskjellige og uforutsigbare retninger. For eksempel, Yu Fangim, fra Guangzhou, har brukt FPGA-teknologi til å bygge datamaskinen vår og vise andre hvordan de gjør det samme ved hjelp av videoklipp, og Ben Craddock utviklet et veldig fint dataspill som utfolder seg inne i prosessor-arkitekturen vår, som er en ganske kompleks 3D-labyrint som Ben utviklet ved hjelp av simulatormotoren til Minecraft i 3D. Minecraft-miljøet gikk bananas over dette prosjektet, og Ben ble øyeblikkelig en media-kjendis.
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.
Og sannelig, for endel mennesker, har å ta denne NAND2Tetris pilegrimsreisen, så og si, vært en livsforandrende erfaring. For eksempel, ta Dan Rounds, som har en musikk- og matematikkgrad fra East Lansing, Michigan. For et par uker siden, postet Dan en vinnende post på nettsiden vår, og jeg har lyst å lese den til dere. Så dette er hva Dan sa.
"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."
"Jeg gjorde kurset fordi å forstå datamaskiner er viktig for meg, akkurat som leseferdighet og tallforståelse, og jeg kom meg gjennom. Jeg har aldri jobbet hardere med noe, aldri blitt utfordret i så stor grad. Men gitt det jeg nå føler meg i stand til å gjøre, ville jeg helt klart ha gjort det igjen. For alle som vurderer NAND2Tetris, det er en tøff reise, men du vil bli dypt forandret."
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.
Så Dan representerer de mange selvlærte som tar dette kurset på nettet, etter eget grep, på eget initiativ, og det er ganske utrolig fordi disse menneskene kunne ikke brydd seg mindre om karakterer. De gjør det ut av kun én motivasjon. De har en enorm lidenskap for å lære.
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.
Og med det i minne, ønsker jeg å si et par ord om tradisjonell karaktersetting. Jeg blir kvalm av det. Vi er besatte av karakterer fordi vi er besatte med data, og likevel tar karaktersetting vekk all moroa ved å feile, og en stor del av utdanning handler om å feile. Mot, ifølge Churchill, er evnen til å gå fra et nederlag til et annet uten å miste entusiasmen. (Latter) Og [Joyce] sa at feiltagelser er portalene til oppdagelser. Og likevel tolererer vi ikke feiltagelser, og vi tilber karakterer. Så vi henter inn dine B+ og A- og samler dem til et tall som 3.4, som blir stemplet i pannen din og summerer opp hvem du er. Vel, etter min mening gikk vi for langt med dette tullet, og gradering ble nedgradering.
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.
Så med dette vil jeg si et par ord om oppgradering, og dele med dere et innblikk i mitt gjeldende prosjekt, som er annerledes fra det forrige, men deler akkurat de samme karakteristikkene til selvlæring, praktisk læring, selvutforskelse og fellesskapsbygging, og dette prosjektet tar for seg K-12 matematikk-utdanning, som starter med matematikk på et tidlig nivå, og vi gjør det på tablets fordi vi tror at matematikk, som alt annet, bør læres interaktivt.
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.
Så her er hva vi gjør. Vi utviklet tallrike mobile applikasjoner, og hadde hver og en av dem forklare et bestemt matematisk konsept. Så for eksempel, la oss ta areal. Når du jobber med et konsept som areal -- vel, vi tilbyr også et sett med verktøy som ungen blir invitert til å eksperimentere med for å lære. Så hvis areal er det som interesserer oss, er noe som er naturlig å gjøre, å flislegge området av denne bestemte formen og ganske enkelt telle hvor mange fliser som må til for å dekke det helt. Og denne lille øvelsen her gir deg først god innsikt til å forestille deg området.
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.
Så går vi videre, hva med området til denne figuren? Hmm, hvis du prøver å flislegge det, fungerer det ikke så bra, eller hva? Så i stedet kan du eksperimentere med disse ulike verktøyene gjennom en prosess av veiledet prøving og feiling, og på et punkt vil du finne ut at en ting du kan gjøre, blant mange mulige forvandlinger, er denne. Du kan kutte figuren, du kan omordne delene, du kan lime dem og deretter begynne og flise som vi gjorde tidligere. (Applaus) Nå, denne omformingen forandret ikke arealet på den opprinnelige figuren, så en seksåring som leker med denne har akkurat oppdaget en smart algoritme for å beregne området til hvilket som helst parallellogram.
We don't replace teachers, by the way. We believe that teachers should be empowered, not replaced.
Vi bytter ikke ut lærerne, forresten. Vi mener at lærere skal bli styrket, ikke utbyttet.
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.
VI går videre, hva med arealet av en trekant? Så etter litt veiledet prøving og feiling, vil ungen oppdage, med eller uten hjelp, at han eller hun kan kopiere den opprinnelige figuren og deretter ta resultatet, innarbeide det, lime det til originalen og så fortsette med det vi gjorde før: klippe, omordne, lime inn - ops - lime inn, og flislegge. Nå, denne forvandlingen har doblet arealet til den opprinnelige figuren, og dermed har vi akkurat lært at arealet av en trekant er det samme som arealet av dette rektangelet delt på to. Men vi oppdaget det ved selvutforskning.
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.
Så, i tillegg til å lære nyttig geometri, har ungen vært utsatt for noen ganske avanserte vitenskapsstrategier, som reduksjon, som er kunsten å forvandle et komplekst problem til et enkelt et, eller generalisering, som ligger ved hjertet av hvilket som helst vitenskapelig felt, eller det faktum at noen egenskaper er upåvirkede under noen forvandlinger. Og alt dette er noe et veldig ungt barn kan plukke opp ved hjelp av slike applikasjoner. Så for tiden, gjør vi følgende: Først og fremst deler vi opp læreplanen i K-12 matematikk til en rekke slike applikasjoner. Og fordi vi ikke kan gjøre det selv, har vi utviklet et fancy forfatterverktøy som enhver forfatter, forelder eller hvem som helst med en interesse for matematikkutdanning kan bruke for å utvikle lignende applikasjoner på tablets uten å programmere. Og endelig, vi setter sammen et fleksibelt økosystem som vil matche mennesker med ulike måter å lære på med ulike applikasjoner i tråd med deres egen læremåte under utvikling.
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)
Drivkraften bak dette prosjektet er min kollega Shmulik London, og, du ser, akkurat som Salman gjorde for rundt 90 år siden, er trikset å omringe deg med briljante mennesker, for når alt kommer til alt, handler det kun om mennesker. Og for et par år siden, mens jeg spaserte i Tel Aviv, så jeg denne graffitien på veggen, og jeg fant den så fengslende at nå forkynner jeg den til mine elever, og jeg ønsker å prøve å forkynne den til deg. Nå, jeg vet ikke hvor mange mennesker her som er kjent med begrepet "mensch." Det betyr å være menneske og gjøre det rette. Og med dette, hva denne graffitien sier er, "High-tech schmigh-tech. Det viktigste er å være et mensch." Takk. (Applaus) (Applaus)