本周的“请教数据科学家”专栏解答了一位家长关于如何鼓励孩子学习STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）的问题。如果您有与数据科学相关的困惑，请发送电子邮件至 mailto:[email protected]。之前发布的文章包括：
- 如何转行成为一名数据科学家
- 如何构建您的数据科学和工程团队
- 给对深度学习感兴趣的学生的建议
- 除学位外证明自己的其他途径
- 我应该如何集中学习时间？如何找到专业方向？
- 机器学习即服务（MLaaS）有效吗？需要博士学位吗？
问： 我女儿喜欢数学和艺术。她现在是八年级学生。我和我丈夫都不是STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）领域的人。我很想让她接触可能的职业选择，但受限于我的无知以及可能还有我所处的位置。对于一个即将开始高中生涯的聪明年轻人，您有什么建议吗？
答： 首先，我很高兴您鼓励女儿的兴趣！我有一些建议和资源。对于一个对数学和艺术感兴趣且能上网的孩子来说，这是一个非常棒的历史时期。
1. 她应该学习编程。在STEM领域，代码是创造力的语言，如果不了解如何编程，你就只能依赖他人创建的工具。一个很好的起点是 blockly games，它通过各种迷宫和谜题教授编程概念（例如循环、变量和逻辑）。Blockly库是由Google教育团队开发的。
至于编程，我建议她先从可汗学院（Khan Academy）的 JavaScript入门：绘图与动画 开始学习，然后转向 高级JavaScript：游戏与可视化。可汗学院的界面非常棒，代码编辑器和图片并排显示，你可以立即看到随着代码的改变图片如何变化。
了解我的人可能会惊讶我首先推荐JavaScript，因为我直到几年前才学会它，而且它也从未是我主要使用的语言。我的理由如下：JavaScript是交互式的、可视化的，并且是网络的语言。它是创建能够引起她非编程朋友兴趣的东西的最佳语言。每当你在网站上执行一个动作（例如点击按钮或移动鼠标）并且发生了一些事情（图片改变、跳转到新页面、出现新文本），你都要归功于JavaScript。注意：JS不仅用于网络；它还可以用于移动端、后端和嵌入式设备，基本上涵盖了一切。
我非常喜欢可汗学院通过绘图和可视化应用来介绍JavaScript的方式。我第一次接触编程是在将近20年前的高中C++课程上，当时我们的第一个作业之一是按月打印信用卡余额，余额根据支付金额和利率变化。我仍然记得看着数字表格打印到终端时是多么高兴，但现在有远比那更有吸引力的入门方式了。
给年幼孩子家长的一点建议：您可能想看看 scratch（由麻省理工学院媒体实验室开发的儿童编程语言）、snap（拖放式编程语言）或 snap circuits（电子套件）。
2. 3 Blue 1 Brown 的视频具有华丽的视觉效果，非常适合形象思维者以及任何喜欢艺术和模式的人。它们提供了对数学相当不同的视角，也是我希望看到更多的视角。观看时，不要纠结于理解每个概念，只需尝试享受其中的美。关于 二进制/三进制计数、汉诺塔谜题和谢尔宾斯基三角形 之间惊人关系的视频可能是一个有趣的起点。
Vi Hart 的 《数学课上的涂鸦》 系列也很有趣且精彩。
3. 创客空间（maker space）正发生着大量令人兴奋的进展——有人制作会发光的衣服，制作可以3D打印煎饼的机器，制作能搬运您的 克莱因瓶 收藏的机器人——而且有各种年龄段可用的资源。全国各地的 图书馆正在增设创客空间，这些空间可以包括从3D打印机、littleBits、乐高机器人、Arduino、Snap Circuits、设计软件、木工工具、珠宝制作工具、纸艺设备、显微镜及其他科学小工具、缝纫机等等，许多还提供工作坊或课程。您还可以查看您所在地区是否有区域性的 创客嘉年华（Maker Faire）。
我喜欢的两个成人示例：在 ForwardJS（一个JavaScript会议）上，当Kassandra Perch在她的主题演讲中进行了一次令人愉快的演示时，我就在观众席中。她当时戴着一条布满光图的腰带，并让观众向她发送推特颜色，这些颜色随后就会显示在腰带上（见 这个视频 的12-16分钟处——不要被她展示的代码量吓倒，有更简单的灯光项目所需代码更少）。
我们fast.ai课程的一位学生在ebay上购买了几吨乐高积木，并建造了一台机器来 自动分拣这些乐高（旧散装乐高的售价更便宜，但分拣后的乐高转售价值要高得多，某些特定积木甚至可以带来相当可观的利润）。我希望孩子们知道，成年人也会做一些事情，比如为专业会议的主题演讲制作互动式的彩色发光服装，或者在空闲时间建造机器来分拣乐高。这两个例子都是由专家完成的，但您不需要成为专家就可以操作硬件或编写Arduino程序。
4. 鼓励她开设一个博客，记录她正在学习、创造和探索的内容。我最近 写了一篇文章（受一名大学生的提问启发），鼓励大家写博客，我认为这个建议对高中生同样适用。许多学校将写作局限于人文学科和社会科学，没有给学生练习撰写关于数学和技术的文章的机会。在当今世界，清晰地撰写和交流技术思想是一项超级重要且有用的技能（艺术对此也有帮助！）。正如我之前所说，博客就像一份简历，而且更好。这对高中生也同样适用，并且可能有助于获得实习机会。请查看这篇文章获取如何开始的建议。
您可以看看 Amy W（一位麻省理工学院计算机科学毕业生，会改装编织机）或 Julia Evans（支付处理初创公司Stripe的基础设施工程师）的独立杂志（zines），它们是卡通和手绘如何阐明技术概念的绝佳例子。她们也是我深深敬佩的两位女性！
5. 关于可能的职业介绍，可汗学院提供 一系列职业简介。
Fast.ai 的学生正以 多种有趣且有意义的方式 使用数学和编程，例如：使用 回收的旧手机 监测濒危雨林中的电锯声、在人手不足的乌干达诊所 诊断疟疾、以及 减少印度农民自杀。
6. 其他组织和资源。虽然这些是特定于地点的，但请注意，此类组织存在于各种地方，不仅仅是旧金山或纽约市等主要科技中心。
- Iridescent Technovation：通过Technovation项目，世界各地的青少年女孩团队（来自78个不同的国家！）构建移动应用来解决社区中的问题，创建商业计划，并推出她们的解决方案。
- Black Girls Code：向黑人女孩介绍编程和游戏设计。她们已经在亚特兰大、迈阿密、洛杉矶、达拉斯、孟菲斯等城市帮助了超过3,000名学生，并计划继续扩展。
- Blue 1647 提供多种项目，包括教导青少年创建网络和移动应用、Latina Girls Code、MineCraft开发训练营、针对智力障碍人士的项目等等。其地点分布在芝加哥、圣路易斯、康普顿、印第安纳、海地和洛杉矶。
7. 有一篇精彩的文章叫做 《一个数学家的悲歌》，作者是 Paul Lockhart，他曾是布朗大学的数学教授，后来辞职去教K-12年级。他描述了一个噩梦般的世界，在这个世界里，孩子们在没有花费十多年时间学习乐谱、手动将乐谱转调、并死记硬背五度圈之前，是不允许唱歌或演奏乐器的。听起来太可怕了！然而，这正是大多数学校教授数学的方式——重点在于枯燥的符号、形式规则、死记硬背和孤立的组件，而有趣和创造性的部分则被保留到大多数学生早已辍学之后。
我希望您能鼓励您的孩子在学习数学时保持创造力、美感、模式和游戏的乐趣。我知道当成年人或同龄人不理解他们的兴趣时，孩子们很难保持对学科的好奇心和热情。
我的女儿还是个蹒跚学步的孩子，所以我还没有亲身经历过这些，我很想听听有经验的各位的分享！另外，非常感谢在Twitter上为本文提供建议的大家。