Shimon Schocken: The self-organizing computer course

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Tradutor: Luiz Alexandre Gruszynski Revisor: Nadja Nathan

So, this is my grandfather,

Este é meu avô,

Salman Schocken,

Salman Schocken,

who was born into a poor and uneducated family

que nasceu em uma família pobre e sem escolaridade

with six children to feed,

com seis crianças para alimentar,

and when he was 14 years old, he was forced to

e quando tinha 14 anos, foi forçado a

drop out of school in order to help put bread on the table.

desistir da escola para ajudar a sustentar a família.

He never went back to school.

Ele nunca voltou a escola.

Instead, he went on to build a glittering empire

Ao invés disso foi construir um deslumbrante império

of department stores.

de lojas de departamentos.

Salman was the consummate perfectionist,

Salman era um consumado perfeccionista,

and every one of his stores was a jewel

e cada uma de suas lojas era uma jóia

of Bauhaus architecture.

de arquitetura Bauhaus.

He was also the ultimate self-learner,

Ele também era o supremo auto-didata,

and like everything else, he did it in grand style.

e como tudo o mais, ele o fazia em grande estilo.

He surrounded himself with an entourage

Ele se cercava de uma comitiva

of young, unknown scholars like Martin Buber

de jovens e desconhecidos intelectuais como Martin Buber,

and Shai Agnon and Franz Kafka,

Shai Agnon e Franz Kafka,

and he paid each one of them a monthly salary

e pagava a cada um deles um salário mensal

so that they could write in peace.

para que eles pudessem escrever em paz.

And yet, in the late '30s, Salman saw what's coming.

E ainda, no final da década de 30, Salman viu o que estava por vir.

He fled Germany, together with his family,

Ele fugiu da Alemanha, junto com sua família,

leaving everything else behind.

deixando tudo para trás.

His department stores confiscated,

Com suas lojas de departamentos confiscadas,

he spent the rest of his life in a relentless pursuit

ele passou o resto de sua vida em uma busca sem descanso

of art and culture.

de arte e cultura.

This high school dropout

Este egresso do ensino médio

died at the age of 82,

morreu aos 82 anos,

a formidable intellectual, cofounder and first CEO

um intelectual formidável, co-fundador e primeiro diretor executivo

of the Hebrew University of Jerusalem,

da Universidade Hebraica de Jerusalém,

and founder of Schocken Books,

e fundador da Schocken Books,

an acclaimed imprint that was later acquired

uma aclamada editora que mais tarde foi adquirida

by Random House.

pela Random House.

Such is the power of self-study.

Este é o poder do auto-estudo.

And these are my parents.

E estes são meus pais.

They too did not enjoy the privilege of college education.

Eles também não tiveram o privilégio da educação universitária.

They were too busy building a family and a country.

Eles estavam muito ocupados construindo uma família e um país.

And yet, just like Salman, they were lifelong,

E também, assim como Salman, eles foram a vida toda

tenacious self-learners, and our home was stacked

tenazes auto-didatas, e nossa casa era empilhada

with thousands of books, records and artwork.

com milhares de livros, discos e obras de arte.

I remember quite vividly my father telling me

Eu lembro de forma bem clara meu pai dizendo

that when everyone in the neighborhood will have a TV set,

que quando todo mundo na vizinhança tiver um aparelho de TV

then we'll buy a normal F.M. radio. (Laughter)

então nós iríamos comprar um rádio FM normal. (Risos)

And that's me,

E aquele sou eu,

I was going to say holding my first abacus,

eu ia dizer, segurando meu primeiro ábaco,

but actually holding what my father would consider

mas na verdade segurando o que meu pai consideraria

an ample substitute to an iPad. (Laughter)

um grande substituto para um iPad. (Risos)

So one thing that I took from home is this notion

Então uma coisa que eu trouxe de casa é esta noção

that educators don't necessarily have to teach.

que educadores não necessariamente têm que ensinar.

Instead, they can provide an environment and resources

Ao invés, eles podem proporcionar um ambiente e recursos

that tease out your natural ability to learn on your own.

que provoque nossa habilidade natural para aprender por nós mesmos.

Self-study, self-exploration, self-empowerment:

Auto-estudo, auto-exploração, auto-poder:

these are the virtues of a great education.

estas são as virtudes de uma grande educação.

So I'd like to share with you a story about a self-study,

Então eu gostaria de compartilhar com vocês uma história sobre o auto-estudo,

self-empowering computer science course

auto-poder num curso de ciência da computação

that I built, together with my brilliant colleague Noam Nisan.

que desenvolvi, junto com meu brilhante colega Noam Nisan.

As you can see from the pictures, both Noam and I

Como vocês podem ver pelas fotos, tanto Noam quanto eu

had an early fascination with first principles,

tivemos uma prematura fascinação com os primeiros princípios,

and over the years, as our knowledge of

e com o passar dos anos, a medida que o nosso conhecimento sobre

science and technology became more sophisticated,

ciência e tecnologia se tornou mais sofisticado,

this early awe with the basics

esta prematura admiração com as coisas básicas

has only intensified.

somente se intensificou.

So it's not surprising that, about 12 years ago, when

Então não é surpresa que, cerca de 12 anos atrás, quando

Noam and I were already computer science professors,

Noam e eu ainda éramos professores de ciência da computação,

we were equally frustrated by the same phenomenon.

nós estávamos igualmente frustrados pelo mesmo fenômeno.

As computers became increasingly more complex,

A medida que os computadores ficavam cada vez mais complexos,

our students were losing the forest for the trees,

nossos estudantes estavam perdendo a floresta para as árvores,

and indeed, it is impossible to connect

e de fato, é impossível se conectar

with the soul of the machine if you interact

com a alma da máquina se você interage

with a black box P.C. or a Mac which is shrouded

com uma caixa preta, PC ou um Mac, envolta

by numerous layers of closed, proprietary software.

por numerosas camadas de sofware de propriedade fechada.

So Noam and I had this insight that if we want our students

Então Noam e eu tivemos este vislumbre que se quiséssemos que nossos estudantes

to understand how computers work,

entendessem como os computadores funcionam,

and understand it in the marrow of their bones,

e entendessem na medula dos seus ossos,

then perhaps the best way to go about it

então talvez o melhor meio de chegar a isto

is to have them build a complete, working,

seria fazê-los construir um completo, funcionando,

general-purpose, useful computer, hardware and software,

com propósito geral, computador utilitário, hardware e software,

from the ground up, from first principles.

do início, desde o primeiro princípio.

Now, we had to start somewhere, and so Noam and I

Agora, nós tínhamos que começar de algum lugar, e assim Noam e eu

decided to base our cathedral, so to speak,

decidimos assentar nossa catedral, por assim dizer,

on the simplest possible building block,

no mais simples bloco de construção possível,

which is something called NAND.

que é uma coisa chamada NAND.

It is nothing more than a trivial logic gate

Não é nada mais do que uma lógica e banal portão

with four input-output states.

com quatro estados de entrada e saída.

So we now start this journey by telling our students

Então nós começamos esta jornada dizendo aos nossos alunos

that God gave us NAND — (Laughter) —

que Deus nos deu NAND – (Risos) –

and told us to build a computer, and when we asked how,

e nos disse para montar um computador, e quando nós perguntamos como,

God said, "One step at a time."

Deus disse, "Um passo de cada vez".

And then, following this advice, we start

E então, seguindo seu conselho, nós começamos

with this lowly, humble NAND gate,

com este modesto, humilde portão NAND,

and we walk our students through an elaborate sequence

e nós conduzimos nossos alunos através de uma elaborada sequência

of projects in which they gradually build a chip set,

de projetos nos quais eles gradualmente construíram um conjunto de chips,

a hardware platform, an assembler, a virtual machine,

uma plataforma de hardware, um programa de computador, uma máquina virtual,

a basic operating system and a compiler

um sistema operacional básico e um compilador

for a simple, Java-like language that we call "JACK."

para uma linguagem simples, similar a Java que nós chamamos de "JACK".

The students celebrate the end of this tour de force

Os estudantes comemoraram o fim dessa turnê de força

by using JACK to write all sorts of cool games

usando JACK para desenvolver todo o tipo de jogos legais

like Pong, Snake and Tetris.

como Pong, Snake e Tetris.

You can imagine the tremendous joy of playing

Vocês podem imaginar a grande alegria de jogar

with a Tetris game that you wrote in JACK

com um jogo Tetris que você projetou no JACK

and then compiled into machine language in a compiler

e então codificar para uma linguagem de máquina em um codificador

that you wrote also, and then seeing the result

que você também projetou, e então ver o resultado

running on a machine that you built starting

rodando em uma máquina que você construiu começando

with nothing more than a few thousand NAND gates.

com nada mais do que uns poucos milhares de portões NAND.

It's a tremendous personal triumph of going

É um triunfo pessoal imenso ir

from first principles all the way to a fantastically complex

dos primeiros princípios através de todo o caminho para um complexo, fantástico

and useful system.

e útil sistema.

Noam and I worked five years to facilitate

Noam e eu trabalhamos cinco anos para facilitar

this ascent and to create the tools and infrastructure

esta ascensão e para criar as ferramentas e infraestrutura

that will enable students to build it in one semester.

que irão permitir aos estudantes construir isso em um semestre.

And this is the great team that helped us make it happen.

E esta é a grande equipe que nos ajudou a fazer isto acontecer.

The trick was to decompose the computer's construction

O truque foi decompor a construção do computador

into numerous stand-alone modules,

em inúmeros módulos independentes,

each of which could be individually specified,

cada um deles poderia ser especificado individualmente,

built and unit-tested in isolation from the rest of the project.

construído e testado isoladamente do resto do projeto.

And from day one, Noam and I decided to put

E desde o primeiro dia, eu e Noam decidimos por

all these building blocks freely available in open source

todos estes blocos construídos disponíveis livremente em software livre

on the Web.

na rede.

So chip specifications, APIs, project descriptions,

Assim especificações de chip, Interface de Aplicação de Programa, descrição de projeto,

software tools, hardware simulators, CPU emulators,

ferramentas de software, simuladores de hardware, emuladores de CPU,

stacks of hundreds of slides, lectures --

pilhas de centenas de slides, palestras –

we laid out everything on the Web

nós colocamos tudo na Web

and invited the world to come over,

e convidamos o mundo para vir,

take whatever they need,

pegar o que precisar,

and do whatever they want with it.

e fazer o que quiser com aquilo.

And then something fascinating happened.

E então uma coisa fascinante aconteceu.

The world came.

O mundo veio.

And in short order, thousands of people

E num curto espaço de tempo, milhares de pessoas

were building our machine.

estavam construindo nossa máquina.

And NAND2Tetris became one of the first

E NAND2Tetris, se tornou um dos primeiros

massive, open, online courses,

grandes cursos abertos online,

although seven years ago we had no idea that what

embora sete anos atrás nós não tínhamos ideia de que

we were doing is called MOOCs.

o que estávamos fazendo seja chamado MOOCs. (Massive Online Open Course).

We just observed how self-organized courses

Nós apenas observamos como os cursos auto-organizados

were kind of spontaneously spawning

eram um tipo de geração espontânea

out of our materials.

dos nossos materiais.

For example, Pramode C.E.,

Por exemplo, Pramode C.E.,

an engineer from Kerala, India,

um engenheiro de Kerala, Índia,

has organized groups of self-learners

organizou grupos de auto-estudos

who build our computer under his good guidance.

que construíram nosso computador sob sua boa supervisão.

And Parag Shah, another engineer, from Mumbai,

E Parag Shah, outro engenheiro, de Mumbai,

has unbundled our projects into smaller,

dividiu nosso projeto em pequenos e

more manageable bites that he now serves

mais manejáveis segmentos, que ele agora utiliza

in his pioneering do-it-yourself computer science program.

no seu programa pioneiro de computação científica, faça você mesmo.

The people who are attracted to these courses

As pessoas que são atraídas por estes cursos

typically have a hacker mentality.

têm tipicamente uma mentalidade de hackers.

They want to figure out how things work,

Eles querem compreender como as coisas funcionam,

and they want to do it in groups,

e eles querem fazer isto em grupo,

like this hackers club in Washington, D.C.,

como este clube de hackers em Washington, D.C.,

that uses our materials to offer community courses.

que usam nossos materiais para oferecer cursos à comunidade.

And because these materials are widely available

E, porque estes materiais estão largamente disponíveis

and open-source, different people take them

e são software livre, pessoas diferentes os utilizam

to very different and unpredictable directions.

para propósitos diferentes e imprevisíveis.

For example, Yu Fangmin, from Guangzhou,

Por exemplo, Yu Fangmin, de Guangzhou,

has used FPGA technology

usa tecnologia FPGA

to build our computer and show others how to do the same

para montar nosso computador e mostrar como se faz isso

using a video clip, and Ben Craddock developed

usando um vídeo clipe, e Ben Craddock desenvolveu

a very nice computer game that unfolds

um jogo de computador muito bom que se abre

inside our CPU architecture, which is quite a complex

dentro da nossa arquitetura de CPU, o qual é um labirinto

3D maze that Ben developed

bem complexo em 3D que o Ben desenvolveu

using the Minecraft 3D simulator engine.

usando a ferramenta de simulação Minecraft 3D.

The Minecraft community went bananas over this project,

A comunidade Minecraft enlouqueceu com este projeto,

and Ben became an instant media celebrity.

e Ben se tornou instantaneamente uma celebridade da mídia.

And indeed, for quite a few people,

E realmente, para muitas pessoas,

taking this NAND2Tetris pilgrimage, if you will,

fazer esta peregrinação ao NAND2Tetris, se quiserem,

has turned into a life-changing experience.

se tornou uma experiência de mudança de vida.

For example, take Dan Rounds, who is a music

Por exemplo, olhem Dan Rounds, que é um músico

and math major from East Lansing, Michigan.

e matemático de East Lansing, Michigan.

A few weeks ago, Dan posted a victorious post

Há poucas semanas, Dan postou uma mensagem vitoriosa

on our website, and I'd like to read it to you.

no nosso site, e eu gostaria de ler para vocês.

So here's what Dan said.

Assim aqui está o que Dan disse.

"I did the coursework because understanding computers

"Eu fiz o curso porque entender de computadores

is important to me, just like literacy and numeracy,

é importante para mim, assim como alfabetização e matemática

and I made it through. I never worked harder on anything,

e eu fiz bem. Eu nunca trabalhei tanto em outra coisa,

never been challenged to this degree.

nunca fui desafiado a este nível.

But given what I now feel capable of doing,

Mas considerando o que agora eu tenho capacidade de fazer

I would certainly do it again.

eu certamente faria de novo.

To anyone considering NAND2Tetris,

Para qualquer um que considere NAND2Tetris,

it's a tough journey, but you'll be profoundly changed."

é uma jornada dura, mas você mudará profundamente".

So Dan demonstrates the many self-learners

Assim Dan demonstra os inúmeros auto-didatas

who take this course off the Web, on their own traction,

que fizeram este curso da Web, em seus próprios ritmos

on their own initiative, and it's quite amazing because

e própria iniciativa, e é surpreendente porque

these people cannot care less about

estas pessoas não se importam com as

grades.

pontuações.

They are doing it because of one motivation only.

Elas estão fazendo isso por causa de uma única motivação.

They have a tremendous passion to learn.

Elas têm uma grande paixão pelo aprender.

And with that in mind,

E com isso em mente,

I'd like to say a few words about traditional college grading.

eu gostaria de dizer algumas palavras sobre o tradicional sistema de pontuação na universidade.

I'm sick of it.

Eu estou enojado disso.

We are obsessed with grades

Nós estamos obcecados com pontuações

because we are obsessed with data,

porque somos obcecados com dados,

and yet grading takes away all the fun from failing,

e assim as pontuações tiram toda a diversão de se falhar,

and a huge part of education

e uma enorme parte da educação

is about failing.

é sobre falhar

Courage, according to Churchill,

Coragem, de acordo com Churchill,

is the ability to go from one defeat to another

é a habilidade de ir de uma derrota a outra

without losing enthusiasm. (Laughter)

sem perder o entusiasmo. (Risos)

And [Joyce] said that mistakes

E Orwel disse que erros

are the portals of discovery.

são os portais da descoberta.

And yet we don't tolerate mistakes,

E ainda assim nós não toleramos erros,

and we worship grades.

e reverenciamos o sistema de notas.

So we collect your B pluses and your A minuses

Assim colecionamos nossos B mais e nossos A menos

and we aggregate them into a number like 3.4,

e os somamos em um número como 3,4,

which is stamped on your forehead

que é estampado na nossa testa

and sums up who you are.

e sintetiza o que nós somos.

Well, in my opinion, we went too far with this nonsense,

Bem, na minha opinião, nós fomos muito longe com este absurdo,

and grading became degrading.

e o sistema de nota se tornou anti sistema de nota.

So with that, I'd like to say a few words about upgrading,

Com isso eu gostaria de dizer umas poucas palavras sobre um melhor sistema de notas,

and share with you a glimpse from my current project,

e compartilhar com vocês um vislumbre do meu projeto atual,

which is different from the previous one,

que é diferente do anterior,

but it shares exactly the same characteristics

mas tem exatamente as mesmas características

of self-learning, learning by doing,

de auto aprendizado, aprendendo fazendo,

self-exploration and community-building,

auto conhecimento, construção em comunidade,

and this project deals with K-12 math education,

e este projeto lida com matemática educativa K-12 (sistema escolar dos EU),

beginning with early age math,

começando com matemática para crianças,

and we do it on tablets because we believe that

e nós o fizemos em tablets porque acreditamos que

math, like anything else, should be taught hands on.

matemática, como tudo o mais, deveria ser ensinada com participação ativa.

So here's what we do. Basically, we developed

Assim aqui está o que nós fazemos. Basicamente, nós desenvolvemos

numerous mobile apps, every one of them explaining

numerosos aplicativos móveis, cada um deles explicando

a particular concept in math.

um conceito específico da matemática.

So for example, let's take area.

Assim por exemplo, vamos ver a área.

When you deal with a concept like area --

Quando se lida com um conceito como área –

well, we also provide a set of tools that the child

bem, nós também fornecemos um conjunto de ferramentas que a criança

is invited to experiment with in order to learn.

é convidada a experimentar com o objetivo de aprender.

So if area is what interests us, then one thing

Assim, se área é o que nos interessa, então uma coisa

which is natural to do is to tile the area

que é natural fazer é ladrilhar a área

of this particular shape and simply count

desta forma particular e simplesmente contar

how many tiles it takes to cover it completely.

quantos ladrilhos são necessários para cobri-la completamente.

And this little exercise here gives you a first

E este pequeno exercício aqui lhes dá a primeira

good insight of the notion of area.

impressão da noção de área.

Moving along, what about the area of this figure?

Seguindo adiante, o que há sobre a área desta figura?

Well, if you try to tile it, it doesn't work too well, does it.

Bem, se você tentar ladrilhar, não vai funcionar tão bem, vai?

So instead, you can experiment

Assim ao invés, você pode experimentar

with these different tools here by some process

com estas diferentes ferramentas aqui por alguns processos

of guided trial and error,

guiados de tentativa e erro,

and at some point you will discover that one thing

e em algum momento vai se descobrir que uma coisa

that you can do among several legitimate transformations

que se pode fazer entre muitas outras transformações legítimas

is the following one. You can cut the figure,

é a seguinte. Você pode cortar a figura,

you can rearrange the parts, you can glue them

você pode rearranjar as partes, você pode colá-las

and then proceed to tile just like we did before.

e então proceder com os ladrilhos assim como fizemos antes.

(Applause)

(Aplausos)

Now this particular transformation

Agora esta transformação em particular

did not change the area of the original figure,

não muda a área da figura original,

so a six-year-old who plays with this

assim uma criança de seis anos que brinca com isso

has just discovered a clever algorithm

descobre um algoritmo engenhoso

to compute the area of any given parallelogram.

para computar a área de qualquer paralelogramo dado.

We don't replace teachers, by the way.

Nós não substituímos professores, por falar nisso.

We believe that teachers should be empowered, not replaced.

Nós acreditamos que professores devem ser auxiliados, não substituídos.

Moving along, what about the area of a triangle?

Indo em frente, e a área de um triângulo?

So after some guided trial and error,

Assim depois de algumas tentativas e erros,

the child will discover, with or without help,

a criança vai descobrir, com ou sem ajuda,

that he or she can duplicate the original figure

que ele ou ela pode duplicar a figura original

and then take the result, transpose it,

e então ter o resultado, transportá-lo,

glue it to the original and then proceed [with] what we did before:

colar ao original e então continuar [com] o que nós fizemos antes:

cut, rearrange, paste — oops— paste and glue,

cortar, rearranjar, colar – epa – colocar e colar,

and tile.

e ladrilhar.

Now this transformation has doubled the area

Agora esta transformação dobrou a área

of the original figure, and therefore we have just learned

da figura original, e portanto nós aprendemos

that the area of the triangle equals the area of this rectangle

que a área do triângulo é igual à área deste retângulo

divided by two.

dividida por dois.

But we discovered it by self-exploration.

Mas nós descobrimos isso por auto aprendizado.

So, in addition to learning some useful geometry,

Assim, além de aprender alguma geometria útil,

the child has been exposed to some pretty sophisticated

a criança foi exposta a algumas estratégias científicas

science strategies, like reduction,

bem sofisticadas, como redução,

which is the art of

que é a arte de

transforming a complex problem into a simple one,

transformar um problema complexo em um simples,

or generalization, which is at the heart

ou generalização, que é o centro

of any scientific discipline,

de qualquer disciplina científica,

or the fact that some properties are invariant

ou o fato que algumas propriedades são invariáveis

under some transformations.

sob certas transformações.

And all this is something that a very young child

E tudo isso é alguma coisa que uma criança

can pick up using such mobile apps.

pode assimilar usando este tipo de aplicativo.

So presently, we are doing the following:

Assim no momento nós estamos fazendo o seguinte:

First of all, we are decomposing the K-12 math curriculum

Primeiro de tudo, estamos decompondo o currículo de matemática do K-12

into numerous such apps.

em inúmeros aplicativos.

And because we cannot do it on our own,

E devido ao fato de que não podemos fazer isso nós mesmos,

we've developed a very fancy authoring tool

desenvolvemos uma ferramenta de autoria especial

that any author, any parent or actually anyone

que qualquer autor, qualquer mãe ou pai, ou na verdade qualquer um

who has an interest in math education,

que tem interesse em educação matemática,

can use this authoring tool to develop similar apps

pode usar esta ferramenta de autoria para desenvolver aplicativos semelhantes

on tablets without programming.

em tablets sem programação.

And finally, we are putting together an adaptive ecosystem

E finalmente estamos unindo um ecossistema adaptado

that will match different learners

que vai correlacionar diferentes estudantes

with different apps according to their evolving learning style.

com diferentes aplicativos de acordo com a evolução dos seus estilos de aprendizado.

The driving force behind this project

A força propulsora atrás desse projeto

is my colleague Shmulik London,

é o meu colega Shmulik London,

and, you see, just like

e vocês veem, como

Salman did about 90 years ago,

Salman fez cerca de 90 anos atrás,

the trick is to surround yourself with brilliant people,

o truque é se cercar com pessoas brilhantes,

because at the end,

porque no final,

it's all about people.

é tudo sobre as pessoas.

And a few years ago, I was walking in Tel Aviv

Há poucos anos, eu estava caminhando em Tel Aviv

and I saw this graffiti on a wall,

e vi este grafite em uma parede,

and I found it so compelling

e o achei tão convincente

that by now I preach it to my students,

que agora eu divulgo para meus alunos,

and I'd like to try to preach it to you.

e eu gostaria de tentar divulgá-lo para vocês também.

Now, I don't know how many people here are familiar

Agora, eu não sei quantas pessoas aqui estão familiarizadas

with the term "mensch."

com o termo "mensch".

It basically means to be human

Ele basicamente significa "ser humano"

and to do the right thing.

e fazer o correto.

And with that, what this graffiti says is,

E com isso o que o grafite dizia era,

"High-tech schmigh-tech.

"Alta tecnologia, tecnologia "schmigh".

The most important thing is to be a mensch." (Laughter)

A coisa mais importante é ser um "mensch".

Thank you. (Applause)

Muito obrigado. (Aplausos)

(Applause)

(Aplausos)