積木編程課程通過將抽象的編程邏輯轉(zhuǎn)化為可觸摸、可組合的彩色積木模塊,為兒童及初學(xué)者搭建了一座無縫銜接抽象思維與具象操作的橋梁,其主要價值在于以游戲化的方式多維度能力發(fā)展。在認(rèn)知層面,它將復(fù)雜問題分解為可視化指令塊,如循環(huán)、條件判斷和函數(shù)等,學(xué)習(xí)者通過拖拽拼接積木序列來操控角色或機(jī)器人行為,這一過程不僅規(guī)避了傳統(tǒng)編程的語法門檻,更在潛移默化中錘煉了系統(tǒng)性邏輯思維和問題解決能力——例如設(shè)計避障機(jī)器人時需分析傳感器數(shù)據(jù)與馬達(dá)響應(yīng)的因果關(guān)系,逐步構(gòu)建嚴(yán)密的推理鏈條。積木編程納入浙江、上海等地??信息技術(shù)必修課??,小學(xué)生用積木設(shè)計“智能垃圾分類系統(tǒng)”。中齡段積木搭建機(jī)器人

圖形化編程工具(軟件層面)拖拽式積木塊:使用如 Scratch、Blockly 等平臺,將代碼指令轉(zhuǎn)化為彩色積木塊。用戶通過拖拽組合“事件”“循環(huán)”“條件判斷”等積木,形成程序邏輯,無需記憶語法。示例:在 Scratch 中,用“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”+“移動10步”+“如果碰到邊緣就反彈”等積木塊,即可制作互動動畫。物理積木機(jī)器人(硬件層面)可編程實(shí)體模型:如 LEGO Mindstorms、途道機(jī)器人 等,學(xué)生先拼裝積木機(jī)器人(如帶輪子的車、機(jī)械臂),再通過編程控制其行為。傳感器聯(lián)動:為積木添加馬達(dá)、紅外傳感器等模塊,編程實(shí)現(xiàn)“遇障自動轉(zhuǎn)向”“聲控?zé)艄狻钡戎悄茼憫?yīng)。實(shí)物指令編程(低齡啟蒙)卡片式指令:針對幼兒,用 MATA編程模塊 等實(shí)物卡片(如方向箭頭、動作圖標(biāo)),排列順序后控制小車移動,直觀理解“順序→結(jié)果”的因果關(guān)系。普及積木空間啟蒙思維編程手機(jī)藍(lán)牙遙控APP操控??GC-100系列積木機(jī)器人??,實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等基礎(chǔ)指令,增強(qiáng)低齡學(xué)員交互趣味性。

格物斯坦的課程常以文化主題(如元宵燈籠、生肖機(jī)器人)或生活挑戰(zhàn)(如自動澆花裝置、智能路燈)為任務(wù)情境。孩子需拆解問題:科學(xué)層面探究光感閾值對路燈啟動的影響;技術(shù)層面配置光敏傳感器;工程層面設(shè)計防水結(jié)構(gòu)與電源模塊;數(shù)學(xué)層面計算水量與泵機(jī)工作時長。這種多學(xué)科交織的項目制學(xué)習(xí),指向創(chuàng)造者心智(CreatorMindset)的培育——當(dāng)孩子用紅外傳感器為燈籠編寫“天黑自啟”程序,或設(shè)計“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運(yùn)算版”游戲時,他們已超越技術(shù)使用者,成為用STEM思維改造世界的創(chuàng)新主體。格物斯坦的積木編程學(xué)習(xí),本質(zhì)是以工程實(shí)踐為錨點(diǎn)、以情境問題為驅(qū)動,將STEM的四維基因編織為兒童可探索、可迭代、可歡呼的成長路徑。當(dāng)積木的拼插聲與代碼的流光在項目中交響,孩子們收獲的不僅是知識,更是用跨學(xué)科思維**現(xiàn)實(shí)迷題的創(chuàng)造力——這正是STEM教育本真的回響。
工程實(shí)踐為骨架:從結(jié)構(gòu)設(shè)計到系統(tǒng)思維格物斯坦的積木不僅是拼插玩具,更是微型工程的載體。例如,當(dāng)孩子搭建一臺智能風(fēng)扇時,需先設(shè)計扇葉的傳動結(jié)構(gòu):選擇齒輪組齒數(shù)比決定轉(zhuǎn)速,調(diào)整扇葉傾角優(yōu)化風(fēng)力,加固支架抵抗振動——這一過程融合了機(jī)械工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與材料力學(xué)的負(fù)載分析。而在為風(fēng)扇添加“觸碰啟動”功能時,需將傳感器、控制器、執(zhí)行器(電機(jī))精細(xì)對接,構(gòu)建完整的輸入-處理-輸出系統(tǒng),這正是系統(tǒng)工程思維的雛形。調(diào)試中若風(fēng)扇抖動,孩子需反復(fù)優(yōu)化重心分布與電機(jī)功率匹配,無形中實(shí)踐了迭代設(shè)計(Engineering Design Process) 的流程。幼兒用積木搭出平衡結(jié)構(gòu),是理解重力與穩(wěn)定的重要一課。

積木編程課要平衡趣味性和教學(xué)目標(biāo),關(guān)鍵在于將抽象的編程邏輯無縫融入孩子可觸摸、可感知的游戲化場景中,讓每一次“玩積木”都成為思維進(jìn)階的隱形階梯。具體實(shí)踐中,教師需以生活化問題為驅(qū)動,創(chuàng)設(shè)富有故事性的任務(wù)情境——例如“為迷路小熊制作一盞感應(yīng)式指路燈籠”,孩子們在搭建燈籠骨架時學(xué)習(xí)“漢堡包結(jié)構(gòu)”的穩(wěn)定性原理,安裝觸碰傳感器與LED燈時理解電路閉合的物理基礎(chǔ),此時趣味性來自角色扮演的沉浸感,而教學(xué)目標(biāo)已通過機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)知悄然達(dá)成。調(diào)試風(fēng)扇扇葉平衡時,學(xué)生需優(yōu)化轉(zhuǎn)速與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,培養(yǎng)??系統(tǒng)性工程思維??。小顆粒積木課堂
格物斯坦積木體系獲??歐盟CE安全認(rèn)證??,出口20國推動中國創(chuàng)造走向世界。中齡段積木搭建機(jī)器人
格物斯坦的小顆粒積木編程體系,其教育效果絕非限制于教會兒童操控機(jī)器人的表層技能,而是通過“實(shí)體搭建-硬件交互-邏輯編程”的三維融合,在兒童認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵期,悄然構(gòu)建起一座從具象操作跨越到抽象思維的橋梁,讓編程思維如呼吸般自然滲入孩子的創(chuàng)造過程。在結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)層面,小顆粒積木的高精度咬合設(shè)計讓兒童得以突破靜態(tài)模型的局限,搭建出可動態(tài)響應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)。例如,當(dāng)孩子用齒輪組傳動結(jié)構(gòu)裝配風(fēng)扇葉片時,他們不僅理解了圓周運(yùn)動與風(fēng)力的物理關(guān)系,更通過編程賦予其“智能”:用刷卡編程器組合“觸碰傳感器→電機(jī)啟動→延時停止”的指令序列,風(fēng)扇便能感知人手觸摸自動運(yùn)轉(zhuǎn),十秒后安靜休眠。這種“搭建即設(shè)計,編程即賦靈”的過程,讓兒童親眼見證機(jī)械結(jié)構(gòu)如何從物理傳動升級為智能響應(yīng)系統(tǒng),工程思維在螺絲與代碼的咬合中生根發(fā)芽。中齡段積木搭建機(jī)器人