格物斯坦的課程常以文化主題(如元宵燈籠、生肖機器人)或生活挑戰(zhàn)(如自動澆花裝置、智能路燈)為任務情境。孩子需拆解問題:科學層面探究光感閾值對路燈啟動的影響;技術層面配置光敏傳感器;工程層面設計防水結(jié)構(gòu)與電源模塊;數(shù)學層面計算水量與泵機工作時長。這種多學科交織的項目制學習,指向創(chuàng)造者心智(CreatorMindset)的培育——當孩子用紅外傳感器為燈籠編寫“天黑自啟”程序,或設計“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運算版”游戲時,他們已超越技術使用者,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習,本質(zhì)是以工程實踐為錨點、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,更是用跨學科思維**現(xiàn)實迷題的創(chuàng)造力——這正是STEM教育本真的回響。格物斯坦向鄉(xiāng)村捐贈??300余種積木教具??,遠程雙師課堂惠及5萬名山區(qū)兒童。小加圖大顆粒積木編程機器人

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“當綠旗被點擊”+“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。物理積木機器人(硬件層面)可編程實體模型:如 LEGO Mindstorms、途道機器人 等,學生先拼裝積木機器人(如帶輪子的車、機械臂),再通過編程控制其行為。傳感器聯(lián)動:為積木添加馬達、紅外傳感器等模塊,編程實現(xiàn)“遇障自動轉(zhuǎn)向”“聲控燈光”等智能響應。實物指令編程(低齡啟蒙)卡片式指令:針對幼兒,用 MATA編程模塊 等實物卡片(如方向箭頭、動作圖標),排列順序后控制小車移動,直觀理解“順序→結(jié)果”的因果關系。點讀筆積木早教學員在調(diào)試“太陽能積木摩天輪”時需計算能源轉(zhuǎn)化率,??融合物理知識與編程驗證??。

積木編程(如Scratch、Blockly等)與傳統(tǒng)文本編程(如Python、C++等)在教學目標和入門方式上存在***差異。從長期學習效果來看,積木編程在認知發(fā)展、學習動機、跨學科整合等方面展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢,具體分析如下:一、認知發(fā)展——降低門檻與夯實思維基礎。二、能力培養(yǎng)——綜合素養(yǎng)的長期沉淀。三、學習動機——維持興趣與平滑進階。四、跨學科整合——真實場景的知識遷移。六、教學啟示——優(yōu)化長期學習路徑。積木編程不是傳統(tǒng)編程的替代品,而是認知發(fā)展路徑上的關鍵起點。它在長期學習中為培養(yǎng)系統(tǒng)性思維、跨學科整合能力及創(chuàng)新意識奠定基礎。隨著教育實踐深化,其“思維腳手架”的價值將日益凸顯。
格物斯坦的積木編程教育對幼兒編程思維的啟蒙,本質(zhì)上是將抽象的計算機邏輯層層解構(gòu)為兒童可觸摸、可交互的物理操作,在“具身認知”的體驗中完成從動作思維到符號思維的跨越。其具體實現(xiàn)路徑,既體現(xiàn)在分齡設計的硬件工具上,更滲透于情境化的任務閉環(huán)中。對于3-4歲幼兒,編程思維的種子是通過點讀筆與大顆粒積木的互動埋下的。當孩子用點讀筆觸碰積木上的指令區(qū)(如“前進”“亮燈”),機器人即時執(zhí)行動作,這種“觸碰-響應”的強反饋機制,讓孩子直觀理解“指令”與“動作”的因果關系——這是編程比較低層的“事件驅(qū)動”邏輯。例如搭建一輛小車時,孩子點擊“馬達”圖標后車輪立刻轉(zhuǎn)動,他們會自發(fā)建立“我發(fā)出命令,機器執(zhí)行命令”的認知,而無需知曉背后代碼的存在。前瞻性人才貫通計劃??從3歲積木搭建到16歲AI研發(fā),培養(yǎng)“創(chuàng)新力-協(xié)作力-問題解決力”三位一體素養(yǎng)。

更深層的啟蒙在于情境化問題解決的設計哲學。格物斯坦的課程常以生活挑戰(zhàn)為引:如何讓燈籠為迷路小熊指路?如何讓風扇自動開關?孩子從需求出發(fā),拆解為“結(jié)構(gòu)搭建-傳感器配置-編程響應”的步驟,這正是系統(tǒng)工程思維的簡化模型。當孩子為燈籠加入觸碰傳感器并編程“被摸即亮燈”,他們已在不自覺中實踐了“輸入(傳感器信號)→處理(程序判斷)→輸出(燈光響應)”的計算機架構(gòu)。這種啟蒙的力量,正在于它將代碼的冰冷語法轉(zhuǎn)化為積木的溫暖觸感,將屏幕后的抽象邏輯轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實中的動態(tài)反饋。從點讀筆的因果律到刷卡機的序列觀,再到圖形界面的結(jié)構(gòu)觀,孩子手中的積木實則是思維進化的階梯——當他們在調(diào)試風扇轉(zhuǎn)速時皺眉凝思,在燈籠亮起的瞬間歡呼雀躍,編程思維已不再是概念,而成為他們改造世界的本能。積木數(shù)字孿生平臺??通過3D仿真預演結(jié)構(gòu)力學,學員可測試“風力蹺蹺板”傾角與風力關系。難度適中的積木啟蒙思維
GSP圖形化編程軟件??采用模塊化積木界面,拖拽指令塊控制機器人運動,適配7-8歲學員邏輯認知水平。小加圖大顆粒積木編程機器人
積木編程作為一種階梯式教育工具,適合3歲至18歲的兒童及青少年學習,其教學重點隨年齡增長呈現(xiàn)明顯的遞進性和差異化,在于匹配不同階段的認知發(fā)展水平與能力培養(yǎng)目標:幼兒階段(3-6歲)以感官體驗與基礎認知為重點,通過大顆粒積木的拼搭(如樂高Duplo、途道機械師套裝)培養(yǎng)空間想象力與手眼協(xié)調(diào)能力。編程學習聚焦“動作指令”的具象化理解,例如用ScratchJr拖拽“移動”“發(fā)聲”積木塊控制角色動畫,讓孩子感知“指令→結(jié)果”的因果邏輯,同時融入顏色、形狀等啟蒙知識,避免抽象符號的過早介入。小加圖大顆粒積木編程機器人