格物斯坦的積木編程教育對(duì)幼兒編程思維的啟蒙,本質(zhì)上是將抽象的計(jì)算機(jī)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(rèn)知”的體驗(yàn)中完成從動(dòng)作思維到符號(hào)思維的跨越。其具體實(shí)現(xiàn)路徑,既體現(xiàn)在分齡設(shè)計(jì)的硬件工具上,更滲透于情境化的任務(wù)閉環(huán)中。對(duì)于3-4歲幼兒,編程思維的種子是通過點(diǎn)讀筆與大顆粒積木的互動(dòng)埋下的。當(dāng)孩子用點(diǎn)讀筆觸碰積木上的指令區(qū)(如“前進(jìn)”“亮燈”),機(jī)器人即時(shí)執(zhí)行動(dòng)作,這種“觸碰-響應(yīng)”的強(qiáng)反饋機(jī)制,讓孩子直觀理解“指令”與“動(dòng)作”的因果關(guān)系——這是編程比較低層的“事件驅(qū)動(dòng)”邏輯。例如搭建一輛小車時(shí),孩子點(diǎn)擊“馬達(dá)”圖標(biāo)后車輪立刻轉(zhuǎn)動(dòng),他們會(huì)自發(fā)建立“我發(fā)出命令,機(jī)器執(zhí)行命令”的認(rèn)知,而無需知曉背后代碼的存在。視障兒童通過??觸感積木編程??學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,凸點(diǎn)標(biāo)記結(jié)合語音提示提升空間感知能力。實(shí)物化積木課程

小學(xué)低年級(jí)(6-9歲)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向邏輯思維的系統(tǒng)構(gòu)建。學(xué)生通過Scratch等圖形化工具學(xué)習(xí)編程三大結(jié)構(gòu):順序執(zhí)行(指令鏈條)、循環(huán)控制(重復(fù)動(dòng)作)、條件判斷(如“碰到邊緣反彈”),并開始結(jié)合硬件(如WeDo機(jī)器人)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)軟硬件聯(lián)動(dòng)。例如用循環(huán)積木編程讓機(jī)器人沿黑線巡跡,在實(shí)踐中理解傳感器反饋與程序響應(yīng)的關(guān)系,同步培養(yǎng)問題分解能力和調(diào)試耐心。小學(xué)高年級(jí)至初中(10-15歲)深化算法設(shè)計(jì)與跨學(xué)科整合。教學(xué)強(qiáng)調(diào)變量、函數(shù)、事件響應(yīng)等高級(jí)概念的應(yīng)用,例如用Scratch克隆體制作彈幕游戲,或通過Micro:bit傳感器積木采集環(huán)境數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)LED陣列。此階段突出項(xiàng)目制學(xué)習(xí)(PBL),如設(shè)計(jì)“智能澆花系統(tǒng)”需綜合濕度傳感(科學(xué))、條件判斷(編程)、機(jī)械結(jié)構(gòu)(工程),并逐步引入Python文本編程作為過渡,為算法競賽或硬件創(chuàng)新項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。實(shí)物化積木課程高中生用積木還原故宮角樓,??榫卯精度達(dá)0.1mm??,傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代工程思維深度融合。

積木編程(如Scratch、Blockly等)與傳統(tǒng)文本編程(如Python、C++等)在教學(xué)目標(biāo)和入門方式上存在***差異。從長期學(xué)習(xí)效果來看,積木編程在認(rèn)知發(fā)展、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、跨學(xué)科整合等方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),具體分析如下:一、認(rèn)知發(fā)展——降低門檻與夯實(shí)思維基礎(chǔ)。二、能力培養(yǎng)——綜合素養(yǎng)的長期沉淀。三、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)——維持興趣與平滑進(jìn)階。四、跨學(xué)科整合——真實(shí)場(chǎng)景的知識(shí)遷移。六、教學(xué)啟示——優(yōu)化長期學(xué)習(xí)路徑。積木編程不是傳統(tǒng)編程的替代品,而是認(rèn)知發(fā)展路徑上的關(guān)鍵起點(diǎn)。它在長期學(xué)習(xí)中為培養(yǎng)系統(tǒng)性思維、跨學(xué)科整合能力及創(chuàng)新意識(shí)奠定基礎(chǔ)。隨著教育實(shí)踐深化,其“思維腳手架”的價(jià)值將日益凸顯。
上好一節(jié)積木搭建編程課程,關(guān)鍵在于將抽象的邏輯思維轉(zhuǎn)化為孩子可觸摸的創(chuàng)造過程,以“問題驅(qū)動(dòng)”為主線,在“搭建-編程-調(diào)試”的閉環(huán)中激發(fā)深度參與。課程開始前,教師需創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境——例如“幫迷路的小熊設(shè)計(jì)一盞會(huì)指路的智能燈籠”,用故事點(diǎn)燃孩子的探索欲。在搭建環(huán)節(jié),引導(dǎo)孩子觀察燈籠的物理結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)“漢堡包交叉固定法”提升穩(wěn)定性,同時(shí)將LED燈、觸碰傳感器等電子元件融入底座,讓孩子在拼插齒輪、連接電路的過程中理解“閉合回路產(chǎn)生光亮”的機(jī)械原理,此時(shí)教師可通過提問“如果想讓燈籠更穩(wěn),底座積木該怎么排列?”自然滲透工程思維。無標(biāo)準(zhǔn)答案創(chuàng)客工坊??鼓勵(lì)改造“霍金輪椅”,金屬積木添加語音控制模塊獲科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)。

創(chuàng)造力與問題解決能力則在自由搭建中得到深度激發(fā)。兒童將生活觀察轉(zhuǎn)化為積木造型(如用三角形積木模擬屋頂?shù)姆€(wěn)定性),再通過故事場(chǎng)景(如“未來城市”主題)進(jìn)行角色扮演,不僅鍛煉了敘事表達(dá),更在試錯(cuò)中學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)性思考——例如反復(fù)調(diào)整支撐點(diǎn)以防止塔樓倒塌,從而理解“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)需大積木在下”的工程原理。此外,積木游戲也是社交與情感發(fā)展的載體。合作搭建大型作品(如團(tuán)隊(duì)共建游樂場(chǎng))要求孩子協(xié)商分工、傾聽他人方案,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力;而完成作品后的成就感則提升自信心,形成積極的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。家長可通過漸進(jìn)式引導(dǎo)放大益智效果:初期提供少量基礎(chǔ)形狀供自由探索,逐步引入主題挑戰(zhàn)(如模仿建筑圖片搭建);進(jìn)階時(shí)結(jié)合機(jī)械組件(齒輪、滑輪)或編程模塊,從靜態(tài)模型過渡到動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)STEM能力的自然滲透。積木的本質(zhì),是以指尖觸碰世界、以思維重構(gòu)萬物——在每一次拼搭中,孩子不僅建造城堡,更構(gòu)筑著未來的智慧基石。前瞻性人才貫通計(jì)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)。小加圖積木編程課堂
山區(qū)小學(xué)用廢舊木材??自制積木??,成本降低80%,普惠教育入選教育部創(chuàng)新案例。實(shí)物化積木課程
積木編程課帶給孩子們更深遠(yuǎn)的好處是,系統(tǒng)化難度遞進(jìn)的課程在搭建積木的玩樂中讓孩子通過即時(shí)反饋機(jī)制(如程序成功驅(qū)動(dòng)機(jī)器人行走)持續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,而在這個(gè)過程中調(diào)試錯(cuò)誤的過程則錘煉抗挫力與耐心,同時(shí)培養(yǎng)孩子在面對(duì)問題時(shí)擁有一種挑戰(zhàn)的樂趣。這使學(xué)生在“失敗-優(yōu)化”的循環(huán)中養(yǎng)成成長型思維。然后,積木編程不僅是掌握技術(shù)工具的基礎(chǔ)課,更是培育未來創(chuàng)新者**素養(yǎng)的土壤——它讓計(jì)算思維像搭積木一樣自然生長,為高階編程乃至人工智能時(shí)代的能力需求埋下種子。實(shí)物化積木課程