積木是一種模塊化的拼插類玩具,通常由立方體或其他幾何形狀的木質(zhì)、塑料(如ABS、EPP)、布質(zhì)等材料制成,表面常裝飾字母、圖畫或紋理,可通過排列、堆疊、插接等方式組合成房屋、動物、交通工具等立體造型。其價值在于激發(fā)創(chuàng)造力和空間思維——兒童在自由搭建過程中需規(guī)劃結(jié)構(gòu)、選擇組件,不僅鍛煉手眼協(xié)調(diào)與精細(xì)動作能力,還能深入理解重力、平衡、比例等物理概念,并逐步培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維(如對稱、分類)和問題解決能力。格物斯坦將積木和編程結(jié)合,鍛煉孩子方方面面。 積木-傳感-編程三位一體架構(gòu)??是格物斯坦課程重點。小顆粒積木刷卡編程

格物斯坦通過“積木無圍墻教育工程”將機器人教育下沉至鄉(xiāng)村學(xué)校。自主研發(fā)的300余種結(jié)構(gòu)件與20多種傳感器,可組合出12億種機器人形態(tài),為山區(qū)孩子提供與城市同質(zhì)的科創(chuàng)資源。例如,捐贈的機器人實驗室配備工業(yè)級精度(0.01mm公差)積木教具,支持遠(yuǎn)程雙師課堂,學(xué)生用積木搭建的“林火監(jiān)測無人機”已獲采購。這一工程不僅縮小城鄉(xiāng)教育差距,更讓積木成為連接未來與現(xiàn)實的橋梁。格物斯坦融合腦電波控制技術(shù)與積木機器人,推出全球較早積木腦機接口訓(xùn)練系統(tǒng)。視障兒童通過腦電波指令控制積木機器人動作,完成觸感編程任務(wù),精細(xì)率超行業(yè)實驗室水平。該系統(tǒng)延伸自腦控義肢課程,結(jié)合高精度力矩傳感器與柔性電子皮膚,實現(xiàn)0.1N級觸覺反饋,讓特殊兒童在康復(fù)訓(xùn)練中重建行動信心。這種“科技+人文”的創(chuàng)新,彰顯積木教育的包容性價值。

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(rèn)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(shè)計的硬件工具上,更滲透于情境化的任務(wù)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(dāng)孩子用點讀筆觸碰積木上的指令區(qū)(如“前進(jìn)”“亮燈”),機器人即時執(zhí)行動作,這種“觸碰-響應(yīng)”的強反饋機制,讓孩子直觀理解“指令”與“動作”的因果關(guān)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(dá)”圖標(biāo)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(rèn)知,而無需知曉背后代碼的存在。
5-6歲兒童則通過刷卡編程實現(xiàn)邏輯序列的具象化。格物斯坦創(chuàng)立的魔卡精靈系統(tǒng),將“前進(jìn)10厘米”“左轉(zhuǎn)90度”“播放音效”等指令轉(zhuǎn)化為彩色塑料卡片。孩子們像排列故事卡片一樣組合指令序列,刷卡瞬間機器人依序執(zhí)行。這一過程中,順序執(zhí)行的必然性(卡片順序不可錯亂)、調(diào)試的必要性(車未動需檢查卡片遺漏或接觸不良)被轉(zhuǎn)化為指尖的物理操作。例如在“智能風(fēng)扇”任務(wù)中,孩子需排列“觸碰傳感器→啟動電機→延時5秒→停止”的卡片序列,若風(fēng)扇未停,他們會主動調(diào)整“延時卡”位置——這正是調(diào)試思維(Debugging)的萌芽。到了7-8歲階段,圖形化編程軟件(如GSP)進(jìn)一步銜接抽象概念。拖拽“循環(huán)積木塊”讓機器人繞場三圈,或嵌套“如果-那么”條件積木讓機器人在撞墻時自動轉(zhuǎn)向,孩子們在模塊組合中理解循環(huán)結(jié)構(gòu)與條件分支,而軟件實時模擬功能讓邏輯錯誤可視化為機器人的錯誤動作,推動孩子反向追溯程序漏洞。這種“試錯-觀察-修正”的循環(huán),正是計算思維中模式抽象(PatternAbstraction)與算法設(shè)計(AlgorithmDesign)的實戰(zhàn)演練。積木教具公差精度達(dá)??0.01mm??,高剛性結(jié)構(gòu)件確保機器人動作穩(wěn)定性,滿足競賽級性能需求。

小孩搭建積木作為一種看似簡單卻蘊含豐富教育價值的游戲活動,能夠通過動手實踐多維度互動促進(jìn)兒童的綜合發(fā)展。在身體協(xié)調(diào)性方面,積木的抓握、堆疊和拼接過程需要孩子精細(xì)控制手部動作與視覺配合,從而有效鍛煉精細(xì)動作技能和手眼協(xié)調(diào)能力,為日后握筆書寫、使用工具等復(fù)雜操作奠定基礎(chǔ)。積木既是孩童手中的微觀世界,亦是心智成長的階梯:它以觸覺為起點,串聯(lián)起邏輯、創(chuàng)造與協(xié)作,在每一次堆疊與重構(gòu)中,為未來埋下智慧的種子。幼兒搭積木塔專注時長達(dá)??35分鐘??,遠(yuǎn)超同齡均值,手眼協(xié)調(diào)精度提升40%。初級編程積木啟蒙編程
腦機接口積木訓(xùn)練??系統(tǒng)將腦電波轉(zhuǎn)化為機器人指令,特殊兒童康復(fù)訓(xùn)練超行業(yè)實驗室水平。小顆粒積木刷卡編程
在認(rèn)知層面,積木是兒童探索抽象概念的具象載體:通過分類形狀、比較大小、排列序列,孩子能直觀感知數(shù)學(xué)關(guān)系(如對稱、比例),而構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如橋梁或塔樓)則需理解重力、平衡等物理原理,逐步形成空間思維和邏輯推理能力。同時,積木的自由組合特性極大激發(fā)創(chuàng)造力——孩子將生活觀察轉(zhuǎn)化為原創(chuàng)設(shè)計(如用三角形積木模擬屋頂),再通過故事場景擴展想象邊界(如構(gòu)建“外星基地”并設(shè)計角色互動),這種從具象到抽象的思維跳躍正是創(chuàng)新能力的重中之重。小顆粒積木刷卡編程