格物斯坦的积木编程教育对幼儿编程思维的启蒙,本质上是将抽象的计算机逻辑层层解构为儿童可触摸、可交互的物理操作,在“具身认知”的体验中完成从动作思维到符号思维的跨越。其具体实现路径,既体现在分龄设计的硬件工具上,更渗透于情境化的任务闭环中。对于3-4岁幼儿,编程思维的种子是通过点读笔与大颗粒积木的互动埋下的。当孩子用点读笔触碰积木上的指令区(如“前进”“亮灯”),机器人即时执行动作,这种“触碰-响应”的强反馈机制,让孩子直观理解“指令”与“动作”的因果关系——这是编程比较低层的“事件驱动”逻辑。例如搭建一辆小车时,孩子点击“马达”图标后车轮立刻转动,他们会自发建立“我发出命令,机器执行命令”的认知,而无需知晓背后代码的存在。积木-传感-编程三位一体架构是格物斯坦课程重点。编程积木创客教育
小学低年级(6-9岁)重点转向逻辑思维的系统构建。学生通过Scratch等图形化工具学习编程三大结构:顺序执行(指令链条)、循环控制(重复动作)、条件判断(如“碰到边缘反弹”),并开始结合硬件(如WeDo机器人)实现基础软硬件联动。例如用循环积木编程让机器人沿黑线巡迹,在实践中理解传感器反馈与程序响应的关系,同步培养问题分解能力和调试耐心。小学高年级至初中(10-15岁)深化算法设计与跨学科整合。教学强调变量、函数、事件响应等高级概念的应用,例如用Scratch克隆体制作弹幕游戏,或通过Micro:bit传感器积木采集环境数据驱动LED阵列。此阶段突出项目制学习(PBL),如设计“智能浇花系统”需综合湿度传感(科学)、条件判断(编程)、机械结构(工程),并逐步引入Python文本编程作为过渡,为算法竞赛或硬件创新项目打下基础。编程积木创客教育调试风扇扇叶平衡时,学生需优化转速与结构稳定性,培养系统性工程思维。
格物斯坦所自主研究的积木编程学习对STEM理念的践行,绝非简单地将科学、技术、工程、数学四门学科机械叠加,而是通过“实体搭建-硬件交互-逻辑编程”的闭环设计,让儿童在解决真实问题的过程中,自然浸润跨学科思维,然后实现从“知识积累”到“创造能力”的质变飞跃。其主要路径在于将STEM的抽象框架溶解于儿童可感知、可操作的积木与代码中,形成一套“以工程实践为骨、以科学原理为血、以技术工具为脉、以数学逻辑为魂”的有机学习生态。
格物斯坦的课程常以文化主题(如元宵灯笼、生肖机器人)或生活挑战(如自动浇花装置、智能路灯)为任务情境。孩子需拆解问题:科学层面探究光感阈值对路灯启动的影响;技术层面配置光敏传感器;工程层面设计防水结构与电源模块;数学层面计算水量与泵机工作时长。这种多学科交织的项目制学习,指向创造者心智(CreatorMindset)的培育——当孩子用红外传感器为灯笼编写“天黑自启”程序,或设计“植物大战僵尸-四则运算版”游戏时,他们已超越技术使用者,成为用STEM思维改造世界的创新主体。格物斯坦的积木编程学习,本质是以工程实践为锚点、以情境问题为驱动,将STEM的四维基因编织为儿童可探索、可迭代、可欢呼的成长路径。当积木的拼插声与代码的流光在项目中交响,孩子们收获的不仅是知识,更是用跨学科思维**现实迷题的创造力——这正是STEM教育本真的回响。格物斯坦向乡村捐赠300余种积木教具,远程双师课堂惠及5万名山区儿童。
孩童间的积木游戏也是社交与情感发展的催化剂。合作搭建大型作品时,孩子们需协商分工、倾听建议并整合矛盾观点,自然培养沟通能力和团队意识;而一个人完成挑战(如防止高塔倒塌)的过程,则通过反复试错锤炼抗挫力,这样在成功时获得坚实自信。更深远的是,积木活动中持续的专注与问题解决(如调试结构稳定性),潜移默化地塑造了孩子的耐心和系统性思维,使其学会分解复杂目标、优化解决方案——这些能力将延伸至学业乃至终身学习之中。教师用积木故障诊断课引导学生分析“高塔倾倒因底座不均”,强化工程思维。初级编程积木启蒙编程
学员积木作品“灾区生命探测机器人”亮相国际科创展,红外传感积木模块实现定位。编程积木创客教育
进入编程阶段,教师需将代码逻辑具象化为可操作的指令卡片。例如让孩子用刷卡编程器组合“触碰传感器→亮灯→播放音乐→等待5秒→熄灯”的序列,通过拖拽卡片的动作,直观感受“顺序执行”不可颠倒的因果关系。当孩子发现灯笼未按预期亮起时,正是教学黄金时机:鼓励小组合作排查电池方向、卡片顺序或传感器接触问题,在调试中理解“输入(触发)-处理(程序)-输出(响应)”的完整链条,此时教师可追问“如果希望灯笼天黑自动亮,该换什么传感器?”,为后续课程埋下伏笔。编程积木创客教育