聚焦工程实践与创新突破。积木编程进阶为专业开发工具链的跳板,学生利用Python/C++控制EV3机器人完成复杂任务(如自动驾驶模拟、机械臂分拣系统),学习数据结构和AI算法(如机器学习积木模块处理图像识别)。教学侧重真实问题解决,例如用网络爬虫积木收集数据并可视化,培养技术伦理意识与跨领域协作能力。年龄分层背后是认知负荷与创造维度的平衡:低龄段通过“图形化+实物交互”降低抽象壁垒,高龄段则通过“开放硬件+代码转化”释放创新深度。这种渐进路径确保孩子从“玩转逻辑”自然过渡到“创造变革”,在积木的拼搭中孕育未来数字公民的重要素养。GSP图形化编程软件采用模块化积木界面,拖拽指令块控制机器人运动,适配7-8岁学员逻辑认知水平。高龄段积木搭建模型
编程环节聚焦“输入-输出”逻辑:孩子们用刷卡编程器组合指令卡——例如将“触碰传感器”卡片(输入)与“亮灯+播放音乐”卡片(输出)按顺序排列,形成“摸灯笼把手→亮黄灯+唱《新年好》→等待5秒→熄灯”的指令序列。当灯笼因电路松动或卡片顺序错误未亮时,教师引导幼儿合作排查:“电池金属片要对准弹簧吗?”、“是否漏了‘开始’卡片?”,在调试中强化“顺序执行”的编程逻辑。创意拓展阶段:孩子们为灯笼添加彩色透光积木外壳,观察光线透过红、蓝积木的色彩变化;进阶组用“循环卡”让灯笼闪烁三次模拟“求救信号”,或用蜂鸣器替换音乐卡创作“叮咚”提示音。孩子们分组模拟灯会,当“迷路小熊”靠近时,轻触灯笼触发声光指引,在角色扮演中理解编程如何解决生活问题。比较好的积木供应商四维教学法(实践-体验-探究-分享)应用于积木课堂:学生搭建古建筑后登台展示灯光控制程序。
更深层的启蒙在于情境化问题解决的设计哲学。格物斯坦的课程常以生活挑战为引:如何让灯笼为迷路小熊指路?如何让风扇自动开关?孩子从需求出发,拆解为“结构搭建-传感器配置-编程响应”的步骤,这正是系统工程思维的简化模型。当孩子为灯笼加入触碰传感器并编程“被摸即亮灯”,他们已在不自觉中实践了“输入(传感器信号)→处理(程序判断)→输出(灯光响应)”的计算机架构。这种启蒙的力量,正在于它将代码的冰冷语法转化为积木的温暖触感,将屏幕后的抽象逻辑转化为现实中的动态反馈。从点读笔的因果律到刷卡机的序列观,再到图形界面的结构观,孩子手中的积木实则是思维进化的阶梯——当他们在调试风扇转速时皱眉凝思,在灯笼亮起的瞬间欢呼雀跃,编程思维已不再是概念,而成为他们改造世界的本能。
上好一节积木搭建编程课程,关键在于将抽象的逻辑思维转化为孩子可触摸的创造过程,以“问题驱动”为主线,在“搭建-编程-调试”的闭环中激发深度参与。课程开始前,教师需创设一个真实的生活情境——例如“帮迷路的小熊设计一盏会指路的智能灯笼”,用故事点燃孩子的探索欲。在搭建环节,引导孩子观察灯笼的物理结构,学习“汉堡包交叉固定法”提升稳定性,同时将LED灯、触碰传感器等电子元件融入底座,让孩子在拼插齿轮、连接电路的过程中理解“闭合回路产生光亮”的机械原理,此时教师可通过提问“如果想让灯笼更稳,底座积木该怎么排列?”自然渗透工程思维。普惠教育实践:向乡村学校捐赠300余种积木教具,远程双师课堂惠及5万名山区儿童。
格物斯坦的小颗粒积木编程体系,其教育效果绝非限制于教会儿童操控机器人的表层技能,而是通过“实体搭建-硬件交互-逻辑编程”的三维融合,在儿童认知发展的关键期,悄然构建起一座从具象操作跨越到抽象思维的桥梁,让编程思维如呼吸般自然渗入孩子的创造过程。在结构实现层面,小颗粒积木的高精度咬合设计让儿童得以突破静态模型的局限,搭建出可动态响应的机械系统。例如,当孩子用齿轮组传动结构装配风扇叶片时,他们不仅理解了圆周运动与风力的物理关系,更通过编程赋予其“智能”:用刷卡编程器组合“触碰传感器→电机启动→延时停止”的指令序列,风扇便能感知人手触摸自动运转,十秒后安静休眠。这种“搭建即设计,编程即赋灵”的过程,让儿童亲眼见证机械结构如何从物理传动升级为智能响应系统,工程思维在螺丝与代码的咬合中生根发芽。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。有趣的积木编程课堂
无标准答案创客工坊鼓励改造“霍金轮椅”,金属积木添加语音控制模块获科技创新一等奖。高龄段积木搭建模型
积木编程的更深层的跨界整合体现在软硬件生态的无缝联动中。以教育场景中的典型项目为例:学生使用温度传感器积木监测环境数据,通过编程平台将采集的信息映射为LED亮度变化,再结合云端AI积木实现语音控制(如“太热了”自动触发降温程序),形成“传感→分析→执行”的闭环。而在进阶应用中,厦门大学的“无人机编队系统”进一步彰显了这种整合的深度——学生拖拽“上升”“旋转”等积木块设计飞行动作,系统自动生成代码驱动实体无人机群协同表演,过程中需融合物理平衡(陀螺仪数据补偿机身倾斜)、几何拓扑(多机路径避障)与艺术表达(灯光节奏编程),将数学、工程、美学的跨学科知识凝结于指尖的拼搭。
高龄段积木搭建模型