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。抗挫力培养:积木塔倒塌后教师引导“失败=学习机会”,学生重试3次成功率提升60%。GSTEM积木搭建桌面工厂
积木作为经典的益智玩具,其启蒙价值远不止于简单的堆叠游戏,而是通过多维度互动激发儿童的认知、创造与社交能力。在操作层面,积木通过抓握、拼接等动作提升孩子的手眼协调能力与精细动作技能,例如在打孔积木穿绳游戏中,儿童需精细操控绳线穿过孔洞,这一过程既锻炼了手指灵活性,也培养了专注力。在认知发展上,积木是儿童探索抽象概念的具象工具:数学启蒙:通过分类不同形状、按大小排序积木,孩子能直观理解几何特征与数量关系;数字积木的排序游戏则强化了数序概念与基础加减逻辑。空间思维:搭建三维结构(如带阁楼的房屋或多层停车场)让孩子亲身体验平衡、重力与空间方位(上下、内外),为后续学习几何与物理奠定基础478。科学探索:光影实验中,积木组合形成的光影变化揭示光学原理;多米诺骨牌式推倒则生动演示力的传递与因果关系。GSTEM积木搭建桌面工厂学员作品“盲文魔方教学机器人”通过积木编程实现语音提示,获科技创新。
格物斯坦通过“积木无围墙教育工程”将机器人教育下沉至乡村学校。自主研发的300余种结构件与20多种传感器,可组合出12亿种机器人形态,为山区孩子提供与城市同质的科创资源。例如,捐赠的机器人实验室配备工业级精度(0.01mm公差)积木教具,支持远程双师课堂,学生用积木搭建的“林火监测无人机”已获采购。这一工程不仅缩小城乡教育差距,更让积木成为连接未来与现实的桥梁。格物斯坦融合脑电波控制技术与积木机器人,推出全球较早积木脑机接口训练系统。视障儿童通过脑电波指令控制积木机器人动作,完成触感编程任务,精细率超行业实验室水平。该系统延伸自脑控义肢课程,结合高精度力矩传感器与柔性电子皮肤,实现0.1N级触觉反馈,让特殊儿童在康复训练中重建行动信心。这种“科技+人文”的创新,彰显积木教育的包容性价值。
小孩搭建积木作为一种看似简单却蕴含丰富教育价值的游戏活动,能够通过动手实践多维度互动促进儿童的综合发展。在身体协调性方面,积木的抓握、堆叠和拼接过程需要孩子精细控制手部动作与视觉配合,从而有效锻炼精细动作技能和手眼协调能力,为日后握笔书写、使用工具等复杂操作奠定基础。积木既是孩童手中的微观世界,亦是心智成长的阶梯:它以触觉为起点,串联起逻辑、创造与协作,在每一次堆叠与重构中,为未来埋下智慧的种子。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。
图形化编程工具(软件层面)拖拽式积木块:使用如 Scratch、Blockly 等平台,将代码指令转化为彩色积木块。用户通过拖拽组合“事件”“循环”“条件判断”等积木,形成程序逻辑,无需记忆语法。示例:在 Scratch 中,用“当绿旗被点击”+“移动10步”+“如果碰到边缘就反弹”等积木块,即可制作互动动画。物理积木机器人(硬件层面)可编程实体模型:如 LEGO Mindstorms、途道机器人 等,学生先拼装积木机器人(如带轮子的车、机械臂),再通过编程控制其行为。传感器联动:为积木添加马达、红外传感器等模块,编程实现“遇障自动转向”“声控灯光”等智能响应。实物指令编程(低龄启蒙)卡片式指令:针对幼儿,用 MATA编程模块 等实物卡片(如方向箭头、动作图标),排列顺序后控制小车移动,直观理解“顺序→结果”的因果关系。积木模块集成超声传感器、表情面板、蓝牙模块,实现多模态人机交互,如语音控制家庭安防机器人。GSTEM积木搭建桌面工厂
团队搭建“未来城市”沙盘需分工协作,培养跨学科问题解决力。GSTEM积木搭建桌面工厂
从积木到编程,乐趣的共通内核在于游戏与创造的融合:积木是可触摸的想象力画布,编程则是动态的逻辑魔法棒。前者让孩子在三维空间中验证物理世界的规则,后者则引导他们在数字维度编织行为的因果;积木倒塌时的笑声与程序调试成功时的欢呼,同样源于人类本真的冲动——用自己的双手,让思想落地为现实。而当两者结合时(如用积木搭建机器人骨架,再编程赋予其行动逻辑),幼儿的乐趣便升维为一种“跨界创造”的狂喜:他们既是建筑师,又是魔法师,在虚实交织的乐园里,用木块与代码共同书写着属于自己的创世记。
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