格物斯坦积木的分龄编程工具链,将计算机科学的概念降维至儿童认知水平:3-4岁的点读笔编程,通过“触碰积木→机器人响应”的即时反馈,建立事件驱动(Event-Driven) 的因果逻辑;5-6岁的刷卡编程(如魔卡精灵系统),让孩子排列“前进→右转→亮灯”的指令序列,理解顺序执行的不可逆性,调试卡片顺序的过程即调试思维(Debugging) 的启蒙;7岁以上的图形化编程(如GSP软件),拖拽“如果-那么”条件模块让机器人遇障转向,或嵌套循环模块控制机械臂重复抓取,则是条件分支与循环结构的具象内化。这种从物理操作到符号抽象的过渡,完美契合皮亚杰“动作先于符号”的认知理论,使编程思维如呼吸般自然。4岁儿童搭积木塔时专注35分钟,远超同龄平均水平。大颗粒积木课程
儿童编程启蒙(5-12岁)ScratchJr:简化版积木编程,创作互动故事,培养基础逻辑。机器人任务挑战:如编程让积木小车沿黑线行驶,或搬运指定物品,融合工程与算法思维。STEM跨学科学习科学实验:用 Arduino积木 编程控制温湿度传感器,记录植物生长环境数据。数学应用:在 Blockly 中编写积木程序,生成几何图形或验证数学公式。团队协作与竞赛多人协作项目:分组搭建大型积木场景(如智能城市),分工编程交通灯、感应门等模块。机器人赛事:参与 WRO(世界机器人奥林匹克) 等比赛,用编程积木解决实际挑战机器人编程积木编程创客教育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。
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。
积木编程课要平衡趣味性和教学目标,关键在于将抽象的编程逻辑无缝融入孩子可触摸、可感知的游戏化场景中,让每一次“玩积木”都成为思维进阶的隐形阶梯。具体实践中,教师需以生活化问题为驱动,创设富有故事性的任务情境——例如“为迷路小熊制作一盏感应式指路灯笼”,孩子们在搭建灯笼骨架时学习“汉堡包结构”的稳定性原理,安装触碰传感器与LED灯时理解电路闭合的物理基础,此时趣味性来自角色扮演的沉浸感,而教学目标已通过机械结构认知悄然达成。上海公立校引入积木跨学科实验室,西藏双语课学员用藏语编程控制积木机器人。
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。积木编程中的循环积木块直观训练逻辑推理能力,学生可设计自动安全门程序。图形化编程积木编程教具
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。大颗粒积木课程
编程思维的启蒙则通过分层工具实现“无痛内化”。对低龄儿童,魔卡精灵刷卡系统将代码抽象转化为可触摸的彩色指令卡——排列“前进卡→右转卡→亮灯卡”的次序,控制机器人沿黑线巡游时,顺序执行的必然性、调试的必要性(如车体偏移需调整卡片角度参数)被转化为指尖的物理操作,计算思维在“玩故障”中悄然成型。进阶至图形化编程(如GSP软件)后,拖拽“循环积木块”让机械臂重复抓取货物,或嵌套“如果-那么”条件模块让小车在超声波探测障碍时自动转向,儿童在模块组合中理解循环结构与条件分支的本质,而软件实时模拟功能则将逻辑错误可视化为机器人的错误动作,推动他们反向追溯程序漏洞,完成从“试错”到“算法优化”的思维跃迁。大颗粒积木课程