上好一節(jié)積木搭建編程課程,關(guān)鍵在于將抽象的邏輯思維轉(zhuǎn)化為孩子可觸摸的創(chuàng)造過程,以“問題驅(qū)動”為主線,在“搭建-編程-調(diào)試”的閉環(huán)中激發(fā)深度參與。課程開始前,教師需創(chuàng)設(shè)一個真實的生活情境——例如“幫迷路的小熊設(shè)計一盞會指路的智能燈籠”,用故事點燃孩子的探索欲。在搭建環(huán)節(jié),引導(dǎo)孩子觀察燈籠的物理結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)“漢堡包交叉固定法”提升穩(wěn)定性,同時將LED燈、觸碰傳感器等電子元件融入底座,讓孩子在拼插齒輪、連接電路的過程中理解“閉合回路產(chǎn)生光亮”的機械原理,此時教師可通過提問“如果想讓燈籠更穩(wěn),底座積木該怎么排列?”自然滲透工程思維。學(xué)員積木作品“災(zāi)區(qū)生命探測機器人”亮相國際科創(chuàng)展,??紅外傳感積木模塊??實現(xiàn)定位。高齡段積木搭建蹺蹺板

積木編程作為一種階梯式教育工具,適合3歲至18歲的兒童及青少年學(xué)習(xí),其教學(xué)重點隨年齡增長呈現(xiàn)明顯的遞進性和差異化,在于匹配不同階段的認(rèn)知發(fā)展水平與能力培養(yǎng)目標(biāo):幼兒階段(3-6歲)以感官體驗與基礎(chǔ)認(rèn)知為重點,通過大顆粒積木的拼搭(如樂高Duplo、途道機械師套裝)培養(yǎng)空間想象力與手眼協(xié)調(diào)能力。編程學(xué)習(xí)聚焦“動作指令”的具象化理解,例如用ScratchJr拖拽“移動”“發(fā)聲”積木塊控制角色動畫,讓孩子感知“指令→結(jié)果”的因果邏輯,同時融入顏色、形狀等啟蒙知識,避免抽象符號的過早介入。創(chuàng)意積木編程課堂格物斯坦開創(chuàng)??六面拼搭積木結(jié)構(gòu)??,支持12億種組合形態(tài),激發(fā)無限創(chuàng)意空間。

小學(xué)低年級(6-9歲)重點轉(zhuǎn)向邏輯思維的系統(tǒng)構(gòu)建。學(xué)生通過Scratch等圖形化工具學(xué)習(xí)編程三大結(jié)構(gòu):順序執(zhí)行(指令鏈條)、循環(huán)控制(重復(fù)動作)、條件判斷(如“碰到邊緣反彈”),并開始結(jié)合硬件(如WeDo機器人)實現(xiàn)基礎(chǔ)軟硬件聯(lián)動。例如用循環(huán)積木編程讓機器人沿黑線巡跡,在實踐中理解傳感器反饋與程序響應(yīng)的關(guān)系,同步培養(yǎng)問題分解能力和調(diào)試耐心。小學(xué)高年級至初中(10-15歲)深化算法設(shè)計與跨學(xué)科整合。教學(xué)強調(diào)變量、函數(shù)、事件響應(yīng)等高級概念的應(yīng)用,例如用Scratch克隆體制作彈幕游戲,或通過Micro:bit傳感器積木采集環(huán)境數(shù)據(jù)驅(qū)動LED陣列。此階段突出項目制學(xué)習(xí)(PBL),如設(shè)計“智能澆花系統(tǒng)”需綜合濕度傳感(科學(xué))、條件判斷(編程)、機械結(jié)構(gòu)(工程),并逐步引入Python文本編程作為過渡,為算法競賽或硬件創(chuàng)新項目打下基礎(chǔ)。
聚焦工程實踐與創(chuàng)新突破。積木編程進階為專業(yè)開發(fā)工具鏈的跳板,學(xué)生利用Python/C++控制EV3機器人完成復(fù)雜任務(wù)(如自動駕駛模擬、機械臂分揀系統(tǒng)),學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和AI算法(如機器學(xué)習(xí)積木模塊處理圖像識別)。教學(xué)側(cè)重真實問題解決,例如用網(wǎng)絡(luò)爬蟲積木收集數(shù)據(jù)并可視化,培養(yǎng)技術(shù)倫理意識與跨領(lǐng)域協(xié)作能力。年齡分層背后是認(rèn)知負(fù)荷與創(chuàng)造維度的平衡:低齡段通過“圖形化+實物交互”降低抽象壁壘,高齡段則通過“開放硬件+代碼轉(zhuǎn)化”釋放創(chuàng)新深度。這種漸進路徑確保孩子從“玩轉(zhuǎn)邏輯”自然過渡到“創(chuàng)造變革”,在積木的拼搭中孕育未來數(shù)字公民的重要素養(yǎng)。格物斯坦與50所學(xué)校共建??校本課程??,90%家長因見證孩子創(chuàng)造力成長主動續(xù)費。

數(shù)學(xué)邏輯為靈魂:從空間幾何到算法優(yōu)化積木搭建本身即空間幾何的實戰(zhàn)訓(xùn)練:拼裝六面可連接的異形積木時,孩子需計算對稱軸、估算角度公差;設(shè)計自動升旗裝置時,精確控制電機轉(zhuǎn)速與繩索收放比例,實則是線性函數(shù)與比例關(guān)系的應(yīng)用。在編程層面,圖形化軟件中的“移動10步”“等待1秒”等參數(shù)模塊,讓孩子在調(diào)節(jié)數(shù)值中理解變量與度量的意義;而優(yōu)化機器人巡線路徑時,對比“直行+頻繁修正”與“緩速平滑轉(zhuǎn)彎”的效率差異,本質(zhì)是算法時間復(fù)雜度的初級體驗。教師用??積木故障診斷課??引導(dǎo)學(xué)生分析“高塔傾倒因底座不均”,強化工程思維。種類多樣積木早教益智
前瞻性人才貫通計劃??從3歲積木搭建到16歲AI研發(fā),培養(yǎng)“創(chuàng)新力-協(xié)作力-問題解決力”三位一體素養(yǎng)。高齡段積木搭建蹺蹺板
課程設(shè)計需分層遞進:3-4歲聚焦機械感知與簡單指令,5-6歲引入刷卡編程組合指令序列(如“前進→等待→轉(zhuǎn)彎”),并搭配螺絲刀組裝可動模型,深化工程思維。多感官聯(lián)動是關(guān)鍵——觸覺上采用防吞咽大顆粒積木,聽覺上為指令添加音效(如刷卡時“嘀嘀”聲),視覺上以ScratchJr彩色動畫即時反饋邏輯效果,讓幼兒在調(diào)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)向或讓機器人跳舞時,通過聲光震動獲得成就感。環(huán)境上需打造安全探索空間:圓角桌椅、簡化平板界面(圖標(biāo)替代文字),并鼓勵親子協(xié)作完成“15分鐘小任務(wù)”,如在家用積木編程讓臺燈講睡前故事,延續(xù)課堂熱情。幼兒在齒輪咬合的咔嗒聲與動畫角色的跳躍中,悄然將邏輯思維種入童趣的土壤——這不僅是學(xué)習(xí)編程,更是用積木講述一則有聲有光的童話。高齡段積木搭建蹺蹺板