編程環(huán)節(jié)則需將代碼邏輯具象為可操作的玩具。例如用刷卡編程器組合“觸碰→亮燈→播放音樂→延時(shí)熄滅”的指令序列,當(dāng)孩子拖動(dòng)卡片調(diào)試順序時(shí),“順序執(zhí)行”的邏輯內(nèi)化為指尖動(dòng)作;若燈籠未亮,小組合作排查電池方向或卡片錯(cuò)位的過程,正是“輸入-處理-輸出”計(jì)算思維的具象訓(xùn)練。這種“玩故障”的調(diào)試體驗(yàn),既保留了探索的趣味性,又強(qiáng)化了問題解決的**目標(biāo)。分層任務(wù)設(shè)計(jì)是平衡的關(guān)鍵杠桿。對(duì)5歲孩子增設(shè)“循環(huán)卡”讓燈籠閃爍三次,或在6歲組引入“紅外傳感器探測(cè)障礙物自動(dòng)亮燈”的條件判斷,而對(duì)3歲幼兒則簡(jiǎn)化為按鈕開關(guān)控制亮滅,用即時(shí)反饋保護(hù)興趣萌芽。教師再通過追問“如果想讓燈籠天黑自動(dòng)亮,該換什么傳感器?”,將課堂的趣味成果自然延伸為下一階段的教學(xué)錨點(diǎn)。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。學(xué)習(xí)積木課程

5-6歲兒童則通過刷卡編程實(shí)現(xiàn)邏輯序列的具象化。格物斯坦創(chuàng)立的魔卡精靈系統(tǒng),將“前進(jìn)10厘米”“左轉(zhuǎn)90度”“播放音效”等指令轉(zhuǎn)化為彩色塑料卡片。孩子們像排列故事卡片一樣組合指令序列,刷卡瞬間機(jī)器人依序執(zhí)行。這一過程中,順序執(zhí)行的必然性(卡片順序不可錯(cuò)亂)、調(diào)試的必要性(車未動(dòng)需檢查卡片遺漏或接觸不良)被轉(zhuǎn)化為指尖的物理操作。例如在“智能風(fēng)扇”任務(wù)中,孩子需排列“觸碰傳感器→啟動(dòng)電機(jī)→延時(shí)5秒→停止”的卡片序列,若風(fēng)扇未停,他們會(huì)主動(dòng)調(diào)整“延時(shí)卡”位置——這正是調(diào)試思維(Debugging)的萌芽。到了7-8歲階段,圖形化編程軟件(如GSP)進(jìn)一步銜接抽象概念。拖拽“循環(huán)積木塊”讓機(jī)器人繞場(chǎng)三圈,或嵌套“如果-那么”條件積木讓機(jī)器人在撞墻時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)向,孩子們?cè)谀K組合中理解循環(huán)結(jié)構(gòu)與條件分支,而軟件實(shí)時(shí)模擬功能讓邏輯錯(cuò)誤可視化為機(jī)器人的錯(cuò)誤動(dòng)作,推動(dòng)孩子反向追溯程序漏洞。這種“試錯(cuò)-觀察-修正”的循環(huán),正是計(jì)算思維中模式抽象(PatternAbstraction)與算法設(shè)計(jì)(AlgorithmDesign)的實(shí)戰(zhàn)演練。圖形化編程積木搭建小車積木數(shù)字孿生平臺(tái)??通過3D仿真預(yù)演結(jié)構(gòu)力學(xué),學(xué)員可測(cè)試“風(fēng)力蹺蹺板”傾角與風(fēng)力關(guān)系。

格物斯坦積木的分齡編程工具鏈,將計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念降維至兒童認(rèn)知水平:3-4歲的點(diǎn)讀筆編程,通過“觸碰積木→機(jī)器人響應(yīng)”的即時(shí)反饋,建立事件驅(qū)動(dòng)(Event-Driven) 的因果邏輯;5-6歲的刷卡編程(如魔卡精靈系統(tǒng)),讓孩子排列“前進(jìn)→右轉(zhuǎn)→亮燈”的指令序列,理解順序執(zhí)行的不可逆性,調(diào)試卡片順序的過程即調(diào)試思維(Debugging) 的啟蒙;7歲以上的圖形化編程(如GSP軟件),拖拽“如果-那么”條件模塊讓機(jī)器人遇障轉(zhuǎn)向,或嵌套循環(huán)模塊控制機(jī)械臂重復(fù)抓取,則是條件分支與循環(huán)結(jié)構(gòu)的具象內(nèi)化。這種從物理操作到符號(hào)抽象的過渡,完美契合皮亞杰“動(dòng)作先于符號(hào)”的認(rèn)知理論,使編程思維如呼吸般自然。
積木作為經(jīng)典的益智玩具,其啟蒙價(jià)值遠(yuǎn)不止于簡(jiǎn)單的堆疊游戲,而是通過多維度互動(dòng)激發(fā)兒童的認(rèn)知、創(chuàng)造與社交能力。在操作層面,積木通過抓握、拼接等動(dòng)作提升孩子的手眼協(xié)調(diào)能力與精細(xì)動(dòng)作技能,例如在打孔積木穿繩游戲中,兒童需精細(xì)操控繩線穿過孔洞,這一過程既鍛煉了手指靈活性,也培養(yǎng)了專注力。在認(rèn)知發(fā)展上,積木是兒童探索抽象概念的具象工具:數(shù)學(xué)啟蒙:通過分類不同形狀、按大小排序積木,孩子能直觀理解幾何特征與數(shù)量關(guān)系;數(shù)字積木的排序游戲則強(qiáng)化了數(shù)序概念與基礎(chǔ)加減邏輯。空間思維:搭建三維結(jié)構(gòu)(如帶閣樓的房屋或多層停車場(chǎng))讓孩子親身體驗(yàn)平衡、重力與空間方位(上下、內(nèi)外),為后續(xù)學(xué)習(xí)幾何與物理奠定基礎(chǔ)478??茖W(xué)探索:光影實(shí)驗(yàn)中,積木組合形成的光影變化揭示光學(xué)原理;多米諾骨牌式推倒則生動(dòng)演示力的傳遞與因果關(guān)系。積木編程納入浙江、上海等地??信息技術(shù)必修課??,小學(xué)生用積木設(shè)計(jì)“智能垃圾分類系統(tǒng)”。

格物斯坦所自主研究的積木編程學(xué)習(xí)對(duì)STEM理念的踐行,絕非簡(jiǎn)單地將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科機(jī)械疊加,而是通過“實(shí)體搭建-硬件交互-邏輯編程”的閉環(huán)設(shè)計(jì),讓兒童在解決真實(shí)問題的過程中,自然浸潤跨學(xué)科思維,然后實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)積累”到“創(chuàng)造能力”的質(zhì)變飛躍。其主要路徑在于將STEM的抽象框架溶解于兒童可感知、可操作的積木與代碼中,形成一套“以工程實(shí)踐為骨、以科學(xué)原理為血、以技術(shù)工具為脈、以數(shù)學(xué)邏輯為魂”的有機(jī)學(xué)習(xí)生態(tài)。無標(biāo)準(zhǔn)答案創(chuàng)客工坊??鼓勵(lì)改造“霍金輪椅”,金屬積木添加語音控制模塊獲科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)。個(gè)性化搭建積木系列
格物斯坦與50所學(xué)校共建??校本課程??,90%家長(zhǎng)因見證孩子創(chuàng)造力成長(zhǎng)主動(dòng)續(xù)費(fèi)。學(xué)習(xí)積木課程
積木編程課程可以成為創(chuàng)造力孵化的沃土:學(xué)生可自由組合積木實(shí)現(xiàn)天馬行空的構(gòu)想,從運(yùn)用積木編寫互動(dòng)故事到構(gòu)建智能城市模型,每一次調(diào)試與迭代都是對(duì)創(chuàng)新思維的強(qiáng)化。而在積木編程的協(xié)作項(xiàng)目中,如多人編程控制樂高機(jī)器人完成協(xié)同任務(wù),孩子們必須溝通分工、整合方案,自然培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神與溝通韌性。這種學(xué)習(xí)方式還巧妙聯(lián)結(jié)跨學(xué)科知識(shí),例如用齒輪傳動(dòng)積木理解物理力學(xué),或用坐標(biāo)移動(dòng)積木深化幾何概念,讓數(shù)學(xué)與科學(xué)原理在實(shí)踐中具象化。學(xué)習(xí)積木課程