課程設(shè)計(jì)需分層遞進(jìn):3-4歲聚焦機(jī)械感知與簡(jiǎn)單指令,5-6歲引入刷卡編程組合指令序列(如“前進(jìn)→等待→轉(zhuǎn)彎”),并搭配螺絲刀組裝可動(dòng)模型,深化工程思維。多感官聯(lián)動(dòng)是關(guān)鍵——觸覺(jué)上采用防吞咽大顆粒積木,聽(tīng)覺(jué)上為指令添加音效(如刷卡時(shí)“嘀嘀”聲),視覺(jué)上以ScratchJr彩色動(dòng)畫(huà)即時(shí)反饋邏輯效果,讓幼兒在調(diào)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)向或讓機(jī)器人跳舞時(shí),通過(guò)聲光震動(dòng)獲得成就感。環(huán)境上需打造安全探索空間:圓角桌椅、簡(jiǎn)化平板界面(圖標(biāo)替代文字),并鼓勵(lì)親子協(xié)作完成“15分鐘小任務(wù)”,如在家用積木編程讓臺(tái)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(dòng)畫(huà)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。開(kāi)源金屬積木編程??突破塑料件局限,高中生用舵機(jī)積木模塊組裝承重機(jī)械臂,榫卯精度達(dá)0.1mm。點(diǎn)讀編程積木早教啟蒙益智

當(dāng)積木遇見(jiàn)編程,樂(lè)趣便從靜態(tài)的構(gòu)建躍遷為動(dòng)態(tài)的“賦予生命”。幼兒學(xué)編程的樂(lè)趣,不在于理解復(fù)雜的代碼語(yǔ)法,而在于發(fā)現(xiàn)自己竟能成為數(shù)字世界的造物主——通過(guò)排列彩色的指令積木塊,讓機(jī)器人小車(chē)避開(kāi)障礙,或讓屏幕上的小貓隨著音樂(lè)跳舞。在Scratch的舞臺(tái)上,一個(gè)“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”的事件積木加上“移動(dòng)10步”的動(dòng)作,瞬間讓角色活了起來(lái);用刷卡編程器組合“觸碰→亮燈→播放音效”的序列,燈籠便為迷路的小熊唱起歌。這種“我指令,它執(zhí)行”的因果魔力,將抽象的邏輯轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的反饋:循環(huán)積木讓燈光閃爍如星辰,條件判斷積木教會(huì)機(jī)器人“如果碰到墻,就轉(zhuǎn)身逃走”,孩子們?cè)谡{(diào)試中恍然大悟——“原來(lái)順序錯(cuò)了小車(chē)才會(huì)撞墻!”——此刻的編程不再是冰冷的命令鏈,而是一場(chǎng)充滿驚喜的解謎游戲,每一次成功的運(yùn)行都是邏輯思維的凱旋。高級(jí)編程積木創(chuàng)客教育視障兒童通過(guò)??觸感積木編程??學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,凸點(diǎn)標(biāo)記結(jié)合語(yǔ)音提示提升空間感知能力。

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(mén)學(xué)科機(jī)械疊加,而是通過(guò)“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(wèn)題的過(guò)程中,自然浸潤(rùn)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)。
小學(xué)低年級(jí)(6-9歲)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向邏輯思維的系統(tǒng)構(gòu)建。學(xué)生通過(guò)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(dòng)作)、條件判斷(如“碰到邊緣反彈”),并開(kāi)始結(jié)合硬件(如WeDo機(jī)器人)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)軟硬件聯(lián)動(dòng)。例如用循環(huán)積木編程讓機(jī)器人沿黑線巡跡,在實(shí)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(wèn)題分解能力和調(diào)試耐心。小學(xué)高年級(jí)至初中(10-15歲)深化算法設(shè)計(jì)與跨學(xué)科整合。教學(xué)強(qiáng)調(diào)變量、函數(shù)、事件響應(yīng)等高級(jí)概念的應(yīng)用,例如用Scratch克隆體制作彈幕游戲,或通過(guò)Micro:bit傳感器積木采集環(huán)境數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)LED陣列。此階段突出項(xiàng)目制學(xué)習(xí)(PBL),如設(shè)計(jì)“智能澆花系統(tǒng)”需綜合濕度傳感(科學(xué))、條件判斷(編程)、機(jī)械結(jié)構(gòu)(工程),并逐步引入Python文本編程作為過(guò)渡,為算法競(jìng)賽或硬件創(chuàng)新項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。條件判斷積木??幫助學(xué)員理解分支邏輯,應(yīng)用于智能紅綠燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

格物斯坦通過(guò)“積木無(wú)圍墻教育工程”將機(jī)器人教育下沉至鄉(xiāng)村學(xué)校。自主研發(fā)的300余種結(jié)構(gòu)件與20多種傳感器,可組合出12億種機(jī)器人形態(tài),為山區(qū)孩子提供與城市同質(zhì)的科創(chuàng)資源。例如,捐贈(zèng)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室配備工業(yè)級(jí)精度(0.01mm公差)積木教具,支持遠(yuǎn)程雙師課堂,學(xué)生用積木搭建的“林火監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)”已獲采購(gòu)。這一工程不僅縮小城鄉(xiāng)教育差距,更讓積木成為連接未來(lái)與現(xiàn)實(shí)的橋梁。格物斯坦融合腦電波控制技術(shù)與積木機(jī)器人,推出全球較早積木腦機(jī)接口訓(xùn)練系統(tǒng)。視障兒童通過(guò)腦電波指令控制積木機(jī)器人動(dòng)作,完成觸感編程任務(wù),精細(xì)率超行業(yè)實(shí)驗(yàn)室水平。該系統(tǒng)延伸自腦控義肢課程,結(jié)合高精度力矩傳感器與柔性電子皮膚,實(shí)現(xiàn)0.1N級(jí)觸覺(jué)反饋,讓特殊兒童在康復(fù)訓(xùn)練中重建行動(dòng)信心。這種“科技+人文”的創(chuàng)新,彰顯積木教育的包容性價(jià)值。
學(xué)員在調(diào)試“太陽(yáng)能積木摩天輪”時(shí)需計(jì)算能源轉(zhuǎn)化率,??融合物理知識(shí)與編程驗(yàn)證??。點(diǎn)讀編程積木早教啟蒙益智
兒童編程啟蒙(5-12歲)ScratchJr:簡(jiǎn)化版積木編程,創(chuàng)作互動(dòng)故事,培養(yǎng)基礎(chǔ)邏輯。機(jī)器人任務(wù)挑戰(zhàn):如編程讓積木小車(chē)沿黑線行駛,或搬運(yùn)指定物品,融合工程與算法思維。STEM跨學(xué)科學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn):用 Arduino積木 編程控制溫濕度傳感器,記錄植物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。數(shù)學(xué)應(yīng)用:在 Blockly 中編寫(xiě)積木程序,生成幾何圖形或驗(yàn)證數(shù)學(xué)公式。團(tuán)隊(duì)協(xié)作與競(jìng)賽多人協(xié)作項(xiàng)目:分組搭建大型積木場(chǎng)景(如智能城市),分工編程交通燈、感應(yīng)門(mén)等模塊。機(jī)器人賽事:參與 WRO(世界機(jī)器人奧林匹克) 等比賽,用編程積木解決實(shí)際挑戰(zhàn)點(diǎn)讀編程積木早教啟蒙益智