工程實(shí)踐為骨架:從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)思維格物斯坦的積木不僅是拼插玩具,更是微型工程的載體。例如,當(dāng)孩子搭建一臺(tái)智能風(fēng)扇時(shí),需先設(shè)計(jì)扇葉的傳動(dòng)結(jié)構(gòu):選擇齒輪組齒數(shù)比決定轉(zhuǎn)速,調(diào)整扇葉傾角優(yōu)化風(fēng)力,加固支架抵抗振動(dòng)——這一過程融合了機(jī)械工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與材料力學(xué)的負(fù)載分析。而在為風(fēng)扇添加“觸碰啟動(dòng)”功能時(shí),需將傳感器、控制器、執(zhí)行器(電機(jī))精細(xì)對(duì)接,構(gòu)建完整的輸入-處理-輸出系統(tǒng),這正是系統(tǒng)工程思維的雛形。調(diào)試中若風(fēng)扇抖動(dòng),孩子需反復(fù)優(yōu)化重心分布與電機(jī)功率匹配,無形中實(shí)踐了迭代設(shè)計(jì)(Engineering Design Process) 的流程。格物斯坦??品牌哲學(xué)源自《禮記》,強(qiáng)調(diào)通過積木探究事物本質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)精神。實(shí)物化積木編程

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。小顆粒積木編程功能非遺傳承創(chuàng)新積木課??將敦煌飛天元素轉(zhuǎn)化為可編程組件,學(xué)生用3D建模還原斗拱結(jié)構(gòu)并編寫燈光控制算法。

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。
編程環(huán)節(jié)聚焦“輸入-輸出”邏輯:孩子們用刷卡編程器組合指令卡——例如將“觸碰傳感器”卡片(輸入)與“亮燈+播放音樂”卡片(輸出)按順序排列,形成“摸燈籠把手→亮黃燈+唱《新年好》→等待5秒→熄燈”的指令序列。當(dāng)燈籠因電路松動(dòng)或卡片順序錯(cuò)誤未亮?xí)r,教師引導(dǎo)幼兒合作排查:“電池金屬片要對(duì)準(zhǔn)彈簧嗎?”、“是否漏了‘開始’卡片?”,在調(diào)試中強(qiáng)化“順序執(zhí)行”的編程邏輯。創(chuàng)意拓展階段:孩子們?yōu)闊艋\添加彩色透光積木外殼,觀察光線透過紅、藍(lán)積木的色彩變化;進(jìn)階組用“循環(huán)卡”讓燈籠閃爍三次模擬“求救信號(hào)”,或用蜂鳴器替換音樂卡創(chuàng)作“叮咚”提示音。孩子們分組模擬燈會(huì),當(dāng)“迷路小熊”靠近時(shí),輕觸燈籠觸發(fā)聲光指引,在角色扮演中理解編程如何解決生活問題。視障兒童通過??觸感積木編程??學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,凸點(diǎn)標(biāo)記結(jié)合語音提示提升空間感知能力。

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)。積木模塊集成??超聲傳感器、表情面板、藍(lán)牙模塊??,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)人機(jī)交互,如語音控制家庭安防機(jī)器人。入門版積木課程
K12難度分級(jí)課程??覆蓋4-16歲全學(xué)段,實(shí)現(xiàn)能力無縫銜接。實(shí)物化積木編程
創(chuàng)造力與問題解決能力則在自由搭建中得到深度激發(fā)。兒童將生活觀察轉(zhuǎn)化為積木造型(如用三角形積木模擬屋頂?shù)姆€(wěn)定性),再通過故事場(chǎng)景(如“未來城市”主題)進(jìn)行角色扮演,不僅鍛煉了敘事表達(dá),更在試錯(cuò)中學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)性思考——例如反復(fù)調(diào)整支撐點(diǎn)以防止塔樓倒塌,從而理解“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)需大積木在下”的工程原理。此外,積木游戲也是社交與情感發(fā)展的載體。合作搭建大型作品(如團(tuán)隊(duì)共建游樂場(chǎng))要求孩子協(xié)商分工、傾聽他人方案,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力;而完成作品后的成就感則提升自信心,形成積極的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。家長(zhǎng)可通過漸進(jìn)式引導(dǎo)放大益智效果:初期提供少量基礎(chǔ)形狀供自由探索,逐步引入主題挑戰(zhàn)(如模仿建筑圖片搭建);進(jìn)階時(shí)結(jié)合機(jī)械組件(齒輪、滑輪)或編程模塊,從靜態(tài)模型過渡到動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)STEM能力的自然滲透。積木的本質(zhì),是以指尖觸碰世界、以思維重構(gòu)萬物——在每一次拼搭中,孩子不僅建造城堡,更構(gòu)筑著未來的智慧基石。實(shí)物化積木編程