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。格物斯坦積木體系獲??歐盟CE安全認(rèn)證??,出口20國推動(dòng)中國創(chuàng)造走向世界。守望系列積木

積木編程的創(chuàng)新之處,在于它以“具象化邏輯”為重要突破點(diǎn),將復(fù)雜的編程從抽象的代碼符號(hào)轉(zhuǎn)化為可觸摸、可組合的物理或虛擬模塊,徹底重構(gòu)了編程學(xué)習(xí)的路徑與體驗(yàn)。而傳統(tǒng)編程依賴語法記憶與文本輸入,格物積木編程不僅通過圖形化拖拽的交互方式,更創(chuàng)立了實(shí)物化刷卡積木編程,可以讓用戶無需擔(dān)心拼寫錯(cuò)誤或語法規(guī)則的同時(shí),不用借助電腦屏幕,更保護(hù)幼兒的眼睛。積木編程直接聚焦于程序邏輯的構(gòu)建——例如用卡片編程條件、函數(shù)積木塊拼接出機(jī)器人避障或動(dòng)畫敘事的完整流程,使編程思維像搭積木一樣直觀可視。 守望系列積木積木模塊集成??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。

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文本編程作為過渡,為算法競賽或硬件創(chuàng)新項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。
積木編程將抽象科學(xué)定律轉(zhuǎn)化為指尖可驗(yàn)證的具象現(xiàn)象。例如,用齒輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)小車時(shí),大齒輪帶動(dòng)小齒輪加速的直觀現(xiàn)象,讓孩子理解扭矩與轉(zhuǎn)速的反比關(guān)系;為巡線機(jī)器人配置光敏傳感器,通過調(diào)節(jié)閾值讓機(jī)器人在黑白線上精細(xì)行走,實(shí)則是光電轉(zhuǎn)換原理的實(shí)踐課。更深刻的是,當(dāng)孩子用延時(shí)卡控制風(fēng)扇停轉(zhuǎn)時(shí)間,或用循環(huán)卡讓燈籠閃爍三次,他們已在操作中觸碰了時(shí)間計(jì)量與周期運(yùn)動(dòng)的物理本質(zhì),而這一切無需公式推導(dǎo),皆在“試錯(cuò)-觀察-修正”的游戲中完成。積木-傳感-編程三位一體架構(gòu)??是格物斯坦課程重點(diǎn)。

聚焦工程實(shí)踐與創(chuàng)新突破。積木編程進(jìn)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(jī)器人完成復(fù)雜任務(wù)(如自動(dòng)駕駛模擬、機(jī)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(jī)器學(xué)習(xí)積木模塊處理圖像識(shí)別)。教學(xué)側(cè)重真實(shí)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(shí)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(shí)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(jìn)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)。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。守望系列積木
手機(jī)藍(lán)牙遙控APP操控??GC-100系列積木機(jī)器人??,實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等基礎(chǔ)指令,增強(qiáng)低齡學(xué)員交互趣味性。守望系列積木
積木編程的更深層的跨界整合體現(xiàn)在軟硬件生態(tài)的無縫聯(lián)動(dòng)中。以教育場景中的典型項(xiàng)目為例:學(xué)生使用溫度傳感器積木監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù),通過編程平臺(tái)將采集的信息映射為LED亮度變化,再結(jié)合云端AI積木實(shí)現(xiàn)語音控制(如“太熱了”自動(dòng)觸發(fā)降溫程序),形成“傳感→分析→執(zhí)行”的閉環(huán)。而在進(jìn)階應(yīng)用中,廈門大學(xué)的“無人機(jī)編隊(duì)系統(tǒng)”進(jìn)一步彰顯了這種整合的深度——學(xué)生拖拽“上升”“旋轉(zhuǎn)”等積木塊設(shè)計(jì)飛行動(dòng)作,系統(tǒng)自動(dòng)生成代碼驅(qū)動(dòng)實(shí)體無人機(jī)群協(xié)同表演,過程中需融合物理平衡(陀螺儀數(shù)據(jù)補(bǔ)償機(jī)身傾斜)、幾何拓?fù)洌ǘ鄼C(jī)路徑避障)與藝術(shù)表達(dá)(燈光節(jié)奏編程),將數(shù)學(xué)、工程、美學(xué)的跨學(xué)科知識(shí)凝結(jié)于指尖的拼搭。
守望系列積木