積木是一種模塊化的拼插類玩具,通常由立方體或其他幾何形狀的木質、塑料(如ABS、EPP)、布質等材料制成,表面常裝飾字母、圖畫或紋理,可通過排列、堆疊、插接等方式組合成房屋、動物、交通工具等立體造型。其價值在于激發(fā)創(chuàng)造力和空間思維——兒童在自由搭建過程中需規(guī)劃結構、選擇組件,不僅鍛煉手眼協(xié)調與精細動作能力,還能深入理解重力、平衡、比例等物理概念,并逐步培養(yǎng)數(shù)學思維(如對稱、分類)和問題解決能力。格物斯坦將積木和編程結合,鍛煉孩子方方面面。 K12難度分級課程??覆蓋4-16歲全學段,實現(xiàn)能力無縫銜接。自主研發(fā)的積木啟蒙編程
積木編程課程通過將抽象的編程邏輯轉化為可觸摸、可組合的彩色積木模塊,為兒童及初學者搭建了一座無縫銜接抽象思維與具象操作的橋梁,其主要價值在于以游戲化的方式多維度能力發(fā)展。在認知層面,它將復雜問題分解為可視化指令塊,如循環(huán)、條件判斷和函數(shù)等,學習者通過拖拽拼接積木序列來操控角色或機器人行為,這一過程不僅規(guī)避了傳統(tǒng)編程的語法門檻,更在潛移默化中錘煉了系統(tǒng)性邏輯思維和問題解決能力——例如設計避障機器人時需分析傳感器數(shù)據(jù)與馬達響應的因果關系,逐步構建嚴密的推理鏈條。自主研發(fā)的積木啟蒙思維山區(qū)小學用廢舊木材??自制積木??,成本降低80%,普惠教育入選教育部創(chuàng)新案例。
以下是一個專為4-5歲幼兒設計的完整積木編程課程案例——《元宵節(jié)手提燈籠》,結合機械搭建、編程邏輯與文化主題,以連貫的故事化任務驅動學習:課程從情景故事引入:教師播放元宵節(jié)動畫,展示小熊提著燈籠參加燈會卻迷路的情景,孩子們化身“小小工程師”,任務是為小熊制作一盞“會指路的智能燈籠”。孩子們先用大顆粒積木搭建燈籠骨架,學習“漢堡包結構”(交叉固定梁)確保穩(wěn)定性,并在底座安裝LED燈模塊和觸碰傳感器,通過電池盒閉合電路理解“電流讓燈亮”的物理原理。
工程實踐為骨架:從結構設計到系統(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,當孩子搭建一臺智能風扇時,需先設計扇葉的傳動結構:選擇齒輪組齒數(shù)比決定轉速,調整扇葉傾角優(yōu)化風力,加固支架抵抗振動——這一過程融合了機械工程的結構穩(wěn)定性與材料力學的負載分析。而在為風扇添加“觸碰啟動”功能時,需將傳感器、控制器、執(zhí)行器(電機)精細對接,構建完整的輸入-處理-輸出系統(tǒng),這正是系統(tǒng)工程思維的雛形。調試中若風扇抖動,孩子需反復優(yōu)化重心分布與電機功率匹配,無形中實踐了迭代設計(Engineering Design Process) 的流程。??K12難度分級課程??覆蓋4-16歲全學段,從幼兒大顆粒積木搭建到青少年工業(yè)級機器人開發(fā)。
格物斯坦的小顆粒積木編程體系,其教育效果絕非限制于教會兒童操控機器人的表層技能,而是通過“實體搭建-硬件交互-邏輯編程”的三維融合,在兒童認知發(fā)展的關鍵期,悄然構建起一座從具象操作跨越到抽象思維的橋梁,讓編程思維如呼吸般自然滲入孩子的創(chuàng)造過程。在結構實現(xiàn)層面,小顆粒積木的高精度咬合設計讓兒童得以突破靜態(tài)模型的局限,搭建出可動態(tài)響應的機械系統(tǒng)。例如,當孩子用齒輪組傳動結構裝配風扇葉片時,他們不僅理解了圓周運動與風力的物理關系,更通過編程賦予其“智能”:用刷卡編程器組合“觸碰傳感器→電機啟動→延時停止”的指令序列,風扇便能感知人手觸摸自動運轉,十秒后安靜休眠。這種“搭建即設計,編程即賦靈”的過程,讓兒童親眼見證機械結構如何從物理傳動升級為智能響應系統(tǒng),工程思維在螺絲與代碼的咬合中生根發(fā)芽。四維教學法??(實踐-體驗-探究-分享)應用于積木課堂:學生搭建古建筑后登臺展示燈光控制程序。積木刷卡編程課程
5歲兒童用積木復現(xiàn)繪本場景,語言描述復雜度提升。自主研發(fā)的積木啟蒙編程
為3-6歲幼兒設計積木編程課程,需緊扣其認知發(fā)展特點,將抽象邏輯轉化為可觸摸的游戲化體驗。在于以感官探索為起點,通過大顆粒積木的物理拼搭(如齒輪、傳動軸)建立“指令→動作”的因果邏輯,例如刷卡觸發(fā)小車前進或點讀按鈕點亮燈光,讓幼兒在“按紅卡→亮紅燈”的直觀操作中理解基礎編程概念。趣味性則通過故事化情境實現(xiàn):將編程任務嵌入“幫小熊過河”或“恐龍冒險”等主題,幼兒拖拽“移動”“轉彎”積木塊控制角色避開“火山”或跳過“裂縫”,在闖關挑戰(zhàn)中自然掌握順序執(zhí)行與循環(huán)結構。同時,生活化場景強化學習意義——用觸碰傳感器模擬自動感應門(“人靠近→門開”),或設計“智能澆花器”通過土壤濕度積木觸發(fā)水泵,讓幼兒在解決真實問題中體會條件判斷的價值。
自主研發(fā)的積木啟蒙編程