兒童編程啟蒙(5-12歲)ScratchJr:簡化版積木編程,創(chuàng)作互動故事,培養(yǎng)基礎(chǔ)邏輯。機器人任務(wù)挑戰(zhàn):如編程讓積木小車沿黑線行駛,或搬運指定物品,融合工程與算法思維。STEM跨學科學習科學實驗:用 Arduino積木 編程控制溫濕度傳感器,記錄植物生長環(huán)境數(shù)據(jù)。數(shù)學應(yīng)用:在 Blockly 中編寫積木程序,生成幾何圖形或驗證數(shù)學公式。團隊協(xié)作與競賽多人協(xié)作項目:分組搭建大型積木場景(如智能城市),分工編程交通燈、感應(yīng)門等模塊。機器人賽事:參與 WRO(世界機器人奧林匹克) 等比賽,用編程積木解決實際挑戰(zhàn)抗挫力培養(yǎng)??:積木塔倒塌后教師引導“失敗=學習機會”,學生重試3次成功率提升60%。圖形化編程積木
格物斯坦的課程常以文化主題(如元宵燈籠、生肖機器人)或生活挑戰(zhàn)(如自動澆花裝置、智能路燈)為任務(wù)情境。孩子需拆解問題:科學層面探究光感閾值對路燈啟動的影響;技術(shù)層面配置光敏傳感器;工程層面設(shè)計防水結(jié)構(gòu)與電源模塊;數(shù)學層面計算水量與泵機工作時長。這種多學科交織的項目制學習,指向創(chuàng)造者心智(CreatorMindset)的培育——當孩子用紅外傳感器為燈籠編寫“天黑自啟”程序,或設(shè)計“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運算版”游戲時,他們已超越技術(shù)使用者,成為用STEM思維改造世界的創(chuàng)新主體。格物斯坦的積木編程學習,本質(zhì)是以工程實踐為錨點、以情境問題為驅(qū)動,將STEM的四維基因編織為兒童可探索、可迭代、可歡呼的成長路徑。當積木的拼插聲與代碼的流光在項目中交響,孩子們收獲的不僅是知識,更是用跨學科思維**現(xiàn)實迷題的創(chuàng)造力——這正是STEM教育本真的回響。分年齡段的積木格物斯坦開創(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。
積木編程將抽象科學定律轉(zhuǎn)化為指尖可驗證的具象現(xiàn)象。例如,用齒輪傳動裝置驅(qū)動小車時,大齒輪帶動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;為巡線機器人配置光敏傳感器,通過調(diào)節(jié)閾值讓機器人在黑白線上精細行走,實則是光電轉(zhuǎn)換原理的實踐課。更深刻的是,當孩子用延時卡控制風扇停轉(zhuǎn)時間,或用循環(huán)卡讓燈籠閃爍三次,他們已在操作中觸碰了時間計量與周期運動的物理本質(zhì),而這一切無需公式推導,皆在“試錯-觀察-修正”的游戲中完成。
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(zhì)、塑料(如ABS、EPP)、布質(zhì)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(jié)構(gòu)、選擇組件,不僅鍛煉手眼協(xié)調(diào)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(jié)合,鍛煉孩子方方面面。 積木編程中的??變量積木塊??啟蒙數(shù)據(jù)思維,中學生可優(yōu)化仿生蛇機器人移動算法。
5-6歲兒童則通過刷卡編程實現(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(卡片順序不可錯亂)、調(diào)試的必要性(車未動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“智能風扇”任務(wù)中,孩子需排列“觸碰傳感器→啟動電機→延時5秒→停止”的卡片序列,若風扇未停,他們會主動調(diào)整“延時卡”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)進一步銜接抽象概念。拖拽“循環(huán)積木塊”讓機器人繞場三圈,或嵌套“如果-那么”條件積木讓機器人在撞墻時自動轉(zhuǎn)向,孩子們在模塊組合中理解循環(huán)結(jié)構(gòu)與條件分支,而軟件實時模擬功能讓邏輯錯誤可視化為機器人的錯誤動作,推動孩子反向追溯程序漏洞。這種“試錯-觀察-修正”的循環(huán),正是計算思維中模式抽象(PatternAbstraction)與算法設(shè)計(AlgorithmDesign)的實戰(zhàn)演練。學員作品“盲文魔方教學機器人”通過??積木編程實現(xiàn)語音提示??,獲科技創(chuàng)新。高齡段積木造型豐富
四維教學法??(實踐-體驗-探究-分享)應(yīng)用于積木課堂:學生搭建古建筑后登臺展示燈光控制程序。圖形化編程積木
真正體現(xiàn)格物斯坦優(yōu)勢的,是其將編程思維降至幼兒可操作的維度。針對5歲以下兒童抽象思維尚未成熟的特點,它創(chuàng)立了“刷卡式編程”系統(tǒng):孩子無需面對復雜代碼,只需像玩魔法卡片一樣,將“前進”“亮燈”“播放音樂”等指令卡在編程器上刷過,機器人或燈籠便能按順序執(zhí)行動作。例如,排列“觸碰傳感器→亮黃燈→延時5秒→熄燈”的卡片序列,幼兒能直觀看到“輸入(觸發(fā)條件)→處理(程序邏輯)→輸出(物理反饋)”的完整鏈條,在調(diào)試中理解“順序執(zhí)行”的不可逆性——若燈籠未亮,孩子會主動檢查電池觸點或卡片順序,這種“玩故障”的過程正是計算思維的啟蒙。這種設(shè)計讓編程從屏幕回歸實體,用指尖動作替代鼠標拖拽,完美契合了幼兒“動作先于符號”的認知規(guī)律。 圖形化編程積木