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)教師用??積木故障診斷課??引導(dǎo)學(xué)生分析“高塔傾倒因底座不均”,強(qiáng)化工程思維。點(diǎn)讀筆積木搭建蹺蹺板

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。智能積木編程創(chuàng)客教育團(tuán)隊(duì)搭建“未來(lái)城市”沙盤需分工協(xié)作,培養(yǎng)??跨學(xué)科問(wèn)題解決力??。

5-6歲兒童則通過(guò)刷卡編程實(shí)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(jìn)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(jī)器人依序執(zhí)行。這一過(guò)程中,順序執(zhí)行的必然性(卡片順序不可錯(cuò)亂)、調(diào)試的必要性(車未動(dòng)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(fēng)扇”任務(wù)中,孩子需排列“觸碰傳感器→啟動(dòng)電機(jī)→延時(shí)5秒→停止”的卡片序列,若風(fēng)扇未停,他們會(huì)主動(dòng)調(diào)整“延時(shí)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(jìn)一步銜接抽象概念。拖拽“循環(huán)積木塊”讓機(jī)器人繞場(chǎng)三圈,或嵌套“如果-那么”條件積木讓機(jī)器人在撞墻時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)向,孩子們?cè)谀K組合中理解循環(huán)結(jié)構(gòu)與條件分支,而軟件實(shí)時(shí)模擬功能讓邏輯錯(cuò)誤可視化為機(jī)器人的錯(cuò)誤動(dòng)作,推動(dòng)孩子反向追溯程序漏洞。這種“試錯(cuò)-觀察-修正”的循環(huán),正是計(jì)算思維中模式抽象(PatternAbstraction)與算法設(shè)計(jì)(AlgorithmDesign)的實(shí)戰(zhàn)演練。
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)。抗挫力培養(yǎng)??:積木塔倒塌后教師引導(dǎo)“失敗=學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)”,學(xué)生重試3次成功率提升60%。

積木編程課程通過(guò)將抽象的編程邏輯轉(zhuǎn)化為可觸摸、可組合的彩色積木模塊,為兒童及初學(xué)者搭建了一座無(wú)縫銜接抽象思維與具象操作的橋梁,其主要價(jià)值在于以游戲化的方式多維度能力發(fā)展。在認(rèn)知層面,它將復(fù)雜問(wèn)題分解為可視化指令塊,如循環(huán)、條件判斷和函數(shù)等,學(xué)習(xí)者通過(guò)拖拽拼接積木序列來(lái)操控角色或機(jī)器人行為,這一過(guò)程不僅規(guī)避了傳統(tǒng)編程的語(yǔ)法門檻,更在潛移默化中錘煉了系統(tǒng)性邏輯思維和問(wèn)題解決能力——例如設(shè)計(jì)避障機(jī)器人時(shí)需分析傳感器數(shù)據(jù)與馬達(dá)響應(yīng)的因果關(guān)系,逐步構(gòu)建嚴(yán)密的推理鏈條。山區(qū)小學(xué)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。點(diǎn)讀筆積木搭建蹺蹺板
舊手機(jī)改造積木智能花盆??項(xiàng)目,電子垃圾再生率提升50%,入選青少年環(huán)保創(chuàng)新展。點(diǎn)讀筆積木搭建蹺蹺板
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(yǔ)法記憶與文本輸入,格物積木編程不僅通過(guò)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(wú)需擔(dān)心拼寫錯(cuò)誤或語(yǔ)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(huà)敘事的完整流程,使編程思維像搭積木一樣直觀可視。 點(diǎn)讀筆積木搭建蹺蹺板