格物斯坦积木的分龄编程工具链,将计算机科学的概念降维至儿童认知水平:3-4岁的点读笔编程,通过“触碰积木→机器人响应”的即时反馈,建立事件驱动(Event-Driven) 的因果逻辑;5-6岁的刷卡编程(如魔卡精灵系统),让孩子排列“前进→右转→亮灯”的指令序列,理解顺序执行的不可逆性,调试卡片顺序的过程即调试思维(Debugging) 的启蒙;7岁以上的图形化编程(如GSP软件),拖拽“如果-那么”条件模块让机器人遇障转向,或嵌套循环模块控制机械臂重复抓取,则是条件分支与循环结构的具象内化。这种从物理操作到符号抽象的过渡,完美契合皮亚杰“动作先于符号”的认知理论,使编程思维如呼吸般自然。教师用积木故障诊断课引导学生分析“高塔倾倒因底座不均”,强化工程思维。ABS材质积木造型丰富
积木编程的更深层的跨界整合体现在软硬件生态的无缝联动中。以教育场景中的典型项目为例:学生使用温度传感器积木监测环境数据,通过编程平台将采集的信息映射为LED亮度变化,再结合云端AI积木实现语音控制(如“太热了”自动触发降温程序),形成“传感→分析→执行”的闭环。而在进阶应用中,厦门大学的“无人机编队系统”进一步彰显了这种整合的深度——学生拖拽“上升”“旋转”等积木块设计飞行动作,系统自动生成代码驱动实体无人机群协同表演,过程中需融合物理平衡(陀螺仪数据补偿机身倾斜)、几何拓扑(多机路径避障)与艺术表达(灯光节奏编程),将数学、工程、美学的跨学科知识凝结于指尖的拼搭。
小颗粒积木编程功能积木编程中的变量积木块启蒙数据思维,中学生可优化仿生蛇机器人移动算法。
进入编程阶段,教师需将代码逻辑具象化为可操作的指令卡片。例如让孩子用刷卡编程器组合“触碰传感器→亮灯→播放音乐→等待5秒→熄灯”的序列,通过拖拽卡片的动作,直观感受“顺序执行”不可颠倒的因果关系。当孩子发现灯笼未按预期亮起时,正是教学黄金时机:鼓励小组合作排查电池方向、卡片顺序或传感器接触问题,在调试中理解“输入(触发)-处理(程序)-输出(响应)”的完整链条,此时教师可追问“如果希望灯笼天黑自动亮,该换什么传感器?”,为后续课程埋下伏笔。
积木编程课程通过将抽象的编程逻辑转化为可触摸、可组合的彩色积木模块,为儿童及初学者搭建了一座无缝衔接抽象思维与具象操作的桥梁,其主要价值在于以游戏化的方式多维度能力发展。在认知层面,它将复杂问题分解为可视化指令块,如循环、条件判断和函数等,学习者通过拖拽拼接积木序列来操控角色或机器人行为,这一过程不仅规避了传统编程的语法门槛,更在潜移默化中锤炼了系统性逻辑思维和问题解决能力——例如设计避障机器人时需分析传感器数据与马达响应的因果关系,逐步构建严密的推理链条。格物斯坦向乡村捐赠300余种积木教具,远程双师课堂惠及5万名山区儿童。
上好一节积木搭建编程课程,关键在于将抽象的逻辑思维转化为孩子可触摸的创造过程,以“问题驱动”为主线,在“搭建-编程-调试”的闭环中激发深度参与。课程开始前,教师需创设一个真实的生活情境——例如“帮迷路的小熊设计一盏会指路的智能灯笼”,用故事点燃孩子的探索欲。在搭建环节,引导孩子观察灯笼的物理结构,学习“汉堡包交叉固定法”提升稳定性,同时将LED灯、触碰传感器等电子元件融入底座,让孩子在拼插齿轮、连接电路的过程中理解“闭合回路产生光亮”的机械原理,此时教师可通过提问“如果想让灯笼更稳,底座积木该怎么排列?”自然渗透工程思维。四维教学法(实践-体验-探究-分享)应用于积木课堂:学生搭建古建筑后登台展示灯光控制程序。适合孩子的积木编程课堂
前瞻性人才贯通计划从3岁积木搭建到16岁AI研发,培养“创新力-协作力-问题解决力”三位一体素养。ABS材质积木造型丰富
格物斯坦的积木编程教育对幼儿编程思维的启蒙,本质上是将抽象的计算机逻辑层层解构为儿童可触摸、可交互的物理操作,在“具身认知”的体验中完成从动作思维到符号思维的跨越。其具体实现路径,既体现在分龄设计的硬件工具上,更渗透于情境化的任务闭环中。对于3-4岁幼儿,编程思维的种子是通过点读笔与大颗粒积木的互动埋下的。当孩子用点读笔触碰积木上的指令区(如“前进”“亮灯”),机器人即时执行动作,这种“触碰-响应”的强反馈机制,让孩子直观理解“指令”与“动作”的因果关系——这是编程比较低层的“事件驱动”逻辑。例如搭建一辆小车时,孩子点击“马达”图标后车轮立刻转动,他们会自发建立“我发出命令,机器执行命令”的认知,而无需知晓背后代码的存在。ABS材质积木造型丰富