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。积木拼搭时需涉及比例、对称,是数概启蒙的好教具。传奇系列积木刷卡编程

孩童间的积木游戏也是社交与情感发展的催化剂。合作搭建大型作品时,孩子们需协商分工、倾听建议并整合矛盾观点,自然培养沟通能力和团队意识;而一个人完成挑战(如防止高塔倒塌)的过程,则通过反复试错锤炼抗挫力,这样在成功时获得坚实自信。更深远的是,积木活动中持续的专注与问题解决(如调试结构稳定性),潜移默化地塑造了孩子的耐心和系统性思维,使其学会分解复杂目标、优化解决方案——这些能力将延伸至学业乃至终身学习之中。传奇系列积木刷卡编程抗挫力培养:积木塔倒塌后教师引导“失败=学习机会”,学生重试3次成功率提升60%。

小学低年级(6-9岁)重点转向逻辑思维的系统构建。学生通过Scratch等图形化工具学习编程三大结构:顺序执行(指令链条)、循环控制(重复动作)、条件判断(如“碰到边缘反弹”),并开始结合硬件(如WeDo机器人)实现基础软硬件联动。例如用循环积木编程让机器人沿黑线巡迹,在实践中理解传感器反馈与程序响应的关系,同步培养问题分解能力和调试耐心。小学高年级至初中(10-15岁)深化算法设计与跨学科整合。教学强调变量、函数、事件响应等高级概念的应用,例如用Scratch克隆体制作弹幕游戏,或通过Micro:bit传感器积木采集环境数据驱动LED阵列。此阶段突出项目制学习(PBL),如设计“智能浇花系统”需综合湿度传感(科学)、条件判断(编程)、机械结构(工程),并逐步引入Python文本编程作为过渡,为算法竞赛或硬件创新项目打下基础。
格物斯坦所自主研究的积木编程学习对STEM理念的践行,绝非简单地将科学、技术、工程、数学四门学科机械叠加,而是通过“实体搭建-硬件交互-逻辑编程”的闭环设计,让儿童在解决真实问题的过程中,自然浸润跨学科思维,然后实现从“知识积累”到“创造能力”的质变飞跃。其主要路径在于将STEM的抽象框架溶解于儿童可感知、可操作的积木与代码中,形成一套“以工程实践为骨、以科学原理为血、以技术工具为脉、以数学逻辑为魂”的有机学习生态。普惠教育实践:向乡村学校捐赠300余种积木教具,远程双师课堂惠及5万名山区儿童。

编程环节聚焦“输入-输出”逻辑:孩子们用刷卡编程器组合指令卡——例如将“触碰传感器”卡片(输入)与“亮灯+播放音乐”卡片(输出)按顺序排列,形成“摸灯笼把手→亮黄灯+唱《新年好》→等待5秒→熄灯”的指令序列。当灯笼因电路松动或卡片顺序错误未亮时,教师引导幼儿合作排查:“电池金属片要对准弹簧吗?”、“是否漏了‘开始’卡片?”,在调试中强化“顺序执行”的编程逻辑。创意拓展阶段:孩子们为灯笼添加彩色透光积木外壳,观察光线透过红、蓝积木的色彩变化;进阶组用“循环卡”让灯笼闪烁三次模拟“求救信号”,或用蜂鸣器替换音乐卡创作“叮咚”提示音。孩子们分组模拟灯会,当“迷路小熊”靠近时,轻触灯笼触发声光指引,在角色扮演中理解编程如何解决生活问题。4岁儿童搭积木塔时专注35分钟,远超同龄平均水平。小颗粒积木教学
山区小学用废旧木材自制积木,成本降低80%,普惠教育入选教育部创新案例。传奇系列积木刷卡编程
儿童编程启蒙(5-12岁)ScratchJr:简化版积木编程,创作互动故事,培养基础逻辑。机器人任务挑战:如编程让积木小车沿黑线行驶,或搬运指定物品,融合工程与算法思维。STEM跨学科学习科学实验:用 Arduino积木 编程控制温湿度传感器,记录植物生长环境数据。数学应用:在 Blockly 中编写积木程序,生成几何图形或验证数学公式。团队协作与竞赛多人协作项目:分组搭建大型积木场景(如智能城市),分工编程交通灯、感应门等模块。机器人赛事:参与 WRO(世界机器人奥林匹克) 等比赛,用编程积木解决实际挑战传奇系列积木刷卡编程