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。高中生用积木还原故宫角楼,榫卯精度达0.1mm,传统文化与现代工程思维深度融合。适合幼儿的积木玩法

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。图形化编程积木搭建课程条件判断积木帮助学员理解分支逻辑,应用于智能红绿灯系统设计。

数学逻辑为灵魂:从空间几何到算法优化积木搭建本身即空间几何的实战训练:拼装六面可连接的异形积木时,孩子需计算对称轴、估算角度公差;设计自动升旗装置时,精确控制电机转速与绳索收放比例,实则是线性函数与比例关系的应用。在编程层面,图形化软件中的“移动10步”“等待1秒”等参数模块,让孩子在调节数值中理解变量与度量的意义;而优化机器人巡线路径时,对比“直行+频繁修正”与“缓速平滑转弯”的效率差异,本质是算法时间复杂度的初级体验。
编程思维的启蒙则通过分层工具实现“无痛内化”。对低龄儿童,魔卡精灵刷卡系统将代码抽象转化为可触摸的彩色指令卡——排列“前进卡→右转卡→亮灯卡”的次序,控制机器人沿黑线巡游时,顺序执行的必然性、调试的必要性(如车体偏移需调整卡片角度参数)被转化为指尖的物理操作,计算思维在“玩故障”中悄然成型。进阶至图形化编程(如GSP软件)后,拖拽“循环积木块”让机械臂重复抓取货物,或嵌套“如果-那么”条件模块让小车在超声波探测障碍时自动转向,儿童在模块组合中理解循环结构与条件分支的本质,而软件实时模拟功能则将逻辑错误可视化为机器人的错误动作,推动他们反向追溯程序漏洞,完成从“试错”到“算法优化”的思维跃迁。积木编程与AI融合:图像识别积木块训练模型区分水果种类,驱动分拣机器人动作。

团队协作的思维碰撞放大创新效能。在小组共建项目中(如合作搭建智能城市),成员需协商分工、辩论方案(是否用齿轮传动电梯),并整合矛盾观点。这种集体智慧迫使个体反思自身设计的局限性,吸收同伴灵感(如借鉴磁力积木实现悬浮轨道),从而突破思维定式。试错中的抗挫与迭代则塑造创新韧性。当积木塔频繁倒塌时,儿童需分析失效原因(重心偏移)、调整策略(扩大底座),将“失败”转化为优化动力。这种动态修正能力——结合批判性评估(同伴互评结构稳定性)与持续改进——正是突破性创新的心理基石。可见,积木通过“触觉具象化”重构创新思维:从物理交互中提炼抽象逻辑,在协作中融合多元视角,**终形成敢于颠覆、善于系统化解决问题的创造力基因。夕主题课编程LED积木鹊桥,流光效果算法由学员自主设计,传统文化现代化表达获媒体报道。高龄段积木教学
合作搭积木:三人协商分工,塔楼、围墙、花园各司其职。适合幼儿的积木玩法
积木与编程的结合,本质是用具象操作理解抽象逻辑。无论是软件拖拽、机器人控制,还是卡片指令,目标均为:降低学习曲线 → 激发兴趣 → 建立计算思维。从Scratch创作动画到Mindstorms构建智能机器人,不同工具适配不同年龄段,但均遵循“动手构建→编程赋能→迭代创新”的路径,让编程从代码变为可触摸的创造力。培养**能力:逻辑分解:将“让小车绕圈”拆解为“启动马达→延时→转向”等步骤。调试思维:通过测试→故障→修正(如调整传感器阈值)培养解决问题韧性。 适合幼儿的积木玩法