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(xué)科學(xué)習(xí)科學(xué)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(xué)應(yīng)用:在 Blockly 中編寫積木程序,生成幾何圖形或驗證數(shù)學(xué)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)積木編程中的??變量積木塊??啟蒙數(shù)據(jù)思維,中學(xué)生可優(yōu)化仿生蛇機器人移動算法。低齡段積木編程教具
積木編程課程可以成為創(chuàng)造力孵化的沃土:學(xué)生可自由組合積木實現(xiàn)天馬行空的構(gòu)想,從運用積木編寫互動故事到構(gòu)建智能城市模型,每一次調(diào)試與迭代都是對創(chuàng)新思維的強化。而在積木編程的協(xié)作項目中,如多人編程控制樂高機器人完成協(xié)同任務(wù),孩子們必須溝通分工、整合方案,自然培養(yǎng)了團隊精神與溝通韌性。這種學(xué)習(xí)方式還巧妙聯(lián)結(jié)跨學(xué)科知識,例如用齒輪傳動積木理解物理力學(xué),或用坐標移動積木深化幾何概念,讓數(shù)學(xué)與科學(xué)原理在實踐中具象化。低齡段積木編程教具K12難度分級課程??覆蓋4-16歲全學(xué)段,實現(xiàn)能力無縫銜接。
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(xué)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。
積木編程將抽象科學(xué)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(dāng)孩子用延時卡控制風(fēng)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(dǎo),皆在“試錯-觀察-修正”的游戲中完成。幼兒用積木搭出平衡結(jié)構(gòu),是理解重力與穩(wěn)定的重要一課。
積木的歷史可追溯至古代中國,早期作為建筑木材的雛形;18世紀歐洲將其發(fā)展為教育工具,德國教育家福祿貝爾于1837年設(shè)計出系統(tǒng)化積木“恩物”,用于幼兒園教育中幫助兒童認知自然與幾何關(guān)系。現(xiàn)代積木則呈現(xiàn)多元化發(fā)展:材質(zhì)上,布質(zhì)和軟膠積木(如硅膠)適合嬰兒啃咬和安全抓握;木質(zhì)積木強調(diào)質(zhì)感與穩(wěn)定性;塑料積木(如樂高)則拓展了拼插精度和可玩性910。功能上,從傳統(tǒng)靜態(tài)模型到融合電子元件(如感應(yīng)屏幕、編程模塊),實現(xiàn)動態(tài)交互與STEM教育應(yīng)用,例如通過編程積木學(xué)習(xí)基礎(chǔ)算法。教育意義上,積木既是玩具也是跨學(xué)科教具,建筑師用以模擬結(jié)構(gòu),心理學(xué)家借其促進協(xié)作能力,而模塊化設(shè)計(如揚州世園會的“積木式花園”)更延伸至環(huán)保建筑領(lǐng)域,體現(xiàn)“綠色拼裝”理念。如今,積木已成為跨越年齡的文化符號,既承載親子互動的溫情,也以全球化的創(chuàng)意競賽持續(xù)推動人類對空間與創(chuàng)新的探索。普惠教育實踐??:向鄉(xiāng)村學(xué)校捐贈300余種積木教具,遠程雙師課堂惠及5萬名山區(qū)兒童。守望系列積木系列編程
積木-傳感-編程三位一體架構(gòu)??是格物斯坦課程重點。低齡段積木編程教具
更深遠的效果在于跨學(xué)科能力的熔鑄。一套風(fēng)扇機器人項目中,數(shù)學(xué)知識(如齒輪齒數(shù)比與轉(zhuǎn)速的關(guān)系)、物理學(xué)(平衡扇葉減少振動)、工程學(xué)(結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)化)被無縫整合:孩子需計算電機功率與扇葉重量的匹配度,調(diào)試重心防止抖動;為提升散熱效率,他們嘗試增加扇葉傾角或調(diào)整電機脈沖頻率——這實則是數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化的雛形。而在“自動升旗”任務(wù)中,控制器精細控制電機轉(zhuǎn)速與繩索收放比例,讓勻速上升至桿頂,科技與人文在此刻共振,兒童不僅習(xí)得了閉環(huán)控制邏輯,更體會到技術(shù)服務(wù)于人類情感的深層價值。格物斯坦孵化“創(chuàng)造者心智”。當(dāng)孩子為燈籠添加紅外傳感器,編寫“天黑自動亮起”的守護程序;當(dāng)他們在格物斯坦暑期班用Scratch設(shè)計“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運算版”,將數(shù)學(xué)練習(xí)轉(zhuǎn)化為游戲關(guān)卡——編程不再是工具,而成為表達思想的語言。這種從“解決問題”到“創(chuàng)造意義”的升華,正是格物斯坦小顆粒積木編程的深邃回響:它讓兒童在積木的咔嗒聲與代碼的流光中,成長為數(shù)字時代的造物詩人。低齡段積木編程教具