圖形化編程工具(軟件層面)拖拽式積木塊:使用如 Scratch、Blockly 等平臺,將代碼指令轉(zhuǎn)化為彩色積木塊。用戶通過拖拽組合“事件”“循環(huán)”“條件判斷”等積木,形成程序邏輯,無需記憶語法。示例:在 Scratch 中,用“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”+“移動10步”+“如果碰到邊緣就反彈”等積木塊,即可制作互動動畫。物理積木機(jī)器人(硬件層面)可編程實(shí)體模型:如 LEGO Mindstorms、途道機(jī)器人 等,學(xué)生先拼裝積木機(jī)器人(如帶輪子的車、機(jī)械臂),再通過編程控制其行為。傳感器聯(lián)動:為積木添加馬達(dá)、紅外傳感器等模塊,編程實(shí)現(xiàn)“遇障自動轉(zhuǎn)向”“聲控?zé)艄狻钡戎悄茼憫?yīng)。實(shí)物指令編程(低齡啟蒙)卡片式指令:針對幼兒,用 MATA編程模塊 等實(shí)物卡片(如方向箭頭、動作圖標(biāo)),排列順序后控制小車移動,直觀理解“順序→結(jié)果”的因果關(guān)系。積木編程與AI融合??:圖像識別積木塊訓(xùn)練模型區(qū)分水果種類,驅(qū)動分揀機(jī)器人動作。小加圖積木機(jī)器人

為3-6歲幼兒設(shè)計(jì)積木編程課程,需緊扣其認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),將抽象邏輯轉(zhuǎn)化為可觸摸的游戲化體驗(yàn)。在于以感官探索為起點(diǎn),通過大顆粒積木的物理拼搭(如齒輪、傳動軸)建立“指令→動作”的因果邏輯,例如刷卡觸發(fā)小車前進(jìn)或點(diǎn)讀按鈕點(diǎn)亮燈光,讓幼兒在“按紅卡→亮紅燈”的直觀操作中理解基礎(chǔ)編程概念。趣味性則通過故事化情境實(shí)現(xiàn):將編程任務(wù)嵌入“幫小熊過河”或“恐龍冒險(xiǎn)”等主題,幼兒拖拽“移動”“轉(zhuǎn)彎”積木塊控制角色避開“火山”或跳過“裂縫”,在闖關(guān)挑戰(zhàn)中自然掌握順序執(zhí)行與循環(huán)結(jié)構(gòu)。同時(shí),生活化場景強(qiáng)化學(xué)習(xí)意義——用觸碰傳感器模擬自動感應(yīng)門(“人靠近→門開”),或設(shè)計(jì)“智能澆花器”通過土壤濕度積木觸發(fā)水泵,讓幼兒在解決真實(shí)問題中體會條件判斷的價(jià)值。
積木編程課程四維教學(xué)法??(實(shí)踐-體驗(yàn)-探究-分享)應(yīng)用于積木課堂:學(xué)生搭建古建筑后登臺展示燈光控制程序。

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(jià)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(xì)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。
編程環(huán)節(jié)則需將代碼邏輯具象為可操作的玩具。例如用刷卡編程器組合“觸碰→亮燈→播放音樂→延時(shí)熄滅”的指令序列,當(dāng)孩子拖動卡片調(diào)試順序時(shí),“順序執(zhí)行”的邏輯內(nèi)化為指尖動作;若燈籠未亮,小組合作排查電池方向或卡片錯(cuò)位的過程,正是“輸入-處理-輸出”計(jì)算思維的具象訓(xùn)練。這種“玩故障”的調(diào)試體驗(yàn),既保留了探索的趣味性,又強(qiáng)化了問題解決的**目標(biāo)。分層任務(wù)設(shè)計(jì)是平衡的關(guān)鍵杠桿。對5歲孩子增設(shè)“循環(huán)卡”讓燈籠閃爍三次,或在6歲組引入“紅外傳感器探測障礙物自動亮燈”的條件判斷,而對3歲幼兒則簡化為按鈕開關(guān)控制亮滅,用即時(shí)反饋保護(hù)興趣萌芽。教師再通過追問“如果想讓燈籠天黑自動亮,該換什么傳感器?”,將課堂的趣味成果自然延伸為下一階段的教學(xué)錨點(diǎn)。開源金屬積木編程??突破塑料件局限,高中生用舵機(jī)積木模塊組裝承重機(jī)械臂,榫卯精度達(dá)0.1mm。

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(shí)現(xiàn)天馬行空的構(gòu)想,從運(yùn)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(qiáng)化。而在積木編程的協(xié)作項(xiàng)目中,如多人編程控制樂高機(jī)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(tuán)隊(duì)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(biāo)移動積木深化幾何概念,讓數(shù)學(xué)與科學(xué)原理在實(shí)踐中具象化。合作搭積木:三人協(xié)商分工,塔樓、圍墻、花園各司其職。圖形化編程積木早教啟蒙益智
積木模塊集成??超聲傳感器、表情面板、藍(lán)牙模塊??,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)人機(jī)交互,如語音控制家庭安防機(jī)器人。小加圖積木機(jī)器人
格物斯坦的大顆粒積木玩具之所以在早期教育領(lǐng)域脫穎而出,并非因?yàn)槠湮锢硇螒B(tài)的安全性與趣味性,更在于它成功地將中國本土化的教育理念、適齡的編程啟蒙以及跨學(xué)科的能力培養(yǎng),無縫融入了每一塊積木的拼插邏輯中,形成了一套獨(dú)特的“可觸摸的思維成長體系”。從物理設(shè)計(jì)上看,這些積木嚴(yán)格遵循低齡兒童的發(fā)展需求:大顆粒尺寸適配幼兒手掌抓握力,避免了誤吞風(fēng)險(xiǎn);無毛刺的圓潤邊角保護(hù)嬌嫩皮膚;高精度的咬合設(shè)計(jì)則確保孩子在搭建房屋、車輛或動物造型時(shí),無需過度用力即可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,這種“低挫敗感”的體驗(yàn)讓幼兒在反復(fù)拆裝中保持探索熱情。而豐富的色彩與多樣化的形狀——從基礎(chǔ)方塊、圓柱到拱門、齒輪——不僅是視覺刺激的源泉,更成為孩子理解對稱、比例等數(shù)學(xué)概念的具象教具:當(dāng)孩子發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)各需三根紅梁才能支撐屋頂時(shí),幾何與力學(xué)的種子已悄然埋下。小加圖積木機(jī)器人