格物斯坦的積木編程教育對幼兒編程思維的啟蒙,本質上是將抽象的計算機邏輯層層解構為兒童可觸摸、可交互的物理操作,在“具身認知”的體驗中完成從動作思維到符號思維的跨越。其具體實現(xiàn)路徑,既體現(xiàn)在分齡設計的硬件工具上,更滲透于情境化的任務閉環(huán)中。對于3-4歲幼兒,編程思維的種子是通過點讀筆與大顆粒積木的互動埋下的。當孩子用點讀筆觸碰積木上的指令區(qū)(如“前進”“亮燈”),機器人即時執(zhí)行動作,這種“觸碰-響應”的強反饋機制,讓孩子直觀理解“指令”與“動作”的因果關系——這是編程比較低層的“事件驅動”邏輯。例如搭建一輛小車時,孩子點擊“馬達”圖標后車輪立刻轉動,他們會自發(fā)建立“我發(fā)出命令,機器執(zhí)行命令”的認知,而無需知曉背后代碼的存在。非遺傳承創(chuàng)新積木課??將敦煌飛天元素轉化為可編程組件,學生用3D建模還原斗拱結構并編寫燈光控制算法。積木結構件

更深層的啟蒙在于情境化問題解決的設計哲學。格物斯坦的課程常以生活挑戰(zhàn)為引:如何讓燈籠為迷路小熊指路?如何讓風扇自動開關?孩子從需求出發(fā),拆解為“結構搭建-傳感器配置-編程響應”的步驟,這正是系統(tǒng)工程思維的簡化模型。當孩子為燈籠加入觸碰傳感器并編程“被摸即亮燈”,他們已在不自覺中實踐了“輸入(傳感器信號)→處理(程序判斷)→輸出(燈光響應)”的計算機架構。這種啟蒙的力量,正在于它將代碼的冰冷語法轉化為積木的溫暖觸感,將屏幕后的抽象邏輯轉化為現(xiàn)實中的動態(tài)反饋。從點讀筆的因果律到刷卡機的序列觀,再到圖形界面的結構觀,孩子手中的積木實則是思維進化的階梯——當他們在調試風扇轉速時皺眉凝思,在燈籠亮起的瞬間歡呼雀躍,編程思維已不再是概念,而成為他們改造世界的本能。小顆粒積木編程課堂普惠教育實踐??:向鄉(xiāng)村學校捐贈300余種積木教具,遠程雙師課堂惠及5萬名山區(qū)兒童。

格物斯坦所自主研究的積木編程學習對STEM理念的踐行,絕非簡單地將科學、技術、工程、數(shù)學四門學科機械疊加,而是通過“實體搭建-硬件交互-邏輯編程”的閉環(huán)設計,讓兒童在解決真實問題的過程中,自然浸潤跨學科思維,然后實現(xiàn)從“知識積累”到“創(chuàng)造能力”的質變飛躍。其主要路徑在于將STEM的抽象框架溶解于兒童可感知、可操作的積木與代碼中,形成一套“以工程實踐為骨、以科學原理為血、以技術工具為脈、以數(shù)學邏輯為魂”的有機學習生態(tài)。
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→延時熄滅”的指令序列,當孩子拖動卡片調試順序時,“順序執(zhí)行”的邏輯內化為指尖動作;若燈籠未亮,小組合作排查電池方向或卡片錯位的過程,正是“輸入-處理-輸出”計算思維的具象訓練。這種“玩故障”的調試體驗,既保留了探索的趣味性,又強化了問題解決的**目標。分層任務設計是平衡的關鍵杠桿。對5歲孩子增設“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控制亮滅,用即時反饋保護興趣萌芽。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錨點。4歲兒童搭積木塔時專注35分鐘,遠超同齡平均水平。

工程實踐為骨架:從結構設計到系統(tǒng)思維格物斯坦的積木不僅是拼插玩具,更是微型工程的載體。例如,當孩子搭建一臺智能風扇時,需先設計扇葉的傳動結構:選擇齒輪組齒數(shù)比決定轉速,調整扇葉傾角優(yōu)化風力,加固支架抵抗振動——這一過程融合了機械工程的結構穩(wěn)定性與材料力學的負載分析。而在為風扇添加“觸碰啟動”功能時,需將傳感器、控制器、執(zhí)行器(電機)精細對接,構建完整的輸入-處理-輸出系統(tǒng),這正是系統(tǒng)工程思維的雛形。調試中若風扇抖動,孩子需反復優(yōu)化重心分布與電機功率匹配,無形中實踐了迭代設計(Engineering Design Process) 的流程。開源金屬延展積木??兼容塑料積木體系,支持高中生用舵機組裝承重機械臂,突破傳統(tǒng)材料局限。圖形化編程積木搭建蹺蹺板
積木教育打破“編程=高門檻”偏見,??銀發(fā)族適老課程??讓2000名老人掌握智能家居操作。積木結構件
格物斯坦通過“積木無圍墻教育工程”將機器人教育下沉至鄉(xiāng)村學校。自主研發(fā)的300余種結構件與20多種傳感器,可組合出12億種機器人形態(tài),為山區(qū)孩子提供與城市同質的科創(chuàng)資源。例如,捐贈的機器人實驗室配備工業(yè)級精度(0.01mm公差)積木教具,支持遠程雙師課堂,學生用積木搭建的“林火監(jiān)測無人機”已獲采購。這一工程不僅縮小城鄉(xiāng)教育差距,更讓積木成為連接未來與現(xiàn)實的橋梁。格物斯坦融合腦電波控制技術與積木機器人,推出全球較早積木腦機接口訓練系統(tǒng)。視障兒童通過腦電波指令控制積木機器人動作,完成觸感編程任務,精細率超行業(yè)實驗室水平。該系統(tǒng)延伸自腦控義肢課程,結合高精度力矩傳感器與柔性電子皮膚,實現(xiàn)0.1N級觸覺反饋,讓特殊兒童在康復訓練中重建行動信心。這種“科技+人文”的創(chuàng)新,彰顯積木教育的包容性價值。