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世紀歐洲將其發展為教育工具,德國教育家福祿貝爾于1837年設計出系統化積木“恩物”,用于幼兒園教育中幫助兒童認知自然與幾何關系。現代積木則呈現多元化發展:材質上,布質和軟膠積木(如硅膠)適合嬰兒啃咬和安全抓握;木質積木強調質感與穩定性;塑料積木(如樂高)則拓展了拼插精度和可玩性910。功能上,從傳統靜態模型到融合電子元件(如感應屏幕、編程模塊),實現動態交互與STEM教育應用,例如通過編程積木學習基礎算法。教育意義上,積木既是玩具也是跨學科教具,建筑師用以模擬結構,心理學家借其促進協作能力,而模塊化設計(如揚州世園會的“積木式花園”)更延伸至環保建筑領域,體現“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,也以全球化的創意競賽持續推動人類對空間與創新的探索。調試風扇扇葉平衡時,學生需優化轉速與結構穩定性,培養??系統性工程思維??。兼容各種積木創客機器人課程
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。其具體實現路徑,既體現在分齡設計的硬件工具上,更滲透于情境化的任務閉環中。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(如“前進”“亮燈”),機器人即時執行動作,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,他們會自發建立“我發出命令,機器執行命令”的認知,而無需知曉背后代碼的存在。兼容各種積木創客機器人課程積木-傳感-編程三位一體架構??是格物斯坦課程重點。
編程環節聚焦“輸入-輸出”邏輯:孩子們用刷卡編程器組合指令卡——例如將“觸碰傳感器”卡片(輸入)與“亮燈+播放音樂”卡片(輸出)按順序排列,形成“摸燈籠把手→亮黃燈+唱《新年好》→等待5秒→熄燈”的指令序列。當燈籠因電路松動或卡片順序錯誤未亮時,教師引導幼兒合作排查:“電池金屬片要對準彈簧嗎?”、“是否漏了‘開始’卡片?”,在調試中強化“順序執行”的編程邏輯。創意拓展階段:孩子們為燈籠添加彩色透光積木外殼,觀察光線透過紅、藍積木的色彩變化;進階組用“循環卡”讓燈籠閃爍三次模擬“求救信號”,或用蜂鳴器替換音樂卡創作“叮咚”提示音。孩子們分組模擬燈會,當“迷路小熊”靠近時,輕觸燈籠觸發聲光指引,在角色扮演中理解編程如何解決生活問題。
更深遠的效果在于跨學科能力的熔鑄。一套風扇機器人項目中,數學知識(如齒輪齒數比與轉速的關系)、物理學(平衡扇葉減少振動)、工程學(結構穩定性優化)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整電機脈沖頻率——這實則是數據驅動優化的雛形。而在“自動升旗”任務中,控制器精細控制電機轉速與繩索收放比例,讓勻速上升至桿頂,科技與人文在此刻共振,兒童不僅習得了閉環控制邏輯,更體會到技術服務于人類情感的深層價值。格物斯坦孵化“創造者心智”。當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;當他們在格物斯坦暑期班用Scratch設計“植物大戰僵尸-四則運算版”,將數學練習轉化為游戲關卡——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,成長為數字時代的造物詩人。格物斯坦??品牌哲學源自《禮記》,強調通過積木探究事物本質,培養科學精神。
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,拆解為“結構搭建-傳感器配置-編程響應”的步驟,這正是系統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實中的動態反饋。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。上海公立校引入??積木跨學科實驗室??,西藏雙語課學員用藏語編程控制積木機器人。兼容各種積木創客機器人課程
刷卡編程啟蒙課??針對5-6歲兒童,用實體積木指令卡指揮機器人植樹,環保主題融入動作編程。兼容各種積木創客機器人課程
格物斯坦積木的分齡編程工具鏈,將計算機科學的概念降維至兒童認知水平:3-4歲的點讀筆編程,通過“觸碰積木→機器人響應”的即時反饋,建立事件驅動(Event-Driven) 的因果邏輯;5-6歲的刷卡編程(如魔卡精靈系統),讓孩子排列“前進→右轉→亮燈”的指令序列,理解順序執行的不可逆性,調試卡片順序的過程即調試思維(Debugging) 的啟蒙;7歲以上的圖形化編程(如GSP軟件),拖拽“如果-那么”條件模塊讓機器人遇障轉向,或嵌套循環模塊控制機械臂重復抓取,則是條件分支與循環結構的具象內化。這種從物理操作到符號抽象的過渡,完美契合皮亞杰“動作先于符號”的認知理論,使編程思維如呼吸般自然。兼容各種積木創客機器人課程