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。GC-100J系列机器人搭载刷卡式积木编程系统,幼儿通过卡片控制机器人动作,无需电脑即可学习基础逻辑。实物化编程积木系列套装

积木编程(如Scratch、Blockly等)与传统文本编程(如Python、C++等)在教学目标和入门方式上存在***差异。从长期学习效果来看,积木编程在认知发展、学习动机、跨学科整合等方面展现出独特优势,具体分析如下:一、认知发展——降低门槛与夯实思维基础。二、能力培养——综合素养的长期沉淀。三、学习动机——维持兴趣与平滑进阶。四、跨学科整合——真实场景的知识迁移。六、教学启示——优化长期学习路径。积木编程不是传统编程的替代品,而是认知发展路径上的关键起点。它在长期学习中为培养系统性思维、跨学科整合能力及创新意识奠定基础。随着教育实践深化,其“思维脚手架”的价值将日益凸显。积木课程积木-传感-编程三位一体架构是格物斯坦课程重点。

更深远的效果在于跨学科能力的熔铸。一套风扇机器人项目中,数学知识(如齿轮齿数比与转速的关系)、物理学(平衡扇叶减少振动)、工程学(结构稳定性优化)被无缝整合:孩子需计算电机功率与扇叶重量的匹配度,调试重心防止抖动;为提升散热效率,他们尝试增加扇叶倾角或调整电机脉冲频率——这实则是数据驱动优化的雏形。而在“自动升旗”任务中,控制器精细控制电机转速与绳索收放比例,让匀速上升至杆顶,科技与人文在此刻共振,儿童不仅习得了闭环控制逻辑,更体会到技术服务于人类情感的深层价值。格物斯坦孵化“创造者心智”。当孩子为灯笼添加红外传感器,编写“天黑自动亮起”的守护程序;当他们在格物斯坦暑期班用Scratch设计“植物大战僵尸-四则运算版”,将数学练习转化为游戏关卡——编程不再是工具,而成为表达思想的语言。这种从“解决问题”到“创造意义”的升华,正是格物斯坦小颗粒积木编程的深邃回响:它让儿童在积木的咔嗒声与代码的流光中,成长为数字时代的造物诗人。
小孩搭建积木作为一种看似简单却蕴含丰富教育价值的游戏活动,能够通过动手实践多维度互动促进儿童的综合发展。在身体协调性方面,积木的抓握、堆叠和拼接过程需要孩子精细控制手部动作与视觉配合,从而有效锻炼精细动作技能和手眼协调能力,为日后握笔书写、使用工具等复杂操作奠定基础。积木既是孩童手中的微观世界,亦是心智成长的阶梯:它以触觉为起点,串联起逻辑、创造与协作,在每一次堆叠与重构中,为未来埋下智慧的种子。积木教育打破“编程=高门槛”偏见,银发族适老课程让2000名老人掌握智能家居操作。

更深层的启蒙在于情境化问题解决的设计哲学。格物斯坦的课程常以生活挑战为引:如何让灯笼为迷路小熊指路?如何让风扇自动开关?孩子从需求出发,拆解为“结构搭建-传感器配置-编程响应”的步骤,这正是系统工程思维的简化模型。当孩子为灯笼加入触碰传感器并编程“被摸即亮灯”,他们已在不自觉中实践了“输入(传感器信号)→处理(程序判断)→输出(灯光响应)”的计算机架构。这种启蒙的力量,正在于它将代码的冰冷语法转化为积木的温暖触感,将屏幕后的抽象逻辑转化为现实中的动态反馈。从点读笔的因果律到刷卡机的序列观,再到图形界面的结构观,孩子手中的积木实则是思维进化的阶梯——当他们在调试风扇转速时皱眉凝思,在灯笼亮起的瞬间欢呼雀跃,编程思维已不再是概念,而成为他们改造世界的本能。积木模块集成超声传感器、表情面板、蓝牙模块,实现多模态人机交互,如语音控制家庭安防机器人。实物化编程积木启蒙益智
积木编程中的函数封装培养模块化思维,中学生将“自动避障算法”打包复用至多款机器人。实物化编程积木系列套装
幼儿玩积木的乐趣,源于那一方小小的木块中蕴藏的无限可能性——当孩子将一块积木叠上另一块时,指尖的触感与不断堆高的塔楼,让他们体验到创造的具象化:红色方块可以是屋顶,圆柱是城堡的塔尖,歪斜的摇晃后轰然倒塌的瞬间,又成了重力与平衡的生动课堂。他们不仅是在搭建结构,更是在构建一个由自己主宰的微型世界:小熊的房屋需要圆拱门,火车轨道必须穿过“山洞”,每一次成功的拼接都是想象力的胜利,而每一次倒塌后的重建,则悄然锤炼着耐心与抗挫力。这种乐趣的本质,是自由创造带来的掌控感、具象化探索的感官刺激,以及从失败中重燃斗志的原始满足。实物化编程积木系列套装