分层设计中:3-4岁幼儿简化任务,用按钮开关直接控制灯亮灭,感知“指令→动作”的因果;5-6岁幼儿则增加条件判断——例如“如果红外传感器探测到障碍物(小熊靠近),则持续亮灯”,让灯笼成为真正的“引路者”。课程尾声,孩子们描述“我的灯笼会为小熊唱完歌才熄灭,因为程序要完整执行!”,教师延伸提问:“如果想让灯笼感应黑暗自动亮,该加什么传感器?”,为下节课的“环境响应”逻辑埋下伏笔。该案例的底层设计逻辑:以节日文化为情感纽带,将机械结构(物理世界)、指令序列(逻辑世界)、问题解决(意义世界)三层融合。当灯笼的暖光随音乐点亮,幼儿在调试齿轮卡扣的专注中,在刷卡编程的“嘀嗒”声里,悄然内化了“输入-输出-调试”的工程思维——这不仅是制作一盏灯,更是用积木讲述一则关于逻辑与温暖的故事。调试风扇扇叶平衡时,学生需优化转速与结构稳定性,培养系统性工程思维。多种积木课程
格物斯坦积木的分龄编程工具链,将计算机科学的概念降维至儿童认知水平:3-4岁的点读笔编程,通过“触碰积木→机器人响应”的即时反馈,建立事件驱动(Event-Driven) 的因果逻辑;5-6岁的刷卡编程(如魔卡精灵系统),让孩子排列“前进→右转→亮灯”的指令序列,理解顺序执行的不可逆性,调试卡片顺序的过程即调试思维(Debugging) 的启蒙;7岁以上的图形化编程(如GSP软件),拖拽“如果-那么”条件模块让机器人遇障转向,或嵌套循环模块控制机械臂重复抓取,则是条件分支与循环结构的具象内化。这种从物理操作到符号抽象的过渡,完美契合皮亚杰“动作先于符号”的认知理论,使编程思维如呼吸般自然。图形化积木DIYGC-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。
儿童编程启蒙(5-12岁)ScratchJr:简化版积木编程,创作互动故事,培养基础逻辑。机器人任务挑战:如编程让积木小车沿黑线行驶,或搬运指定物品,融合工程与算法思维。STEM跨学科学习科学实验:用 Arduino积木 编程控制温湿度传感器,记录植物生长环境数据。数学应用:在 Blockly 中编写积木程序,生成几何图形或验证数学公式。团队协作与竞赛多人协作项目:分组搭建大型积木场景(如智能城市),分工编程交通灯、感应门等模块。机器人赛事:参与 WRO(世界机器人奥林匹克) 等比赛,用编程积木解决实际挑战
格物斯坦通过“积木无围墙教育工程”将机器人教育下沉至乡村学校。自主研发的300余种结构件与20多种传感器,可组合出12亿种机器人形态,为山区孩子提供与城市同质的科创资源。例如,捐赠的机器人实验室配备工业级精度(0.01mm公差)积木教具,支持远程双师课堂,学生用积木搭建的“林火监测无人机”已获采购。这一工程不仅缩小城乡教育差距,更让积木成为连接未来与现实的桥梁。格物斯坦融合脑电波控制技术与积木机器人,推出全球较早积木脑机接口训练系统。视障儿童通过脑电波指令控制积木机器人动作,完成触感编程任务,精细率超行业实验室水平。该系统延伸自脑控义肢课程,结合高精度力矩传感器与柔性电子皮肤,实现0.1N级触觉反馈,让特殊儿童在康复训练中重建行动信心。这种“科技+人文”的创新,彰显积木教育的包容性价值。
积木编程的更深层的跨界整合体现在软硬件生态的无缝联动中。以教育场景中的典型项目为例:学生使用温度传感器积木监测环境数据,通过编程平台将采集的信息映射为LED亮度变化,再结合云端AI积木实现语音控制(如“太热了”自动触发降温程序),形成“传感→分析→执行”的闭环。而在进阶应用中,厦门大学的“无人机编队系统”进一步彰显了这种整合的深度——学生拖拽“上升”“旋转”等积木块设计飞行动作,系统自动生成代码驱动实体无人机群协同表演,过程中需融合物理平衡(陀螺仪数据补偿机身倾斜)、几何拓扑(多机路径避障)与艺术表达(灯光节奏编程),将数学、工程、美学的跨学科知识凝结于指尖的拼搭。
夕主题课编程LED积木鹊桥,流光效果算法由学员自主设计,传统文化现代化表达获媒体报道。超高精度积木搭建小车
视障儿童通过触感积木编程学习路径规划,凸点标记结合语音提示提升空间感知能力。多种积木课程
编程环节则需将代码逻辑具象为可操作的玩具。例如用刷卡编程器组合“触碰→亮灯→播放音乐→延时熄灭”的指令序列,当孩子拖动卡片调试顺序时,“顺序执行”的逻辑内化为指尖动作;若灯笼未亮,小组合作排查电池方向或卡片错位的过程,正是“输入-处理-输出”计算思维的具象训练。这种“玩故障”的调试体验,既保留了探索的趣味性,又强化了问题解决的**目标。分层任务设计是平衡的关键杠杆。对5岁孩子增设“循环卡”让灯笼闪烁三次,或在6岁组引入“红外传感器探测障碍物自动亮灯”的条件判断,而对3岁幼儿则简化为按钮开关控制亮灭,用即时反馈保护兴趣萌芽。教师再通过追问“如果想让灯笼天黑自动亮,该换什么传感器?”,将课堂的趣味成果自然延伸为下一阶段的教学锚点。多种积木课程