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。积木编程与AI融合:图像识别积木块训练模型区分水果种类,驱动分拣机器人动作。小加图积木DIY
积木通过多维度互动机制成为培养创新思维的高效载体,其主要在于将抽象思维转化为具象操作,在自由创造与结构化挑战中激发突破性思考。自由搭建的想象力激发是首要环节——积木的无预设组合特性(如任意拼接颜色、形状各异的模块)鼓励儿童突破常规框架,尝试非常规结构(如悬空桥梁或螺旋塔楼),从而培养发散性思维。这种“零约束”环境让儿童在试错中探索物理规律(如重力与平衡的对抗),并通过反复调整结构深化对空间关系(比例、对称)的理解,为创新提供认知基础。大颗粒积木搭建机器人积木编程中的循环积木块直观训练逻辑推理能力,学生可设计自动安全门程序。
积木是一种模块化的拼插类玩具,通常由立方体或其他几何形状的木质、塑料(如ABS、EPP)、布质等材料制成,表面常装饰字母、图画或纹理,可通过排列、堆叠、插接等方式组合成房屋、动物、交通工具等立体造型。其价值在于激发创造力和空间思维——儿童在自由搭建过程中需规划结构、选择组件,不仅锻炼手眼协调与精细动作能力,还能深入理解重力、平衡、比例等物理概念,并逐步培养数学思维(如对称、分类)和问题解决能力。格物斯坦将积木和编程结合,锻炼孩子方方面面。
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。学员作品“盲文魔方教学机器人”通过积木编程实现语音提示,获科技创新。
5-6岁儿童则通过刷卡编程实现逻辑序列的具象化。格物斯坦创立的魔卡精灵系统,将“前进10厘米”“左转90度”“播放音效”等指令转化为彩色塑料卡片。孩子们像排列故事卡片一样组合指令序列,刷卡瞬间机器人依序执行。这一过程中,顺序执行的必然性(卡片顺序不可错乱)、调试的必要性(车未动需检查卡片遗漏或接触不良)被转化为指尖的物理操作。例如在“智能风扇”任务中,孩子需排列“触碰传感器→启动电机→延时5秒→停止”的卡片序列,若风扇未停,他们会主动调整“延时卡”位置——这正是调试思维(Debugging)的萌芽。到了7-8岁阶段,图形化编程软件(如GSP)进一步衔接抽象概念。拖拽“循环积木块”让机器人绕场三圈,或嵌套“如果-那么”条件积木让机器人在撞墙时自动转向,孩子们在模块组合中理解循环结构与条件分支,而软件实时模拟功能让逻辑错误可视化为机器人的错误动作,推动孩子反向追溯程序漏洞。这种“试错-观察-修正”的循环,正是计算思维中模式抽象(PatternAbstraction)与算法设计(AlgorithmDesign)的实战演练。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。高级编程积木启蒙思维
格物斯坦向乡村捐赠300余种积木教具,远程双师课堂惠及5万名山区儿童。小加图积木DIY
积木与编程的结合,本质是用具象操作理解抽象逻辑。无论是软件拖拽、机器人控制,还是卡片指令,目标均为:降低学习曲线 → 激发兴趣 → 建立计算思维。从Scratch创作动画到Mindstorms构建智能机器人,不同工具适配不同年龄段,但均遵循“动手构建→编程赋能→迭代创新”的路径,让编程从代码变为可触摸的创造力。培养**能力:逻辑分解:将“让小车绕圈”拆解为“启动马达→延时→转向”等步骤。调试思维:通过测试→故障→修正(如调整传感器阈值)培养解决问题韧性。 小加图积木DIY