以下是一個專為4-5歲幼兒設計的完整積木編程課程案例——《元宵節(jié)手提燈籠》,結合機械搭建、編程邏輯與文化主題,以連貫的故事化任務驅動學習:課程從情景故事引入:教師播放元宵節(jié)動畫,展示小熊提著燈籠參加燈會卻迷路的情景,孩子們化身“小小工程師”,任務是為小熊制作一盞“會指路的智能燈籠”。孩子們先用大顆粒積木搭建燈籠骨架,學習“漢堡包結構”(交叉固定梁)確保穩(wěn)定性,并在底座安裝LED燈模塊和觸碰傳感器,通過電池盒閉合電路理解“電流讓燈亮”的物理原理。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。格物斯坦積木空間

聚焦工程實踐與創(chuàng)新突破。積木編程進階為專業(yè)開發(fā)工具鏈的跳板,學生利用Python/C++控制EV3機器人完成復雜任務(如自動駕駛模擬、機械臂分揀系統(tǒng)),學習數據結構和AI算法(如機器學習積木模塊處理圖像識別)。教學側重真實問題解決,例如用網絡爬蟲積木收集數據并可視化,培養(yǎng)技術倫理意識與跨領域協(xié)作能力。年齡分層背后是認知負荷與創(chuàng)造維度的平衡:低齡段通過“圖形化+實物交互”降低抽象壁壘,高齡段則通過“開放硬件+代碼轉化”釋放創(chuàng)新深度。這種漸進路徑確保孩子從“玩轉邏輯”自然過渡到“創(chuàng)造變革”,在積木的拼搭中孕育未來數字公民的重要素養(yǎng)。普及編程積木編程創(chuàng)客教育合作搭積木:三人協(xié)商分工,塔樓、圍墻、花園各司其職。

幼兒玩積木的樂趣,源于那一方小小的木塊中蘊藏的無限可能性——當孩子將一塊積木疊上另一塊時,指尖的觸感與不斷堆高的塔樓,讓他們體驗到創(chuàng)造的具象化:紅色方塊可以是屋頂,圓柱是城堡的塔尖,歪斜的搖晃后轟然倒塌的瞬間,又成了重力與平衡的生動課堂。他們不僅是在搭建結構,更是在構建一個由自己主宰的微型世界:小熊的房屋需要圓拱門,火車軌道必須穿過“山洞”,每一次成功的拼接都是想象力的勝利,而每一次倒塌后的重建,則悄然錘煉著耐心與抗挫力。這種樂趣的本質,是自由創(chuàng)造帶來的掌控感、具象化探索的感官刺激,以及從失敗中重燃斗志的原始滿足。
積木編程重構了學習生態(tài):教育游戲化:通過挑戰(zhàn)任務(如編程通關游戲)和即時調試工具,將枯燥的調試過程轉化為探索性實驗,失敗被重新定義為“優(yōu)化契機”,培養(yǎng)試錯韌性;社區(qū)共創(chuàng):用戶可分享加密腳本、協(xié)作搭建復雜項目(如智能城市),在交流中激發(fā)跨領域靈感;平滑進階路徑:從零基礎拖拽積木,到高級功能模塊(如物理引擎、AI算法積木),再到一鍵轉換Python代碼,形成從啟蒙到專業(yè)的無縫銜接。積木編程的本質,是用觸覺消解認知屏障,用游戲重構學習動機,將“創(chuàng)新”從概念變?yōu)橹讣饪捎|的創(chuàng)造實踐。積木-傳感-編程三位一體架構??是格物斯坦課程重點。

分層設計中:3-4歲幼兒簡化任務,用按鈕開關直接控制燈亮滅,感知“指令→動作”的因果;5-6歲幼兒則增加條件判斷——例如“如果紅外傳感器探測到障礙物(小熊靠近),則持續(xù)亮燈”,讓燈籠成為真正的“引路者”。課程尾聲,孩子們描述“我的燈籠會為小熊唱完歌才熄滅,因為程序要完整執(zhí)行!”,教師延伸提問:“如果想讓燈籠感應黑暗自動亮,該加什么傳感器?”,為下節(jié)課的“環(huán)境響應”邏輯埋下伏筆。該案例的底層設計邏輯:以節(jié)日文化為情感紐帶,將機械結構(物理世界)、指令序列(邏輯世界)、問題解決(意義世界)三層融合。當燈籠的暖光隨音樂點亮,幼兒在調試齒輪卡扣的專注中,在刷卡編程的“嘀嗒”聲里,悄然內化了“輸入-輸出-調試”的工程思維——這不僅是制作一盞燈,更是用積木講述一則關于邏輯與溫暖的故事。夕主題課編程??LED積木鵲橋??,流光效果算法由學員自主設計,傳統(tǒng)文化現(xiàn)代化表達獲媒體報道。格物斯坦積木空間
格物斯坦向鄉(xiāng)村捐贈??300余種積木教具??,遠程雙師課堂惠及5萬名山區(qū)兒童。格物斯坦積木空間
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、以數學邏輯為魂”的有機學習生態(tài)。格物斯坦積木空間