積木可以從問題驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)一步深化思維訓(xùn)練。當(dāng)兒童面臨具體挑戰(zhàn)(例如“搭建一座承重能力強(qiáng)的橋”),需將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為解決方案:選擇支撐結(jié)構(gòu)(三角形穩(wěn)定性)、材料分布(底座加重)、或動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(可伸縮組件)。此過程強(qiáng)制邏輯推理與系統(tǒng)分析,例如在樂高機(jī)器人任務(wù)中,為讓小車避開障礙,需編程協(xié)調(diào)傳感器與馬達(dá)的聯(lián)動(dòng)邏輯,將抽象算法轉(zhuǎn)化為物理行為。主題創(chuàng)作與敘事整合(如構(gòu)建“未來太空站”并設(shè)計(jì)外星生物角色)則推動(dòng)跨領(lǐng)域聯(lián)想。兒童需融合科學(xué)知識(shí)(太陽(yáng)能板供電)、美學(xué)設(shè)計(jì)(流線型艙體)與社會(huì)規(guī)則(宇航員分工),再通過故事講述賦予模型生命力(如描述外星生態(tài)鏈),這種多維整合能力正是創(chuàng)新思維的重心。開源金屬延展積木??兼容塑料積木體系,支持高中生用舵機(jī)組裝承重機(jī)械臂,突破傳統(tǒng)材料局限。適合孩子的積木編程學(xué)習(xí)

分層設(shè)計(jì)中:3-4歲幼兒簡(jiǎn)化任務(wù),用按鈕開關(guān)直接控制燈亮滅,感知“指令→動(dòng)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(cè)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(huì)為小熊唱完歌才熄滅,因?yàn)槌绦蛞暾麍?zhí)行!”,教師延伸提問:“如果想讓燈籠感應(yīng)黑暗自動(dòng)亮,該加什么傳感器?”,為下節(jié)課的“環(huán)境響應(yīng)”邏輯埋下伏筆。該案例的底層設(shè)計(jì)邏輯:以節(jié)日文化為情感紐帶,將機(jī)械結(jié)構(gòu)(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(dāng)燈籠的暖光隨音樂點(diǎn)亮,幼兒在調(diào)試齒輪卡扣的專注中,在刷卡編程的“嘀嗒”聲里,悄然內(nèi)化了“輸入-輸出-調(diào)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(guān)于邏輯與溫暖的故事。認(rèn)識(shí)積木空間GC-100J系列機(jī)器人??搭載刷卡式積木編程系統(tǒng),幼兒通過卡片控制機(jī)器人動(dòng)作,無需電腦即可學(xué)習(xí)基礎(chǔ)邏輯。

格物斯坦的大顆粒積木玩具之所以在早期教育領(lǐng)域脫穎而出,并非因?yàn)槠湮锢硇螒B(tài)的安全性與趣味性,更在于它成功地將中國(guó)本土化的教育理念、適齡的編程啟蒙以及跨學(xué)科的能力培養(yǎng),無縫融入了每一塊積木的拼插邏輯中,形成了一套獨(dú)特的“可觸摸的思維成長(zhǎng)體系”。從物理設(shè)計(jì)上看,這些積木嚴(yán)格遵循低齡兒童的發(fā)展需求:大顆粒尺寸適配幼兒手掌抓握力,避免了誤吞風(fēng)險(xiǎn);無毛刺的圓潤(rùn)邊角保護(hù)嬌嫩皮膚;高精度的咬合設(shè)計(jì)則確保孩子在搭建房屋、車輛或動(dòng)物造型時(shí),無需過度用力即可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,這種“低挫敗感”的體驗(yàn)讓幼兒在反復(fù)拆裝中保持探索熱情。而豐富的色彩與多樣化的形狀——從基礎(chǔ)方塊、圓柱到拱門、齒輪——不僅是視覺刺激的源泉,更成為孩子理解對(duì)稱、比例等數(shù)學(xué)概念的具象教具:當(dāng)孩子發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)各需三根紅梁才能支撐屋頂時(shí),幾何與力學(xué)的種子已悄然埋下。
更深層的啟蒙在于情境化問題解決的設(shè)計(jì)哲學(xué)。格物斯坦的課程常以生活挑戰(zhàn)為引:如何讓燈籠為迷路小熊指路?如何讓風(fēng)扇自動(dòng)開關(guān)?孩子從需求出發(fā),拆解為“結(jié)構(gòu)搭建-傳感器配置-編程響應(yīng)”的步驟,這正是系統(tǒng)工程思維的簡(jiǎn)化模型。當(dāng)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(shí)踐了“輸入(傳感器信號(hào))→處理(程序判斷)→輸出(燈光響應(yīng))”的計(jì)算機(jī)架構(gòu)。這種啟蒙的力量,正在于它將代碼的冰冷語法轉(zhuǎn)化為積木的溫暖觸感,將屏幕后的抽象邏輯轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)中的動(dòng)態(tài)反饋。從點(diǎn)讀筆的因果律到刷卡機(jī)的序列觀,再到圖形界面的結(jié)構(gòu)觀,孩子手中的積木實(shí)則是思維進(jìn)化的階梯——當(dāng)他們?cè)谡{(diào)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時(shí)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??勾炝ε囵B(yǎng)??:積木塔倒塌后教師引導(dǎo)“失敗=學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)”,學(xué)生重試3次成功率提升60%。

以下是一個(gè)專為4-5歲幼兒設(shè)計(jì)的完整積木編程課程案例——《元宵節(jié)手提燈籠》,結(jié)合機(jī)械搭建、編程邏輯與文化主題,以連貫的故事化任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí):課程從情景故事引入:教師播放元宵節(jié)動(dòng)畫,展示小熊提著燈籠參加燈會(huì)卻迷路的情景,孩子們化身“小小工程師”,任務(wù)是為小熊制作一盞“會(huì)指路的智能燈籠”。孩子們先用大顆粒積木搭建燈籠骨架,學(xué)習(xí)“漢堡包結(jié)構(gòu)”(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。無標(biāo)準(zhǔn)答案創(chuàng)客工坊??鼓勵(lì)改造“霍金輪椅”,金屬積木添加語音控制模塊獲科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)。多種積木控制器
??K12難度分級(jí)課程??覆蓋4-16歲全學(xué)段,從幼兒大顆粒積木搭建到青少年工業(yè)級(jí)機(jī)器人開發(fā)。適合孩子的積木編程學(xué)習(xí)
格物斯坦所自主研究的積木編程學(xué)習(xí)對(duì)STEM理念的踐行,絕非簡(jiǎn)單地將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科機(jī)械疊加,而是通過“實(shí)體搭建-硬件交互-邏輯編程”的閉環(huán)設(shè)計(jì),讓兒童在解決真實(shí)問題的過程中,自然浸潤(rùn)跨學(xué)科思維,然后實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)積累”到“創(chuàng)造能力”的質(zhì)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(shí)踐為骨、以科學(xué)原理為血、以技術(shù)工具為脈、以數(shù)學(xué)邏輯為魂”的有機(jī)學(xué)習(xí)生態(tài)。適合孩子的積木編程學(xué)習(xí)