積木與編程的結(jié)合,本質(zhì)是用具象操作理解抽象邏輯。無(wú)論是軟件拖拽、機(jī)器人控制,還是卡片指令,目標(biāo)均為:降低學(xué)習(xí)曲線 → 激發(fā)興趣 → 建立計(jì)算思維。從Scratch創(chuàng)作動(dòng)畫(huà)到Mindstorms構(gòu)建智能機(jī)器人,不同工具適配不同年齡段,但均遵循“動(dòng)手構(gòu)建→編程賦能→迭代創(chuàng)新”的路徑,讓編程從代碼變?yōu)榭捎|摸的創(chuàng)造力。培養(yǎng)**能力:邏輯分解:將“讓小車?yán)@圈”拆解為“啟動(dòng)馬達(dá)→延時(shí)→轉(zhuǎn)向”等步驟。調(diào)試思維:通過(guò)測(cè)試→故障→修正(如調(diào)整傳感器閾值)培養(yǎng)解決問(wèn)題韌性。 調(diào)試風(fēng)扇扇葉平衡時(shí),學(xué)生需優(yōu)化轉(zhuǎn)速與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,培養(yǎng)系統(tǒng)性工程思維。難度適中的積木空間
積木編程重構(gòu)了學(xué)習(xí)生態(tài):教育游戲化:通過(guò)挑戰(zhàn)任務(wù)(如編程通關(guān)游戲)和即時(shí)調(diào)試工具,將枯燥的調(diào)試過(guò)程轉(zhuǎn)化為探索性實(shí)驗(yàn),失敗被重新定義為“優(yōu)化契機(jī)”,培養(yǎng)試錯(cuò)韌性;社區(qū)共創(chuàng):用戶可分享加密腳本、協(xié)作搭建復(fù)雜項(xiàng)目(如智能城市),在交流中激發(fā)跨領(lǐng)域靈感;平滑進(jìn)階路徑:從零基礎(chǔ)拖拽積木,到高級(jí)功能模塊(如物理引擎、AI算法積木),再到一鍵轉(zhuǎn)換Python代碼,形成從啟蒙到專業(yè)的無(wú)縫銜接。積木編程的本質(zhì),是用觸覺(jué)消解認(rèn)知屏障,用游戲重構(gòu)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),將“創(chuàng)新”從概念變?yōu)橹讣饪捎|的創(chuàng)造實(shí)踐。難度適中的積木空間四維教學(xué)法(實(shí)踐-體驗(yàn)-探究-分享)應(yīng)用于積木課堂:學(xué)生搭建古建筑后登臺(tái)展示燈光控制程序。
積木編程的更深層的跨界整合體現(xiàn)在軟硬件生態(tài)的無(wú)縫聯(lián)動(dòng)中。以教育場(chǎng)景中的典型項(xiàng)目為例:學(xué)生使用溫度傳感器積木監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù),通過(guò)編程平臺(tái)將采集的信息映射為L(zhǎng)ED亮度變化,再結(jié)合云端AI積木實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制(如“太熱了”自動(dòng)觸發(fā)降溫程序),形成“傳感→分析→執(zhí)行”的閉環(huán)。而在進(jìn)階應(yīng)用中,廈門(mén)大學(xué)的“無(wú)人機(jī)編隊(duì)系統(tǒng)”進(jìn)一步彰顯了這種整合的深度一一學(xué)生拖拽“上升”“旋轉(zhuǎn)”等積木塊設(shè)計(jì)飛行動(dòng)作,系統(tǒng)自動(dòng)生成代碼驅(qū)動(dòng)實(shí)體無(wú)人機(jī)群協(xié)同表演,過(guò)程中需融合物理平衡(陀螺儀數(shù)據(jù)補(bǔ)償機(jī)身傾斜)、幾何拓?fù)洌ǘ鄼C(jī)路徑避障)與藝術(shù)表達(dá)(燈光節(jié)奏編程),將數(shù)學(xué)、工程、美學(xué)的跨學(xué)科知識(shí)凝結(jié)于指尖的拼搭。
圖形化編程工具(軟件層面)拖拽式積木塊:使用如 Scratch、Blockly 等平臺(tái),將代碼指令轉(zhuǎn)化為彩色積木塊。用戶通過(guò)拖拽組合“事件”“循環(huán)”“條件判斷”等積木,形成程序邏輯,無(wú)需記憶語(yǔ)法。示例:在 Scratch 中,用“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”+“移動(dòng)10步”+“如果碰到邊緣就反彈”等積木塊,即可制作互動(dòng)動(dòng)畫(huà)。物理積木機(jī)器人(硬件層面)可編程實(shí)體模型:如 LEGO Mindstorms、途道機(jī)器人 等,學(xué)生先拼裝積木機(jī)器人(如帶輪子的車、機(jī)械臂),再通過(guò)編程控制其行為。傳感器聯(lián)動(dòng):為積木添加馬達(dá)、紅外傳感器等模塊,編程實(shí)現(xiàn)“遇障自動(dòng)轉(zhuǎn)向”“聲控?zé)艄狻钡戎悄茼憫?yīng)。實(shí)物指令編程(低齡啟蒙)卡片式指令:針對(duì)幼兒,用 MATA編程模塊 等實(shí)物卡片(如方向箭頭、動(dòng)作圖標(biāo)),排列順序后控制小車移動(dòng),直觀理解“順序→結(jié)果”的因果關(guān)系。前瞻性人才貫通計(jì)劃從3歲積木搭建到16歲AI研發(fā),培養(yǎng)“創(chuàng)新力-協(xié)作力-問(wèn)題解決力”三位一體素養(yǎng)。
積木可以從問(wèn)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(guò)程強(qiáng)制邏輯推理與系統(tǒng)分析,例如在樂(lè)高機(jī)器人任務(wù)中,為讓小車避開(kāi)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(lái)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(guò)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。K12難度分級(jí)課程覆蓋4-16歲全學(xué)段,實(shí)現(xiàn)能力無(wú)縫銜接。超高精度積木編程功能
合作搭積木:三人協(xié)商分工,塔樓、圍墻、花園各司其職。難度適中的積木空間
5-6歲兒童則通過(guò)刷卡編程實(shí)現(xiàn)邏輯序列的具象化。格物斯坦創(chuàng)立的魔卡精靈系統(tǒng),將“前進(jìn)10厘米”“左轉(zhuǎn)90度”“播放音效”等指令轉(zhuǎn)化為彩色塑料卡片。孩子們像排列故事卡片一樣組合指令序列,刷卡瞬間機(jī)器人依序執(zhí)行。這一過(guò)程中,順序執(zhí)行的必然性(卡片順序不可錯(cuò)亂)、調(diào)試的必要性(車未動(dòng)需檢查卡片遺漏或接觸不良)被轉(zhuǎn)化為指尖的物理操作。例如在“智能風(fēng)扇”任務(wù)中,孩子需排列“觸碰傳感器→啟動(dòng)電機(jī)→延時(shí)5秒→停止”的卡片序列,若風(fēng)扇未停,他們會(huì)主動(dòng)調(diào)整“延時(shí)卡”位置一一這正是調(diào)試思維(Debugging)的萌芽。到了7-8歲階段,圖形化編程軟件(如GSP)進(jìn)一步銜接抽象概念。拖拽“循環(huán)積木塊”讓機(jī)器人繞場(chǎng)三圈,或嵌套“如果-那么”條件積木讓機(jī)器人在撞墻時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)向,孩子們?cè)谀K組合中理解循環(huán)結(jié)構(gòu)與條件分支,而軟件實(shí)時(shí)模擬功能讓邏輯錯(cuò)誤可視化為機(jī)器人的錯(cuò)誤動(dòng)作,推動(dòng)孩子反向追溯程序漏洞。這種“試錯(cuò)-觀察-修正”的循環(huán),正是計(jì)算思維中模式抽象(PatternAbstraction)與算法設(shè)計(jì)(AlgorithmDesign)的實(shí)戰(zhàn)演練。難度適中的積木空間
格物斯坦(上海)機(jī)器人有限公司在同行業(yè)領(lǐng)域中,一直處在一個(gè)不斷銳意進(jìn)取,不斷制造創(chuàng)新的市場(chǎng)高度,多年以來(lái)致力于發(fā)展富有創(chuàng)新價(jià)值理念的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),在上海市等地區(qū)的教育培訓(xùn)中始終保持良好的商業(yè)口碑,成績(jī)讓我們喜悅,但不會(huì)讓我們止步,殘酷的市場(chǎng)磨煉了我們堅(jiān)強(qiáng)不屈的意志,和諧溫馨的工作環(huán)境,富有營(yíng)養(yǎng)的公司土壤滋養(yǎng)著我們不斷開(kāi)拓創(chuàng)新,勇于進(jìn)取的無(wú)限潛力,格物斯坦供應(yīng)攜手大家一起走向共同輝煌的未來(lái),回首過(guò)去,我們不會(huì)因?yàn)槿〉昧艘稽c(diǎn)點(diǎn)成績(jī)而沾沾自喜,相反的是面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的市場(chǎng)氛圍,我們更要明確自己的不足,做好迎接新挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備,要不畏困難,激流勇進(jìn),以一個(gè)更嶄新的精神面貌迎接大家,共同走向輝煌回來(lái)!