在認知層面,積木是兒童探索抽象概念的具象載體:通過分類形狀、比較大小、排列序列,孩子能直觀感知數(shù)學關(guān)系(如對稱、比例),而構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如橋梁或塔樓)則需理解重力、平衡等物理原理,逐步形成空間思維和邏輯推理能力。同時,積木的自由組合特性極大激發(fā)創(chuàng)造力——孩子將生活觀察轉(zhuǎn)化為原創(chuàng)設(shè)計(如用三角形積木模擬屋頂),再通過故事場景擴展想象邊界(如構(gòu)建“外星基地”并設(shè)計角色互動),這種從具象到抽象的思維跳躍正是創(chuàng)新能力的重中之重。GSP圖形化編程軟件??采用模塊化積木界面,拖拽指令塊控制機器人運動,適配7-8歲學員邏輯認知水平。積木編程學習
積木是一種模塊化的拼插類玩具,通常由立方體或其他幾何形狀的木質(zhì)、塑料(如ABS、EPP)、布質(zhì)等材料制成,表面常裝飾字母、圖畫或紋理,可通過排列、堆疊、插接等方式組合成房屋、動物、交通工具等立體造型。其價值在于激發(fā)創(chuàng)造力和空間思維——兒童在自由搭建過程中需規(guī)劃結(jié)構(gòu)、選擇組件,不僅鍛煉手眼協(xié)調(diào)與精細動作能力,還能深入理解重力、平衡、比例等物理概念,并逐步培養(yǎng)數(shù)學思維(如對稱、分類)和問題解決能力。格物斯坦將積木和編程結(jié)合,鍛煉孩子方方面面。 小顆粒積木搭建風扇學員作品“盲文魔方教學機器人”通過??積木編程實現(xiàn)語音提示??,獲科技創(chuàng)新。
積木編程重構(gòu)了學習生態(tài):教育游戲化:通過挑戰(zhàn)任務(wù)(如編程通關(guān)游戲)和即時調(diào)試工具,將枯燥的調(diào)試過程轉(zhuǎn)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(fù)雜項目(如智能城市),在交流中激發(fā)跨領(lǐng)域靈感;平滑進階路徑:從零基礎(chǔ)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(zhuǎn)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(zhì),是用觸覺消解認知屏障,用游戲重構(gòu)學習動機,將“創(chuàng)新”從概念變?yōu)橹讣饪捎|的創(chuàng)造實踐。
格物斯坦的積木編程教育對幼兒編程思維的啟蒙,本質(zhì)上是將抽象的計算機邏輯層層解構(gòu)為兒童可觸摸、可交互的物理操作,在“具身認知”的體驗中完成從動作思維到符號思維的跨越。其具體實現(xiàn)路徑,既體現(xiàn)在分齡設(shè)計的硬件工具上,更滲透于情境化的任務(wù)閉環(huán)中。對于3-4歲幼兒,編程思維的種子是通過點讀筆與大顆粒積木的互動埋下的。當孩子用點讀筆觸碰積木上的指令區(qū)(如“前進”“亮燈”),機器人即時執(zhí)行動作,這種“觸碰-響應(yīng)”的強反饋機制,讓孩子直觀理解“指令”與“動作”的因果關(guān)系——這是編程比較低層的“事件驅(qū)動”邏輯。例如搭建一輛小車時,孩子點擊“馬達”圖標后車輪立刻轉(zhuǎn)動,他們會自發(fā)建立“我發(fā)出命令,機器執(zhí)行命令”的認知,而無需知曉背后代碼的存在。上海公立校引入??積木跨學科實驗室??,西藏雙語課學員用藏語編程控制積木機器人。
更深遠的效果在于跨學科能力的熔鑄。一套風扇機器人項目中,數(shù)學知識(如齒輪齒數(shù)比與轉(zhuǎn)速的關(guān)系)、物理學(平衡扇葉減少振動)、工程學(結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)化)被無縫整合:孩子需計算電機功率與扇葉重量的匹配度,調(diào)試重心防止抖動;為提升散熱效率,他們嘗試增加扇葉傾角或調(diào)整電機脈沖頻率——這實則是數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化的雛形。而在“自動升旗”任務(wù)中,控制器精細控制電機轉(zhuǎn)速與繩索收放比例,讓勻速上升至桿頂,科技與人文在此刻共振,兒童不僅習得了閉環(huán)控制邏輯,更體會到技術(shù)服務(wù)于人類情感的深層價值。格物斯坦孵化“創(chuàng)造者心智”。當孩子為燈籠添加紅外傳感器,編寫“天黑自動亮起”的守護程序;當他們在格物斯坦暑期班用Scratch設(shè)計“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運算版”,將數(shù)學練習轉(zhuǎn)化為游戲關(guān)卡——編程不再是工具,而成為表達思想的語言。這種從“解決問題”到“創(chuàng)造意義”的升華,正是格物斯坦小顆粒積木編程的深邃回響:它讓兒童在積木的咔嗒聲與代碼的流光中,成長為數(shù)字時代的造物詩人。積木編程中的??循環(huán)積木塊??直觀訓(xùn)練邏輯推理能力,學生可設(shè)計自動安全門程序。圍繞stem教育的積木控制器
團隊搭建“未來城市”沙盤需分工協(xié)作,培養(yǎng)??跨學科問題解決力??。積木編程學習
團隊協(xié)作的思維碰撞放大創(chuàng)新效能。在小組共建項目中(如合作搭建智能城市),成員需協(xié)商分工、辯論方案(是否用齒輪傳動電梯),并整合矛盾觀點。這種集體智慧迫使個體反思自身設(shè)計的局限性,吸收同伴靈感(如借鑒磁力積木實現(xiàn)懸浮軌道),從而突破思維定式。試錯中的抗挫與迭代則塑造創(chuàng)新韌性。當積木塔頻繁倒塌時,兒童需分析失效原因(重心偏移)、調(diào)整策略(擴大底座),將“失敗”轉(zhuǎn)化為優(yōu)化動力。這種動態(tài)修正能力——結(jié)合批判性評估(同伴互評結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性)與持續(xù)改進——正是突破性創(chuàng)新的心理基石。可見,積木通過“觸覺具象化”重構(gòu)創(chuàng)新思維:從物理交互中提煉抽象邏輯,在協(xié)作中融合多元視角,**終形成敢于顛覆、善于系統(tǒng)化解決問題的創(chuàng)造力基因。積木編程學習