分層設(shè)計(jì)中:3-4歲幼兒簡化任務(wù),用按鈕開關(guān)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?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。積木數(shù)字孿生平臺??通過3D仿真預(yù)演結(jié)構(gòu)力學(xué),學(xué)員可測試“風(fēng)力蹺蹺板”傾角與風(fēng)力關(guān)系。實(shí)物化編程積木系列套裝
編程環(huán)節(jié)則需將代碼邏輯具象為可操作的玩具。例如用刷卡編程器組合“觸碰→亮燈→播放音樂→延時(shí)熄滅”的指令序列,當(dāng)孩子拖動卡片調(diào)試順序時(shí),“順序執(zhí)行”的邏輯內(nèi)化為指尖動作;若燈籠未亮,小組合作排查電池方向或卡片錯(cuò)位的過程,正是“輸入-處理-輸出”計(jì)算思維的具象訓(xùn)練。這種“玩故障”的調(diào)試體驗(yàn),既保留了探索的趣味性,又強(qiáng)化了問題解決的**目標(biāo)。分層任務(wù)設(shè)計(jì)是平衡的關(guān)鍵杠桿。對5歲孩子增設(shè)“循環(huán)卡”讓燈籠閃爍三次,或在6歲組引入“紅外傳感器探測障礙物自動亮燈”的條件判斷,而對3歲幼兒則簡化為按鈕開關(guān)控制亮滅,用即時(shí)反饋保護(hù)興趣萌芽。教師再通過追問“如果想讓燈籠天黑自動亮,該換什么傳感器?”,將課堂的趣味成果自然延伸為下一階段的教學(xué)錨點(diǎn)。代碼編程積木空間啟蒙思維編程??K12難度分級課程??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)級機(jī)器人開發(fā)。
上好一節(jié)積木搭建編程課程,關(guān)鍵在于將抽象的邏輯思維轉(zhuǎn)化為孩子可觸摸的創(chuàng)造過程,以“問題驅(qū)動”為主線,在“搭建-編程-調(diào)試”的閉環(huán)中激發(fā)深度參與。課程開始前,教師需創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活情境——例如“幫迷路的小熊設(shè)計(jì)一盞會指路的智能燈籠”,用故事點(diǎn)燃孩子的探索欲。在搭建環(huán)節(jié),引導(dǎo)孩子觀察燈籠的物理結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)“漢堡包交叉固定法”提升穩(wěn)定性,同時(shí)將LED燈、觸碰傳感器等電子元件融入底座,讓孩子在拼插齒輪、連接電路的過程中理解“閉合回路產(chǎn)生光亮”的機(jī)械原理,此時(shí)教師可通過提問“如果想讓燈籠更穩(wěn),底座積木該怎么排列?”自然滲透工程思維。
積木編程將抽象科學(xué)定律轉(zhuǎn)化為指尖可驗(yàn)證的具象現(xiàn)象。例如,用齒輪傳動裝置驅(qū)動小車時(shí),大齒輪帶動小齒輪加速的直觀現(xiàn)象,讓孩子理解扭矩與轉(zhuǎn)速的反比關(guān)系;為巡線機(jī)器人配置光敏傳感器,通過調(diào)節(jié)閾值讓機(jī)器人在黑白線上精細(xì)行走,實(shí)則是光電轉(zhuǎn)換原理的實(shí)踐課。更深刻的是,當(dāng)孩子用延時(shí)卡控制風(fēng)扇停轉(zhuǎn)時(shí)間,或用循環(huán)卡讓燈籠閃爍三次,他們已在操作中觸碰了時(shí)間計(jì)量與周期運(yùn)動的物理本質(zhì),而這一切無需公式推導(dǎo),皆在“試錯(cuò)-觀察-修正”的游戲中完成。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展示燈光控制程序。
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)→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)他們在調(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。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)器人動作,無需電腦即可學(xué)習(xí)基礎(chǔ)邏輯。比較好的積木結(jié)構(gòu)件
格物斯坦向鄉(xiāng)村捐贈??300余種積木教具??,遠(yuǎn)程雙師課堂惠及5萬名山區(qū)兒童。實(shí)物化編程積木系列套裝
孩童間的積木游戲也是社交與情感發(fā)展的催化劑。合作搭建大型作品時(shí),孩子們需協(xié)商分工、傾聽建議并整合矛盾觀點(diǎn),自然培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)隊(duì)意識;而一個(gè)人完成挑戰(zhàn)(如防止高塔倒塌)的過程,則通過反復(fù)試錯(cuò)錘煉抗挫力,這樣在成功時(shí)獲得堅(jiān)實(shí)自信。更深遠(yuǎn)的是,積木活動中持續(xù)的專注與問題解決(如調(diào)試結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性),潛移默化地塑造了孩子的耐心和系統(tǒng)性思維,使其學(xué)會分解復(fù)雜目標(biāo)、優(yōu)化解決方案——這些能力將延伸至學(xué)業(yè)乃至終身學(xué)習(xí)之中。實(shí)物化編程積木系列套裝