分層設(shè)計(jì)中:3-4歲幼兒簡(jiǎn)化任務(wù),用按鈕開(kāi)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(wèn):“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(wèn)題解決(意義世界)三層融合。當(dāng)燈籠的暖光隨音樂(lè)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-傳感-編程三位一體架構(gòu)??是格物斯坦課程重點(diǎn)。小加圖大顆粒積木搭建桌面工廠

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。小加圖大顆粒積木搭建桌面工廠高中生用積木還原故宮角樓,??榫卯精度達(dá)0.1mm??,傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代工程思維深度融合。

真正體現(xiàn)格物斯坦優(yōu)勢(shì)的,是其將編程思維降至幼兒可操作的維度。針對(duì)5歲以下兒童抽象思維尚未成熟的特點(diǎn),它創(chuàng)立了“刷卡式編程”系統(tǒng):孩子無(wú)需面對(duì)復(fù)雜代碼,只需像玩魔法卡片一樣,將“前進(jìn)”“亮燈”“播放音樂(lè)”等指令卡在編程器上刷過(guò),機(jī)器人或燈籠便能按順序執(zhí)行動(dòng)作。例如,排列“觸碰傳感器→亮黃燈→延時(shí)5秒→熄燈”的卡片序列,幼兒能直觀看到“輸入(觸發(fā)條件)→處理(程序邏輯)→輸出(物理反饋)”的完整鏈條,在調(diào)試中理解“順序執(zhí)行”的不可逆性——若燈籠未亮,孩子會(huì)主動(dòng)檢查電池觸點(diǎn)或卡片順序,這種“玩故障”的過(guò)程正是計(jì)算思維的啟蒙。這種設(shè)計(jì)讓編程從屏幕回歸實(shí)體,用指尖動(dòng)作替代鼠標(biāo)拖拽,完美契合了幼兒“動(dòng)作先于符號(hào)”的認(rèn)知規(guī)律。
數(shù)學(xué)邏輯為靈魂:從空間幾何到算法優(yōu)化積木搭建本身即空間幾何的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練:拼裝六面可連接的異形積木時(shí),孩子需計(jì)算對(duì)稱軸、估算角度公差;設(shè)計(jì)自動(dòng)升旗裝置時(shí),精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速與繩索收放比例,實(shí)則是線性函數(shù)與比例關(guān)系的應(yīng)用。在編程層面,圖形化軟件中的“移動(dòng)10步”“等待1秒”等參數(shù)模塊,讓孩子在調(diào)節(jié)數(shù)值中理解變量與度量的意義;而優(yōu)化機(jī)器人巡線路徑時(shí),對(duì)比“直行+頻繁修正”與“緩速平滑轉(zhuǎn)彎”的效率差異,本質(zhì)是算法時(shí)間復(fù)雜度的初級(jí)體驗(yàn)。格物斯坦??品牌哲學(xué)源自《禮記》,強(qiáng)調(diào)通過(guò)積木探究事物本質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)精神。

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(guò)程,以“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”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(kāi)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(huì)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(guò)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(guò)提問(wèn)“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。山區(qū)小學(xué)用廢舊木材??自制積木??,成本降低80%,普惠教育入選教育部創(chuàng)新案例。種類多樣積木搭建課程
4歲兒童搭積木塔時(shí)專注35分鐘,遠(yuǎn)超同齡平均水平。小加圖大顆粒積木搭建桌面工廠
課程設(shè)計(jì)需分層遞進(jìn):3-4歲聚焦機(jī)械感知與簡(jiǎn)單指令,5-6歲引入刷卡編程組合指令序列(如“前進(jìn)→等待→轉(zhuǎn)彎”),并搭配螺絲刀組裝可動(dòng)模型,深化工程思維。多感官聯(lián)動(dòng)是關(guān)鍵——觸覺(jué)上采用防吞咽大顆粒積木,聽(tīng)覺(jué)上為指令添加音效(如刷卡時(shí)“嘀嘀”聲),視覺(jué)上以ScratchJr彩色動(dòng)畫即時(shí)反饋邏輯效果,讓幼兒在調(diào)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)向或讓機(jī)器人跳舞時(shí),通過(guò)聲光震動(dòng)獲得成就感。環(huán)境上需打造安全探索空間:圓角桌椅、簡(jiǎn)化平板界面(圖標(biāo)替代文字),并鼓勵(lì)親子協(xié)作完成“15分鐘小任務(wù)”,如在家用積木編程讓臺(tái)燈講睡前故事,延續(xù)課堂熱情。幼兒在齒輪咬合的咔嗒聲與動(dòng)畫角色的跳躍中,悄然將邏輯思維種入童趣的土壤——這不僅是學(xué)習(xí)編程,更是用積木講述一則有聲有光的童話。小加圖大顆粒積木搭建桌面工廠