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)。開源金屬積木編程??突破塑料件局限,高中生用舵機(jī)積木模塊組裝承重機(jī)械臂,榫卯精度達(dá)0.1mm。GSTEM積木系列編程
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。小加圖大顆粒積木刷卡編程課程格物斯坦與50所學(xué)校共建??校本課程??,90%家長因見證孩子創(chuàng)造力成長主動(dòng)續(xù)費(fèi)。
格物斯坦的課程常以文化主題(如元宵燈籠、生肖機(jī)器人)或生活挑戰(zhàn)(如自動(dòng)澆花裝置、智能路燈)為任務(wù)情境。孩子需拆解問題:科學(xué)層面探究光感閾值對(duì)路燈啟動(dòng)的影響;技術(shù)層面配置光敏傳感器;工程層面設(shè)計(jì)防水結(jié)構(gòu)與電源模塊;數(shù)學(xué)層面計(jì)算水量與泵機(jī)工作時(shí)長。這種多學(xué)科交織的項(xiàng)目制學(xué)習(xí),指向創(chuàng)造者心智(CreatorMindset)的培育——當(dāng)孩子用紅外傳感器為燈籠編寫“天黑自啟”程序,或設(shè)計(jì)“植物大戰(zhàn)僵尸-四則運(yùn)算版”游戲時(shí),他們已超越技術(shù)使用者,成為用STEM思維改造世界的創(chuàng)新主體。格物斯坦的積木編程學(xué)習(xí),本質(zhì)是以工程實(shí)踐為錨點(diǎn)、以情境問題為驅(qū)動(dòng),將STEM的四維基因編織為兒童可探索、可迭代、可歡呼的成長路徑。當(dāng)積木的拼插聲與代碼的流光在項(xiàng)目中交響,孩子們收獲的不僅是知識(shí),更是用跨學(xué)科思維**現(xiàn)實(shí)迷題的創(chuàng)造力——這正是STEM教育本真的回響。
格物斯坦的小顆粒積木編程體系,其教育效果絕非限制于教會(huì)兒童操控機(jī)器人的表層技能,而是通過“實(shí)體搭建-硬件交互-邏輯編程”的三維融合,在兒童認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵期,悄然構(gòu)建起一座從具象操作跨越到抽象思維的橋梁,讓編程思維如呼吸般自然滲入孩子的創(chuàng)造過程。在結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)層面,小顆粒積木的高精度咬合設(shè)計(jì)讓兒童得以突破靜態(tài)模型的局限,搭建出可動(dòng)態(tài)響應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)。例如,當(dāng)孩子用齒輪組傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝配風(fēng)扇葉片時(shí),他們不僅理解了圓周運(yùn)動(dòng)與風(fēng)力的物理關(guān)系,更通過編程賦予其“智能”:用刷卡編程器組合“觸碰傳感器→電機(jī)啟動(dòng)→延時(shí)停止”的指令序列,風(fēng)扇便能感知人手觸摸自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),十秒后安靜休眠。這種“搭建即設(shè)計(jì),編程即賦靈”的過程,讓兒童親眼見證機(jī)械結(jié)構(gòu)如何從物理傳動(dòng)升級(jí)為智能響應(yīng)系統(tǒng),工程思維在螺絲與代碼的咬合中生根發(fā)芽。夕主題課編程??LED積木鵲橋??,流光效果算法由學(xué)員自主設(shè)計(jì),傳統(tǒng)文化現(xiàn)代化表達(dá)獲媒體報(bào)道。
工程實(shí)踐為骨架:從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)思維格物斯坦的積木不僅是拼插玩具,更是微型工程的載體。例如,當(dāng)孩子搭建一臺(tái)智能風(fēng)扇時(shí),需先設(shè)計(jì)扇葉的傳動(dòng)結(jié)構(gòu):選擇齒輪組齒數(shù)比決定轉(zhuǎn)速,調(diào)整扇葉傾角優(yōu)化風(fēng)力,加固支架抵抗振動(dòng)——這一過程融合了機(jī)械工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與材料力學(xué)的負(fù)載分析。而在為風(fēng)扇添加“觸碰啟動(dòng)”功能時(shí),需將傳感器、控制器、執(zhí)行器(電機(jī))精細(xì)對(duì)接,構(gòu)建完整的輸入-處理-輸出系統(tǒng),這正是系統(tǒng)工程思維的雛形。調(diào)試中若風(fēng)扇抖動(dòng),孩子需反復(fù)優(yōu)化重心分布與電機(jī)功率匹配,無形中實(shí)踐了迭代設(shè)計(jì)(Engineering Design Process) 的流程。積木數(shù)字孿生平臺(tái)??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。積木功能
舊手機(jī)改造積木智能花盆??項(xiàng)目,電子垃圾再生率提升50%,入選青少年環(huán)保創(chuàng)新展。GSTEM積木系列編程
積木編程作為一種階梯式教育工具,適合3歲至18歲的兒童及青少年學(xué)習(xí),其教學(xué)重點(diǎn)隨年齡增長呈現(xiàn)明顯的遞進(jìn)性和差異化,在于匹配不同階段的認(rèn)知發(fā)展水平與能力培養(yǎng)目標(biāo):幼兒階段(3-6歲)以感官體驗(yàn)與基礎(chǔ)認(rèn)知為重點(diǎn),通過大顆粒積木的拼搭(如樂高Duplo、途道機(jī)械師套裝)培養(yǎng)空間想象力與手眼協(xié)調(diào)能力。編程學(xué)習(xí)聚焦“動(dòng)作指令”的具象化理解,例如用ScratchJr拖拽“移動(dòng)”“發(fā)聲”積木塊控制角色動(dòng)畫,讓孩子感知“指令→結(jié)果”的因果邏輯,同時(shí)融入顏色、形狀等啟蒙知識(shí),避免抽象符號(hào)的過早介入。GSTEM積木系列編程