格物斯坦所自主研究的積木編程學習對STEM理念的踐行,絕非簡單地將科學、技術、工程、數學四門學科機械疊加,而是通過“實體搭建-硬件交互-邏輯編程”的閉環設計,讓兒童在解決真實問題的過程中,自然浸潤跨學科思維,然后實現從“知識積累”到“創造能力”的質變飛躍。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“以工程實踐為骨、以科學原理為血、以技術工具為脈、以數學邏輯為魂”的有機學習生態。格物斯坦向鄉村捐贈??300余種積木教具??,遠程雙師課堂惠及5萬名山區兒童。超高精度積木搭建課程

更重要的是,格物斯坦的積木體系始終扎根于中國教育土壤。其課程設計強調“玩中學”,將元宵節燈籠、生肖動物等文化符號融入主題任務,讓孩子在搭建燈籠學習漢堡包結構穩定性的同時,自然浸潤傳統文化;而相較于樂高等國際品牌,它在價格上更具普惠性,讓更多家庭能接觸質量機器人教育。此外,其產品線覆蓋3歲至小學階段的梯度進階——從大顆粒積木的感官搭建,到圖形化編程的邏輯拓展,**終銜接Python等代碼語言——形成了一條貫穿兒童思維發展的完整路徑。因此,格物斯坦的大顆粒積木不僅是玩具,更是一座連接具象世界與抽象邏輯的橋梁:當孩子用積木搭出城堡的拱門,他們習得的是結構的平衡;當刷卡讓機器人沿黑線巡游時,他們內化的是條件的判斷;當與父母合作完成智能澆花裝置時,他們體驗的是工程協作的完整閉環。在這座橋梁上,每一塊積木的拼插聲,都是思維拔節的輕響。進階版積木控制器??K12難度分級課程??覆蓋4-16歲全學段,從幼兒大顆粒積木搭建到青少年工業級機器人開發。

編程思維的啟蒙則通過分層工具實現“無痛內化”。對低齡兒童,魔卡精靈刷卡系統將代碼抽象轉化為可觸摸的彩色指令卡——排列“前進卡→右轉卡→亮燈卡”的次序,控制機器人沿黑線巡游時,順序執行的必然性、調試的必要性(如車體偏移需調整卡片角度參數)被轉化為指尖的物理操作,計算思維在“玩故障”中悄然成型。進階至圖形化編程(如GSP軟件)后,拖拽“循環積木塊”讓機械臂重復抓取貨物,或嵌套“如果-那么”條件模塊讓小車在超聲波探測障礙時自動轉向,兒童在模塊組合中理解循環結構與條件分支的本質,而軟件實時模擬功能則將邏輯錯誤可視化為機器人的錯誤動作,推動他們反向追溯程序漏洞,完成從“試錯”到“算法優化”的思維躍遷。
積木編程課程可以成為創造力孵化的沃土:學生可自由組合積木實現天馬行空的構想,從運用積木編寫互動故事到構建智能城市模型,每一次調試與迭代都是對創新思維的強化。而在積木編程的協作項目中,如多人編程控制樂高機器人完成協同任務,孩子們必須溝通分工、整合方案,自然培養了團隊精神與溝通韌性。這種學習方式還巧妙聯結跨學科知識,例如用齒輪傳動積木理解物理力學,或用坐標移動積木深化幾何概念,讓數學與科學原理在實踐中具象化。教師用??積木故障診斷課??引導學生分析“高塔傾倒因底座不均”,強化工程思維。

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,將代碼指令轉化為彩色積木塊。用戶通過拖拽組合“事件”“循環”“條件判斷”等積木,形成程序邏輯,無需記憶語法。示例:在 Scratch 中,用“當綠旗被點擊”+“移動10步”+“如果碰到邊緣就反彈”等積木塊,即可制作互動動畫。物理積木機器人(硬件層面)可編程實體模型:如 LEGO Mindstorms、途道機器人 等,學生先拼裝積木機器人(如帶輪子的車、機械臂),再通過編程控制其行為。傳感器聯動:為積木添加馬達、紅外傳感器等模塊,編程實現“遇障自動轉向”“聲控燈光”等智能響應。實物指令編程(低齡啟蒙)卡片式指令:針對幼兒,用 MATA編程模塊 等實物卡片(如方向箭頭、動作圖標),排列順序后控制小車移動,直觀理解“順序→結果”的因果關系。高中生用積木還原故宮角樓,??榫卯精度達0.1mm??,傳統文化與現代工程思維深度融合。編程積木空間啟蒙思維編程
積木-傳感-編程三位一體架構??是格物斯坦課程重點。超高精度積木搭建課程
格物斯坦積木的分齡編程工具鏈,將計算機科學的概念降維至兒童認知水平:3-4歲的點讀筆編程,通過“觸碰積木→機器人響應”的即時反饋,建立事件驅動(Event-Driven) 的因果邏輯;5-6歲的刷卡編程(如魔卡精靈系統),讓孩子排列“前進→右轉→亮燈”的指令序列,理解順序執行的不可逆性,調試卡片順序的過程即調試思維(Debugging) 的啟蒙;7歲以上的圖形化編程(如GSP軟件),拖拽“如果-那么”條件模塊讓機器人遇障轉向,或嵌套循環模塊控制機械臂重復抓取,則是條件分支與循環結構的具象內化。這種從物理操作到符號抽象的過渡,完美契合皮亞杰“動作先于符號”的認知理論,使編程思維如呼吸般自然。超高精度積木搭建課程