“这是我搭建的开合桥，这里开关一点，灯就会亮起来，还会有提示音，然后桥面就会抬起来，这样底下的轮船才能通过……”11月24日，6岁的拿铁给妈妈王女士演示自己上机器人编程课的成果。
这堂课王女士全程旁听，她看到拿铁在老师的引导下，搞清楚开合桥的结构、一步一步搭建桥体，在PAD上编写好程序，自己做出了这个能实现复杂功能的开合桥。“有的功能看起来简单，实际搭建的时候，即便是成年人也需要琢磨。这个课边玩边思考，对孩子的动手能力和思维锻炼帮助很大。”
一堂机器人编程课有什么样的“魔力”，让孩子乐在其中？如何让孩子在“玩”中提升思辨能力和科学素养？AI时代如何培养孩子应对未来智能社会多样化挑战的能力学而思机器人编程课给出了自己的答案。
亲手搭一座开合桥，孩子们在游戏中思考
“蛋君你看，那艘船要碰到桥了！”“别担心，皮皮，这种桥是开合桥，桥面是可以移动的，你看桥面抬起，船就可以通过了。”“好神奇！”……课程由一段简短的动画引入，孩子们很快跟随短片中卡通形象的对话进入剧情，迅速切入这堂课的主题和任务——搭建一座开合桥。
“大家看看这张图，谁来告诉我，这个桥由哪些部分组成？”“如果没有桥墩，桥面可以支撑起来吗？”“要想让桥面开合，我们需要一个什么装置？”……这堂课的主讲老师是杨老师，他不断向孩子们抛出问题，由浅入深，让孩子们通过思考一步步得出结论。
“请打开你的教具箱，找到一块大底板，还有两个七孔梁，以及绿色薄片梁……”在搭建环节，老师一直在观察每个孩子的操作，对遇到疑问的孩子，耐心指导。在老师的引导下，从坚实的底座，到桥墩，到桥面，再到发动机、指示灯等装置，一一安装固定，一座开合桥的雏形在孩子们手中慢慢形成。
寓教于乐的趣味化教学是该课程最大的特点。课堂上，孩子们守着两盒作为教具的乐高积木玩得不亦乐乎。桥搭到一半的时候，笑笑小朋友把积木一翻转，“嘿，这样就变成推土机了呀！”“也像扫地机器人！”旁边的文浩小朋友说道。甚至课间休息的时候，孩子们都舍不得离开，发挥自己的想象力用这些积木进行创意搭建。
家长告诉记者，这个课尤其适合低龄的孩子。“孩子并不认为是来上课，他觉得和老师、小朋友们一起玩积木很有意思，特别痴迷。”王女士说，“重要的是，玩的过程中，孩子有思考，有收获。”
学而思机器人编程课上，杨老师带孩子们搭建“开合桥”。冯琪摄
“我觉得动手能力很重要，希望他从小就能自己动手探索。”王女士告诉记者，拿铁在报名课程之前，自己在家里拼乐高，已经按照图纸反反复复拼了很多遍。“他觉得拼乐高对他来说没有挑战了，但是我们家长又不具备引导他创新和创造的能力，就报名了这个课程。来了之后才知道，哪怕是简单的玩积木，也有这么多的专业知识和门道，每一块积木都有自己的名字，每一种结构都有自己的特性。每次老师布置任务，孩子都跃跃欲试，在老师的指导下完成任务、验证自己，会有一种成就感。”
“最近课上小朋友们逐渐从平面搭建过渡到三维立体搭建，这是一个很大的突破。”杨老师告诉记者，现在是小朋友们培养机械结构和三维空间想象能力的敏感时期，思维能力和空间想象能力会有显著提升。
不追求唯一答案，在作品创作中培养创造力
搭建完成后，进入编程环节。要让桥实现自动开合、亮起指示灯、发出提示音等功能，还需要再编写一系列程序。
“乐高机器人需要通过电子元件进行遥控。程序编写在PAD上完成，然后用蓝牙连接乐高积木，对应到电机、颜色传感器、灯光等不同的电子元件，这些元件就会运动工作起来。我们使用模块化程序，用简单的图标来表示，对孩子们来说简单易懂。”杨老师解释道。
模块化编程部分在PAD上完成。受访者供图
那么，模块化程序如何正确连接，才能实现想要的功能？不同模块启动的优先级和顺序是怎样的？如何让电机配合着灯光和声音一起工作？声音和灯光用在什么时机最为恰当？除了“开启”和“关闭”之外，还需要想到哪些方面？……杨老师告诉记者，这其中有一连串的问题，都是需要思考和学习的，这也是对逻辑思维的培养。
“今天我们用到一个新机构，叫做蜗轮蜗杆。跟老师来看一下，用上涡轮蜗杆以后，是不是有这样几个变化……”对于关键知识点，老师会停下搭建，为孩子们详细讲解、强化认知，“用上这个机构，大家拧起来是不是更加容易、不费力气啦？转动的速度是变快了还是变慢了？它还可以把自己卡住，能够‘自锁’对不对？”孩子们拿着手中的实物，边实践边观察，发现果然和老师说的一样。
“看起来是一个简简单单的蜗轮蜗杆机构，但它有三个不同的特点。”这个机构的应用是这节课的重难点。杨老师告诉记者，他希望这个知识点的传授让小朋友们了解这个机构的功能和在生活中的应用，也希望在逻辑能力和空间思考能力上帮助孩子们突破。
记者在课堂上看到，当孩子们遇到问题时，老师不急于告知答案，而是抛出问题引导孩子自己思考。“老师，我需要把这个黑销安在最中间吗？”“老师，这有个缝隙，需要加上互锁吗？”“老师，我的支架做好啦，下一步是什么？”……过程中，孩子们边搭建边思考，清晰地表达自己的想法、理解老师的引导、与同学交流沟通，有不懂的问题随时能够得到老师回应，有的孩子甚至能比老师想得更快一步。
学而思机器人编程课，是一颗紧跟时代步伐的棋子。近年来，随着多项国家政策出台，少儿编程教育逐渐进入普及阶段。2023年，教育部等十八部门发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，指出加强科学教育需要推动校内校外融合，规范科技类校外培训，形成学校教育有益补充。科技发展和创新人才培养有着突出的重要性。科学教育能够为未来的拔尖人才培养、领军人才培养打下更好的基础，是国家人才培养战略的需要。
学而思机器人编程课紧跟时代和国家政策。受访者供图
随着时代的发展，越来越多的家长也开始重视孩子科学素养、信息素养和创造力的培养，这也是学而思机器人编程课最为注重的部分。根据主题单元，每节课会有一个搭建任务，主题单元涵盖健康、语言、科学、艺术、社会五大主题，超过300个作品。老师通过提问、探究、展示，引导孩子创作个性化作品，不追求唯一答案，在作品创作中培养孩子创造力。
软硬件结合，提升孩子全局思考力和科学素养
“乐高编程课既涉及物理知识，还涉及编程。”王女士告诉记者，“模块化编程对年龄小的孩子来说很友好，孩子很快就能分清是模块内的问题还是模块外的问题，从而找出解决办法。”
软件和硬件结合是学而思机器人编程课的独特优势。硬件上，学而思与乐高教育独家合作，让孩子借多元主题自由创作，发挥想象力；软件上，学而思采用更多彩的编程界面，让孩子需要综合思考才能完成课程，锻炼其全局思考力。
具体而言，机械知识包括互锁、三角形、杠杆、齿轮传动、滑轮、皮带传动等基础搭建和传动机构，每个知识点按照大颗粒和小颗粒教具进行拆分，共计52个重点机械知识。在搭建中，预设问题，培养孩子的动手能力和解决问题的能力；
编程知识包括传感器模块、运动模块、控制模块等编程指令，共计296个编程知识。通过编程知识学习，可以衔接Python或者C++课程，培养信息科技素养。
学而思机器人编程课现场。受访者供图
在上了一年学而思机器人编程课后，王女士惊喜地发现，拿铁不止会老师课上教过的搭建，还能够举一反三，发挥想象力。她讲述了发生在自己和孩子之间的一件小事。“之前老师课上带着孩子们做了敲鼓机器人，大鼓的节奏是两只手一上一下分开敲。回家我们闲聊的时候，我就随口问他，如果是想让机器人两只手一起敲，怎么实现呢？”王女士说道，“没想到，他迅速反应说，‘那就不用凸轮机构，改用一个轴承就行了。’我对孩子的回答很惊讶。”
杨老师指出，传统的“信息素养”教育主要侧重于信息的获取、处理和利用，却缺乏对实际应用能力的培养。在当下社会，信息技术已经不仅仅是简单的信息获取和处理，更涉及创新性思维、问题解决能力以及与其他学科的整合。而“编程+X”跨学科培养模式注重培养学生的编程能力，同时结合其他学科知识，使其能够更好地应对未来智能社会的多样化挑战。
“我很喜欢这个课程，它不是填鸭式的灌输，而是启发和引导，还给了孩子试错的空间，并且鼓励孩子们大胆发挥想象。”王女士认为，在当下时代，孩子信息素养和创新能力的培养很重要，在学而思机器人编程课收获良多，能够帮助孩子更好地应对未来其他学科更深度的学习，乃至迎接未来的人生挑战。