课程与学习
从 18 个月大起,培养解决问题能力、创造力,与 AI 准备度的适龄 STEM 活动。
起始年龄
18 个月以上
符合发展阶段的 STEM 基础
课程体系
三合一
AI + HI + MI 课程
语言数量
3
英语、华语与 AI
如果你曾看过一个三岁孩子研究玩具车是如何移动的,或者看过一个四岁孩子本能地按大小整理积木、然后尝试搭一个斜坡,你就已经亲眼见证了早期工程思维的实际运作。学前儿童的机器人教育,并不是要把幼儿变成程序员。而是要给非常年幼的孩子提供理解周遭这个正被科技塑造的世界所需要的语言、自信与好奇心——而这一切,开始的时间,远比大多数新加坡家长意识到的要早得多。
新加坡的教育版图正在迅速演变。从小学的编程选修课,到贯穿整个课程体系的 AI 素养倡议,孩子被要求以比以往任何一代都更年轻、更深入的方式接触科技。从最早的年龄起就融入 STEM 思维的学前教育机构,给了孩子一份真正有意义的领先优势——不只是技术能力,更是让科技变得有意义的那种思维习惯:解决问题的能力、坚持不懈、创造性思考,与协作能力。
本指南将解释为什么机器人与 STEM 活动,属于学前教育阶段;从 18 个月大到幼儿园阶段,适龄的参与实际上是什么样子;以及新加坡的家庭,如何在优质的学前教育机构与家中,共同支持这份学习。
从出生到 6 岁,是大脑发育最迅速的时期,也是打下 STEM 基础的理想窗口期。
大脑发育的高峰期
空间推理与因果思维——正是计算思维的核心基础——在这一时期最早形成。
智慧国的时代背景
新加坡对 AI 素养的推动,意味着孩子需要从最早的年龄起,就具备好奇心与对科技的自在感。
真正有意义的领先优势
不仅仅是技术能力,更是一种思维习惯:坚持不懈、创造性思考,与协作能力。
每个阶段适龄的 STEM 教育是什么样子。
Core Focus
因果关系
Typical Activities
感官游戏、有反馈的玩具、弹出式与发条玩具。
Skills Developed
丢东西、按按钮:每一个动作都在教导「特定动作 = 可预测的结果」——这正是所有编程背后的核心逻辑。
Core Focus
排序与搭建
Typical Activities
多步骤指令、方向控制地面机器人、乐高/得宝积木搭建。
Skills Developed
培养排序能力、空间意识与算法思维——全都通过游戏进行。
Core Focus
解决问题与迭代
Typical Activities
完整的工程循环:规划 → 搭建 → 测试 → 改进。机器人套件、可视化积木编程、协作设计挑战,以及调试。
Skills Developed
为每一门学科,建立元认知习惯。
动手实践、充满游戏性,并融入孩子熟悉的情境。
地面机器人导航
按下方向按键,观察机器人跟随——即时的视觉因果反馈。
搭建挑战
带任务简报的乐高/得宝搭建:同时培养空间推理、规划能力与精细动作技能。
模式与排序
模式识别:理解代码中循环与数据结构的前置能力。
不插电编程
「真人机器人」游戏,教授方向逻辑与排序能力:完全无需屏幕时间。
可视化积木编程
适合 5 岁以上孩子的拖拽式编程:无需阅读能力,却是真正的编程逻辑。
斜坡与滑轮游戏
简单机械引入物理学与工程学概念:预测、测试、解释,培养科学思维习惯。
科技本身几乎只是媒介,真正的价值,在于这些可迁移的能力。
解决问题的能力
把挑战拆解成步骤:可迁移到数学、语言与社交情境。
创造力与设计思维
想象尚不存在的事物:驱动艺术、故事与创新的,正是同一种能力。
韧性与坚持不懈
机器人活动让「反复迭代」变得寻常:是努力与调整——而非天赋——带来成果。
协作能力
协商、解释自己的思路、倾听同伴:不可替代的人类智能技能。
从第一天起,AI 就作为第三语言——与英语、华语并列。
AI — 人工智能
计算思维、数字工具与科技逻辑:根据每个孩子的发展阶段校准。
HI — 人类智能
创造力、同理心、批判性思维与沟通能力:任何算法都无法取代的能力。
MI — 多元智能
加德纳的框架:以每个孩子独特的强项,作为进入 STEM 学习的切入点。
从一开始就个性化定制:一个肢体动觉学习者,会先通过肢体活动探索排序概念,再过渡到地面机器人。一个空间智能突出的学习者,则可能自然地被搭建挑战所吸引,再从中连接到编程逻辑。EdnoLand 课程科技,能适应每个孩子的节奏与特质。
日常材料,却蕴含着真正深刻的思维。
「真人机器人」游戏
轮流扮演机器人与程序员:教会孩子给出精确、无歧义的指令(编程的核心概念)。
跟着食谱做菜,作为编程练习
每一步 = 序列中的一条指令:「如果我们跳过一步会怎样?」能让算法思维变得真实可感。
纸箱工程挑战
胶带、吸管、纸箱:搭建最高的塔,或为玩具车搭一座桥:成本低廉,思维含量高。
分类与归纳游戏
按颜色、大小、形状分类:在完全不涉及术语的情况下,教会数据分类与布尔逻辑。
策略桌游
蛇梯棋、Code Master:序列思维、策略,以及理解后果。
关键要诀:问「这样不行——我们来搞清楚为什么吧!」,而不是直接给出答案。失败是一个数据点,而不是一个定论。
分辨出真正融合的 STEM 教育,与表面化的接触。
融入其中,还是外加环节?
融合式课程能建立有意义的联系。独立的单元活动则显得脱节。
屏幕与动手实践的平衡?
扎实的学前 STEM 教育,高度依赖实体的、可操作的体验——而不只是数字工具。
是否认可个体强项?
「一刀切」的做法,忽略了重点。寻找那些能照顾孩子各自强项所在的课程。
技术能力与人类能力兼顾?
最好的早期 STEM 教育,在培养计算思维的同时,也发展创造力、沟通能力与韧性。
学前儿童的机器人与 STEM 教育,不是一种奢侈品,而是一种符合发展阶段的方式,在培养最重要的这个时刻,培养完整的孩子——建立好奇心、自信,以及「弄清楚事情永远值得付出努力」这份信念。
一个常见的假设是,机器人与编程是大孩子才该学习的学科,应该留给小学的计算机课程,或周末的补习课程。但幼儿发展领域的研究,讲述的是一个不同的故事。从出生到六岁的岁月,是人一生中大脑发育最迅速的时期,而孩子在这个窗口期内建立的认知结构——包括空间推理、因果思维,与序列逻辑——恰恰正是日后支撑计算思维的那些基础。
在学前教育阶段引入机器人概念,并不意味着让一个两岁孩子坐在屏幕前。而是意味着设计能锻炼同样认知肌肉的游戏体验:需要提前规划的积木搭建,反映指令序列逻辑的简单排序游戏,以及通过能对孩子行动做出反馈的玩具与工具,来引导探索因果关系。当这些体验是有意为之、并根据发展阶段校准时,它们就能为日后小学及更高阶段更正式的 STEM 学习,建立起真正的准备度。
新加坡的智慧国倡议,以及全国范围内对 AI 素养的重视,让这份基础显得格外贴切。那些从小就习惯提出「这是怎么运作的?」与「如果我改变这个会怎样?」的孩子,在一个正被自动化与人工智能重塑的经济体中,处境要有利得多。而学前教育阶段,展开这场对话,并不算太早。
了解每个阶段符合发展要求的内容,能避免家长与孩子双方都感到挫折。学前儿童的机器人学习,会沿着一条清晰的进阶路径展开,这条路径尊重的是孩子在认知与身体上的实际状态,而不仅仅是年龄数字。
在这个阶段,孩子在最字面的意义上就是科学家。他们反复丢东西,以观察会发生什么;按按钮,以听到声音;堆叠积木塔,再把它推倒。这个阶段最合适的 STEM 基础,是丰富的感官游戏、能对触碰或动作做出反应的玩具,以及简单的因果关系探索。一个弹出式玩具或发条动物,从发展学的角度说,是孩子第一次接触到「特定动作会产生可预测结果」这一理念——这正是所有编程背后的核心逻辑。
在三到四岁之间,孩子发展出跟随多步骤指令所需要的工作记忆,并开始思考顺序:什么在先,什么在后。这是引入简单搭建套件、方向移动游戏,以及事件按逻辑顺序发生的引导式讲故事的理想时机。像通过按方向按键来「编程」一台小型地面机器人、或按照视觉计划搭建简单的乐高结构这样的活动,感觉像是游戏,却在培养排序能力、空间意识,以及算法思维的萌芽。
到了幼儿园年龄,孩子已经准备好体验一个微缩版的完整工程循环:规划、搭建、测试、改进。他们能在一项共同的设计挑战上协作,能容忍失败并再次尝试,并开始能表达清楚为什么某样东西没有成功。在这个阶段,适龄的机器人套件、积木式可视化编程工具,以及结构化的 STEM 挑战,变得真正强而有力。调试的过程——弄清楚为什么机器人转错了方向、再加以纠正——培养的元认知习惯,惠及的不仅仅是科技领域,而是每一个学科。
最好的学前 STEM 活动,与你在中学阶段看到的编程竞赛完全不同。它们是动手实践的、充满游戏性的,并且融入了孩子熟悉的情境。以下是一些在整个学前年龄段都行之有效的活动:
地面机器人导航。 专为 3 岁及以上孩子设计的简单可编程地面机器人,让孩子能按下方向按键,观察机器人跟随他们的指令。即时的视觉反馈,让因果思维变得具体而令人满足。
用乐高或得宝进行的搭建挑战。 开放式与引导式的搭建挑战,能同时培养空间推理、规划能力,与精细动作技能。加上一条简单的任务简报(「搭建一个能装下一个小玩具而不会倒塌的东西」),就自然而然地引入了工程思维。
模式与排序游戏。 为孩子开个头,让他们接着完成序列:红、蓝、红、蓝;大、小、大、小;圆形、圆形、三角形。模式识别,是日后理解代码中循环与数据结构的前置能力。
不插电的编程活动。 像 Robot Turtles 这样的游戏,或「真人机器人」游戏——一个孩子扮演「机器人」,跟随另一个孩子给出的指令——能在完全不涉及屏幕时间的情况下,教会方向性语言与逻辑排序。
积木式可视化编程。 对 5 岁及以上的孩子,简化的可视化编程平台使用拖拽式积木而非文字,让编程逻辑无需阅读能力也能理解。这些工具,以一种符合发展阶段的方式,连接起游戏与正式编程。
斜坡与滑轮探索。 简单机械、斜坡、杠杆与滑轮,引入了物理学概念与工程推理。让孩子在测试前先预测会发生什么,并在之后解释他们观察到了什么,能培养科学思维的习惯。
在所有这些活动中,关键在于成人所扮演的角色:提出开放式问题,而不是直接给出答案。说一句「哦,这样不行,我们来搞清楚为什么吧!」,能教会孩子,失败是一个有用的数据点,而不是一个定论。这种心态,是 STEM 思维与终身学习自信心的共同基础。
关于学前儿童机器人与 STEM 活动,最重要的理解之一,是科技本身几乎只是一个媒介。真正的价值,在于这些活动所培养的更广泛的能力——那些任何算法都无法复制、并且无论孩子未来从事什么职业都需要的能力。
孩子学会把一个挑战拆解成更小的步骤,并系统性地逐一解决——这项能力,同样能迁移到数学、语言学习,与社交挑战之中。
设计一个结构或规划一条编程路径,都需要孩子想象一个尚不存在的事物——驱动艺术、讲故事与创新的,正是同一种创造力。
当机器人走错方向时,孩子必须再次尝试。机器人活动让「反复迭代」变得寻常,教会孩子,是努力与调整——而非天生的才能——带来成果。
小组 STEM 挑战,要求孩子协商、解释自己的思路,并倾听他人——这正是在一个融入 AI 的世界中,依然不可替代的人类智能技能。
这些能力,正处于才儿坊所称的「人类智能」(HI)的核心位置——那些独属于人类的同理心、创造力、沟通能力与适应能力,与 AI 能力相辅相成,而非相互竞争。早期 STEM 教育的目标,不是培养出一批儿童工程师,而是培养出有能力、有好奇心、有韧性的人,让他们准备好与自己未来的科技并肩协作,并引领它。
在才儿坊,机器人教育与计算思维,不是外加的补习项目。它们编织进一套课程之中,该课程将 AI 视为与英语、华语并列的第三语言,确保科技素养,从孩子学习旅程的最初起,就在真实的情境中发展。
我们的方法,围绕三大相互关联的支柱构建。人工智能(AI)课程,以适合每个孩子发展阶段的水平,让孩子接触计算思维、数字工具,以及科技运作的逻辑。人类智能(HI)课程,培养让科技变得有意义、且任何算法都无法取代的创造力、同理心、批判性思维与沟通能力;而植根于霍华德·加德纳理论框架的多元智能(MI)课程,确保每个孩子独特的强项——无论是逻辑数学、肢体动觉、空间,还是自然智能——都被识别、培养,并作为进入 STEM 学习的切入点被善加利用。
这套三支柱模式意味着,一个肢体动觉智能突出的孩子,可能会先通过肢体活动接触排序概念,再过渡到地面机器人。一个空间智能突出的孩子,可能会自然地被搭建挑战所吸引,再从中连接到编程逻辑。通过照顾每个孩子各自强项所在之处,才儿坊让 STEM 学习真正具有包容性,而不是人为地追求统一。
我们的 EdnoLand 课程科技与 EdnoAI 应用,打造出一个能适应每个孩子节奏与特质的个性化学习环境,为教育者提供丰富的数据,以支持每一位学习者,同时保持教室体验的温暖、游戏性与以孩子为中心。在才儿坊,AI 与三语学习的相遇,感觉自然而然、而非附加的补充,因为从一开始,语言与科技,就被同等重视地教授——作为理解世界、并为世界做出贡献的同等重要的工具。
学前 STEM 学习,在家中得到强化时最为有效,但这并不需要昂贵的套件或专业知识。一些最有效的活动,使用的是日常材料,几乎不花费任何成本。
「真人机器人」游戏。 轮流扮演机器人与程序员。「程序员」给出单步指令(「向前走一步」「向左转」「停」),「机器人」精确地执行这些指令。当机器人完全按照指令行动——即使结果有些滑稽——这教会孩子,指令必须精确、无歧义,这正是编程的核心概念。
跟着食谱做菜,作为编程练习。 和孩子一起完成一份简单的食谱,把每一步都当作序列中的一条指令。问问孩子,如果跳过一步,或颠倒了顺序,会发生什么。这能让算法思维感觉贴近生活、真实可感。
搭建与测试的工程挑战。 用纸箱、胶带、吸管与手工材料,设定一个简单的挑战:搭建最高的塔,搭一座能承受一辆玩具车的桥,或设计一个能装下五颗弹珠的容器。所用的材料成本很低,但引发的思考,却真正富有深度。
分类与归纳游戏。 按颜色、大小、形状或材质给物品分类,是数据分类最容易理解的形式。加上一条简单的规则(「所有红色的放这里,其他的放那边」),你就在完全不涉及术语的情况下,引入了布尔逻辑。
具有逻辑结构的桌游。 像蛇梯棋和 Code Master 这样的游戏,培养序列思维、策略,以及「行动会带来后果」的理解。对接近幼儿园年龄的孩子而言,这些游戏能自然地延伸为关于规划与预测的对话。
所有这些活动中最重要的要素,是你作为家长的参与。看到成人以好奇心与坚持不懈、而非挫败或回避的态度来面对问题的孩子,会自然而然地吸收这些习惯。你不需要懂得编程,就能养育出一个对科技感到自在的孩子。你只需要愿意,和他们一起感到好奇。
面对新加坡如此众多的补习课程与学前教育选项,很难分辨什么是真正融合的 STEM 教育,什么只是表面化的接触。在评估一所学前教育机构在机器人与科技方面的方法时,不妨考虑提出以下问题:
科技是融入课程之中,还是作为一个独立的附加环节提供的?融合式的方法能建立有意义的联系;独立的单元活动,可能会让人感觉与其余学习内容脱节。这套课程,如何在屏幕时间与动手的、实体的学习之间取得平衡?符合发展学原理的学前 STEM 教育,高度依赖实体的、可操作的体验,而不只是数字工具。学校是否认可并建立在每个孩子的个人强项之上?一套「一刀切」的 STEM 课程,忽略了重点。寻找那些承认不同学习特质、并照顾孩子当下实际状态的方法。技术思维与人类能力,是否被同等重视?最好的早期 STEM 教育,在培养计算思维的同时,也发展创造力、沟通能力与韧性,因为这两套能力,对孩子的未来而言,都同样重要。
每一所持有 SPARK 认证的才儿坊中心,在设计时都充分考虑到了所有这些原则。英语能力与华语沉浸式学习,与 AI 素养一同发展,让孩子在一个从第一天起,就认真对待他们各自多元智能的环境中,获得完整的三语优势。
今天开始上学前教育机构的孩子,将进入一个由人工智能、自动化,以及我们尚无法完全预见的科技所塑造的职场。而我们能做的,是确保他们迎接这个未来时装备齐全:拥有理解科技的逻辑思维,拥有明智运用科技的创造力与同理心,也拥有在变化发生时持续学习的韧性。
学前儿童的机器人与 STEM 活动,不是一种奢侈品,也不是专为学术上领先的孩子设计的加速课程。它们是一种符合发展阶段的方式,在培养最重要的这个时刻,培养完整的孩子。及早开始这件事最有力量的地方,不在于孩子学到了更多事实,而在于他们与学习本身建立起了一种关系——一种以好奇心、自信心,以及「弄清楚事情永远值得付出努力」这份不可动摇的信念为特征的关系。
你在这些早期岁月里所建立的基础,不仅仅是为孩子进入小学做准备。它们,是为孩子日后的一切做准备。
才儿坊——三语 AI + HI + MI 课程体系
我们的 AI + HI + MI 三语课程体系,从 18 个月大起,将机器人教育、编程与语言学习,融合为一段流畅、充满欢乐的体验。欢迎亲自前来体验。
