基于数学与科学教育的积木轨道搭建及教学
本文探讨了积木轨道玩具在数学与科学教育中的应用价值，重点介绍了积木的尺寸设计、建模方法及其在教学中的功能实现。研究基于儿童安全标准，确定了直径为48mm的积木尺寸，并设计了直径为19mm的轨道孔，以确保弹珠顺利通过并提升搭建的容错性。通过Blender软件与Python脚本的结合，实现了积木的自动化建模与轨道编码，进一步利用Unreal Engine 5增强了积木的交互性。文章还提出了积木轨道的编码系统，支持坐标解析与最优解评估，提升了搭建的效率性与趣味性。研究表明，数字化积木模型不仅帮助学生直观理解空间关系，还在几何、计数、物理等学科教学中发挥了积极作用，为传统教学工具的现代化转型提供了新思路。
基于具身教育心理学的积木教学
本研究以具身认知理论为基础，探讨开放式轨道积木在教育中的应用价值。文章指出，传统积木教学在限制发散性思维、缺乏身体参与和自主探究等方面存在不足，而开放式轨道积木通过动态轨道设计、模块化组合与运动反馈机制，有效促进了学生的空间思维、协作能力和创新素养。研究构建了基于“身体参与、环境互动、情境嵌入”三大要素的评价模型，并制定了详细的评分标准与权重分配。通过案例分析，验证了该模型在评估学生具身学习效果方面的可行性与有效性。实验结果表明，儿童在拼搭轨道过程中，能够通过动手操作与环境反馈建立对物理概念的理解，显著提升了手眼协调、空间感知与问题解决能力。本研究为具身认知理论在教育工具设计中的应用提供了实证支持，也为未来教育实践中开放式积木的推广提供了理论依据与实践路径
发明专利成果展示
自2024年2月以来，以公司的名义
申请专利11件(其中发明专利3件)，
已授权专利8件，
已授权软件著作权2项。