用大白话说机器人与 STEM
机器人与 STEM 学习课程到底包含什么
新加坡的机器人与 STEM 辅导教导学生使用 LEGO Education、BBC micro:bit 与 Arduino 等平台来设计、搭建并编程机器人，同时学习背后的科学与数学。课程依循「规划、搭建、测试、改良」的工程设计循环，并为有兴趣的学生准备科学馆主办的全国机器人竞赛（NRC）与世界机器人奥林匹克（WRO）等比赛。
- 01LEGO Education、micro:bit 与 Arduino 平台
- 02传感器、马达、齿轮与控制逻辑
- 03先图形化编程，再文字编程（Python、C/C++）
- 04工程设计循环：规划、搭建、测试、改良
- 05NRC 与 WRO 竞赛项目准备
- 06全岛上门或线上
一门课涵盖什么
新加坡机器人与 STEM 学习课程的内容
从第一块积木，到一台会自己思考的机器人
机械搭建与运动
做出一个真正会动的结构
齿轮、齿轮比与扭矩；横梁、框架与加固，打造稳固的底盘；马达、轮子与传动系统；为什么底盘晃动会让机器人在跑代码前就输掉任务
传感器与电子
赋予机器人感官
颜色、距离、触碰与陀螺仪传感器；读取输入并据此行动；micro:bit 的引脚、LED 与加速度计；Arduino 面包板、电阻与简单电路
编程与控制
从拖放积木到真正的代码
在 LEGO SPIKE 与 MakeCode 上做图形化编程；循环、条件判断与变量；过渡到 Python 与 C/C++；传感器驱动的行为与 PID 式循线；调试一台「理应能动」的机器人
设计循环与竞赛
在压力下学以致用
把「规划、搭建、测试、改良」养成工作习惯；NRC 常规组在比赛垫上的任务策略；WRO RoboMission 与 Future Innovators 赛道；工程日志、团队合作与评审汇报
从小学到初级学院的路径
机器人与 STEM 在新加坡学习路径中的位置
对接教育部各阶段、学校计划与竞赛组别
- 1
小学 1–6 年级
LEGO Education 机器人与图形化编程；巩固数学、科学与 Code for Fun／应用学习计划，并可瞄准 NRC 低年级与高年级小学组。
- 2
中学 1–4/5 年级
搭配 Python 与 C/C++ 的 micro:bit 与 Arduino；支持机器人课外活动、NRC 中学组，以及通往 O-Level 电脑科（7155）的入门通道。
- 3
直通车课程
在直通车创客空间里进行项目式 STEM，电子内容更深入，并能在课程之外自由参加 WRO 与 FIRST 挑战赛。
- 4
初级学院
为有 STEM 倾向的学生提供进阶项目与竞赛机器人，配合 H2 电脑科（9569）与 H2 理科。
- 5
毕业之后
自然衔接理工学院工程、计算机科学学位，以及新加坡正在大力建设的人工智能与机器人领域。
在第一次搭建之前
机器人与 STEM 家庭最先问我们的问题
搭建、测试、失败——机器人学习正是在这里扎根
第一次不能运作的机器人是教材，而非失败。教练把「规划、搭建、测试、改良」的设计循环放在核心，让孩子亲自发现为什么齿轮会打滑、传感器会误读，而不是被人告知。调试本身就是最深的学习。
这些技能直接喂养学校的电脑课
机器人与 STEM 课程训练的分解、逻辑与调试，对应着 Code for Fun（自 2020 年起为高年级小学生的必修课程）、学校的应用学习计划、O-Level 电脑科（7155）与 H2 电脑科（9569）。看起来像玩乐的东西，正是教育部课程日后会评估的同一套计算思维。
搭建较多的机器人需要合适的套件，最好还有空间
编程与模拟很适合搬到线上，但机械搭建不然。松脱的齿轮、弯曲的底盘或没装好的马达，教练面对面时更容易发现。如果孩子想走动手搭建的路线，请尽早告诉我们，好让我们从一开始就配上合适的套件与形式。
竞赛是一扇门，不是必须
许多学生学机器人纯粹是出于好奇、自信，以及让东西动起来的乐趣。NRC 与 WRO 准备是为想接受挑战的人而设；本课程作为纯粹的兴趣拓展同样有效，绝不强制任何人踏入赛场。
如何选平台
机器人与 STEM 课程中的平台——各选项如何比较
为学生选择合适的起点
| 平台 | 最佳起步年龄 | 学生学到什么 | 编程方式 |
|---|---|---|---|
| LEGO Education（SPIKE、WeDo） | 小学一年级起 | 机械、齿轮、序列、自信 | 拖放式积木 |
| BBC micro:bit | 高年级小学起 | 传感器、输入、简单实体计算 | 先 MakeCode 积木，再 Python |
| Arduino + 电子 | 中学起 | 电路、元件、嵌入式控制 | C/C++ 文字编程 |
| 竞赛方向（NRC / WRO） | 按组别从小学到初级学院 | 设计循环、策略、团队合作、汇报 | 由组别规定的平台 |
我们辅导谁
新加坡机器人与 STEM 课程适合谁
我们按学习者匹配教练、平台与进度
好奇的小学搭建者
喜欢把东西拆开再装回去的孩子，已准备好接触 LEGO Education 机器人与图形化编程，让搭建带动学习。
- 没有东西可做就坐不住
- 还没有编程基础
- 需要一个真实的成功体验
中学 STEM 探索者
进阶到 micro:bit 与 Arduino、想接触真实传感器、真实电路，以及 Python 或 C/C++ 文字编程的学生。
- 卡在积木与真实代码之间
- 传感器与电路逻辑显得抽象
- 还没有系统化调试的习惯
迈向竞赛的团队
备战全国机器人竞赛或世界机器人奥林匹克的学生与课外活动成员，需要设计循环的严谨，以及在时限下稳得住的策略。
- 任务在压力下失败
- 工程日志薄弱
- 面对评审汇报时紧张
想培养面向未来技能的家长
希望 STEM 拓展能把屏幕时间变成创造、并配合学校 ALP 与电脑科、且没有考试压力的家长。
- 只在消费屏幕，从不创造
- 想要能培养真本事的玩乐
- 一条通往电脑领域的清晰路径
机器人到底是怎么运作的
从一堆零件，到一台会做决定的机器人
每一台能运作的机器人背后的机械、传感器与代码。
一步步让机器人恰好前进一公尺
The problem
一台 LEGO Education 机器人的轮子直径为 5.6 厘米。学生想让它恰好向前行驶 1 公尺（100 厘米）后停下。马达以旋转度数来编程。马达应该转多少度？
Worked solution
- 1算出轮子转一圈走多远。转一整圈走的是周长：圆周率 × 直径 = 3.14 × 5.6 厘米，约等于每圈 17.6 厘米。
- 2算出多少圈才有 1 公尺。100 厘米 ÷ 每圈 17.6 厘米，约等于 5.68 圈。
- 3把圈数换算成度数，因为马达积木是按度数计算的。5.68 圈 × 360 度 ≈ 2046 度。
- 4编写动作：让两个马达同时正转 2046 度，然后停下。在 LEGO SPIKE 或 MakeCode 上做图形化编程，几下点击就能完成。
- 5在地板上测试并量度。如果它停在 96 厘米，代表真实轮径或打滑有偏差——调整数字再跑一次。这个「校准—再测试」的循环，正是整套技能所在。
Answer: 约 2046 度的马达旋转（再通过在实际地面上测试来微调）
机器人把抽象的数学变成孩子能亲眼看着滚过地板的东西。周长、除法与比例不再是作业纸上的算式，而成了机器人停在线上的原因——而计算与现实之间的落差，正是真正工程判断力被建立起来的地方。
机器人与 STEM 课程所建立在的平台
不同平台适合不同年龄与目标。一门好课程会从学生所在的位置开始，等他准备好就带他往上爬。
LEGO Education（SPIKE Prime、SPIKE Essential、WeDo）
小学与初中机器人的课堂标准：搭建快、拖放式编程，对初学者门槛低。请留意，LEGO 将在 2026 年年中停售 SPIKE 系列，改推新的计算机科学与人工智能套件——教练会让学生使用当前主流且具竞赛资格的平台。
BBC micro:bit
一块口袋大小的可编程板，内建 LED、按钮、加速度计与引脚。它是新加坡 Digital Maker 与 Code for Fun 计划的核心，因此既是兴趣拓展也是学校预备。先用 MakeCode 积木编程，再用 Python。
Arduino
给中学及以上学生的真实电子——亲手接线的面包板、电阻、传感器与马达，用 C/C++ 控制。它是从「拼装机器人」迈向真正嵌入式工程的桥梁。
Scratch、MakeCode 与 Python
编程进阶的阶梯本身：最小的孩子用视觉积木，MakeCode 作为过渡踏脚石，再走向用于传感器逻辑与竞赛自主的文字式 Python。同一套逻辑直接延续到 O-Level 与 H2 电脑科。
在新加坡参赛
机器人与 STEM 课程所准备的赛场
NRC 与 WRO 的赛制结构，以及教练在哪里发挥关键作用。
全国机器人竞赛（NRC）的赛制结构
由新加坡科学馆主办的 NRC，自 2023 年与世界机器人奥林匹克分开后，便作为独立赛事举办。2026 届以「Mission Meals」为主题，围绕粮食安全展开。学生按年龄组别竞赛：低年级小学（7–9 岁）、高年级小学（10–12 岁）、中学（13–17 岁）与大专（17–20 岁）。
| Component | What it covers | Marks / weight |
|---|---|---|
| 常规组（Regular Category） | 团队编程一台自主机器人，在限时内于主题比赛垫上完成任务挑战。这是对搭建可靠性与简洁代码的核心考验。 | 自主任务 |
| 公开组（Open Category） | 团队为真实世界问题设计一个有创意的机器人方案，并向专家评审汇报。工程日志与汇报在这里份量很重。 | 项目 + 汇报 |
| AI Maker 系列 | 动手搭建与编程的任务，把人工智能与机器学习带入机器人的决策之中。 | AI + 机器人 |
| CoSpace 机器人挑战 | 一种混合形式，把实体机器人与虚拟环境结合，同时考验编程与导航。 | 实体 + 虚拟 |
世界机器人奥林匹克（WRO）的赛制结构
WRO 与 NRC 分开举办，欢迎 8 至 19 岁的学生参加，共设四个组别。教练会帮学生或团队挑选最契合其强项与可投入时间的组别。
| Component | What it covers | Marks / weight |
|---|---|---|
| RoboMission | 搭建并编程一台自主机器人，在比赛场地上解决任务——经典的任务赛形式。 | 约 8–19 岁按组 |
| RoboSports | 每队两台机器人在快节奏、游戏式的对抗中正面较量，奖励可靠性与策略。 | 队对队 |
| Future Innovators | 一个开放的研究与搭建项目，针对真实问题，以创新与汇报为评分依据。 | 项目式 |
| Future Engineers | 最进阶的赛道，以面向较年长学生的自主与自动驾驶机器人为核心。 | 进阶／高年级 |
经得起考验的辅导
机器人与 STEM 学习者在哪里进步、在哪里失分
教练所培养的习惯，以及让一次搭建翻车的陷阱。
我们在每一次搭建中都遵循的工程设计循环
每一堂机器人与 STEM 课，从第一次 LEGO 搭建到 NRC 决赛，都依循同一个四步循环。把它养成习惯，正是「摆弄者」与「工程师」之间的分水岭。
- 1
规划
读懂问题、画出机器人草图、在碰第一块积木之前就决定它要感测什么、要做什么。年纪小的学生用画图来规划；年纪大的用代码流程图。
- 2
搭建
搭出稳固、平衡的底盘，把马达与传感器装在该装的位置。底盘晃动或弯曲，是大多数「代码错了」式挫折背后隐藏的真凶。
- 3
测试
让机器人在真实地面上跑，把实际发生的与原本规划的量度比较。靠数字，不靠感觉——它是停在 96 厘米还是 100 厘米？
- 4
改良
一次只改一样，再测试，并记进工程日志。一次只改一个变量的纪律，是年轻工程师能学到的最宝贵习惯。
机器人与 STEM 项目通常在哪里出错
大多数卡住的机器人不是什么编程谜团——而是几个可预测、可修正的习惯问题。
明明是搭建出了问题，却怪罪代码——弯曲的底盘或打滑的齿轮，会让好代码表现得忽好忽坏。
先检查机械：加固框架、把齿轮装牢、确认轮子转得正。先稳住硬件，再去调试软件。
机器人出状况时一次改好几样，结果根本分不清是哪一项起了作用。
一次改一个变量，再测试，并把结果记进工程日志。讲方法每一次都胜过靠运气。
略过规划就直接开搭，回头才发现机器人塞不进任务区或够不到传感器。
先花头十分钟画出机器人与策略。五分钟的规划，省下一小时的重搭。
把 NRC 公开组或 WRO 的评审汇报当成事后才补的东西，结果一台出色的机器人却因文档薄弱而失分。
从第一天就保持工程日志，并反复练习把设计抉择讲出口。评审评的是思考，不只是机器人本身。
机器人与 STEM 的真实进步长什么样
机器人没有 AL 或成绩等级，所以我们用四个掌握层级来追踪成长。这就是教练与家长能在项目之间看见真实进步的方式。
| Criterion | 初学者 | 进阶中 | 具竞赛实力 |
|---|---|---|---|
| 机械搭建 | 照步骤说明搭建 | 把一个设计改造去应对新任务 | 从零设计出稳固、为目的而造的机器人 |
| 编程 | 在协助下使用拖放积木 | 独立写出循环与条件判断 | 写出传感器驱动、带 PID 式控制的 Python 或 C/C++ |
| 调试 | 卡住时问教练 | 通过分段测试隔离出问题 | 系统化地诊断硬件还是软件出错 |
| 设计循环 | 先搭建再规划 | 先规划再搭建，带一些迭代 | 完整跑「规划—搭建—测试—改良」，并把每一次更改记进日志 |
新加坡情境
机器人与 STEM 如何衔接新加坡的学校
机器人与 STEM 课程与教育部路径的交汇点
机器人是兴趣拓展，但在新加坡，它就紧贴着学校课程——这正是许多家长把它视为面向未来的准备、而非单纯爱好的原因。
Code for Fun
自 2020 年起为高年级小学生的必修课程，通过 Digital Maker 计划建立在 micro:bit 之上。一个已经熟悉 micro:bit 的孩子，走进这些学校课堂时就已经领先一步。
应用学习计划与课外活动
大多数学校通过 ALP 与机器人课外活动开展 STEM。辅导相同的搭建与编程技能，让学生能在学校团队里贡献与带头，而不是追着进度跑。
O-Level 与 H2 电脑科
这里训练的分解、算法与调试，直接喂养 O-Level 电脑科（7155）与 H2 电脑科（9569），那里会考 Python 与解题能力。
家门口的全国竞赛
新加坡主办 NRC，也承办过 WRO 世界总决赛，所以一个有动力的学生有一条清晰的本地竞赛阶梯可以攀爬——也是直接招生（DSA）或作品集申请上一笔实在的记录。
Why Eduprime
为什么家庭选择 Eduprime 学机器人与 STEM
真正的项目式 STEM 辅导，与「玩玩就走」的课有何不同
会搭建的教练，不只是讲课
我们的机器人与 STEM 教练以工程设计循环来上课，让孩子搭建、测试、调试并改良一台真实的机器人，而不是看一段讲机器人的幻灯片。
一条货真价实的平台阶梯
我们以合适的节奏带学生往上走——从 LEGO Education 到 micro:bit 再到 Arduino，从图形化编程到 Python 与 C/C++——而不是让他永远停在初学者积木。
懂竞赛，但不承诺名次
熟悉 NRC 与 WRO 赛制的教练，会诚实地把搭建、编程与汇报准备好。我们把学生备战到位；名次由主办方决定。
与新加坡课程衔接
课程巩固 Code for Fun、学校应用学习计划，以及通往 O-Level 与 H2 电脑科的路径，让兴趣拓展同时成为实在的备考。
看得见的进步
工程日志、技能清单与项目展示让家长在课与课之间都心里有数——是问责，而非一个看不透的黑箱。
全岛、上门或线上
搭建较多的课在新加坡全岛面对面进行，编程与模拟则通过共享屏幕在线上进行——按学生的目标与你的时间安排来匹配。
Lesson formats
和我们学机器人与 STEM 的方式
选择契合学生程度与你时间安排的形式
一对一上门辅导
项目式教练上门，进行完全动手、搭建较多的机器人课程，使用学生自己的或推荐的套件。
- 完全个性化的项目
- 最适合机械搭建作业
- 教练手把手指导实体机器人
- 家长在家可见进度
一对一线上
通过共享屏幕进行实时一对一，做 micro:bit 或 Arduino 的编程、电子理论与模拟。
- 时间灵活，无需通勤
- 很适合编程与 Python
- micro:bit／Arduino 模拟器
- 同一批项目式教练
小组（2-4 人）
程度相近的小组共享一个搭建挑战——最接近竞赛中真实的团队合作。
- 每位学生成本更低
- 真实的团队协作
- 模拟 NRC／WRO 的团队合作
- 同伴驱动的调试
Fees
新加坡机器人与 STEM 课程费用
透明的市场行情配套——免费咨询后确认
体验配套
在投入之前先试试项目式机器人
S$200-400
4 sessions · ~S$50-100 / session
- 免费的程度与兴趣咨询
- 搭建并编程出第一台能运作的机器人
- 平台建议（LEGO ／ micro:bit ／ Arduino）
- 开始撰写工程日志
常规
整个学期每周的项目辅导
S$50-100 / hr
每月 sessions · 按月计费
- 每周一对一或小组
- 平台阶梯式进阶
- 技能清单更新
- 每个里程碑都有项目展示
竞赛备战
为 NRC 或 WRO 参赛而专注搭建
S$70-130 / hr
灵活 sessions · 按教练资历
- NRC ／ WRO 组别策略
- 任务搭建与编程辅导
- 工程日志与汇报
- 限时模拟演练
若第一节课后契合度不对，免费重新匹配教练。
以上数字为新加坡机器人与 STEM 辅导的典型市场行情，仅供参考；你的实际费率取决于程度、教练经验、形式、地点，以及是否提供器材，并在免费咨询后确认。如需套件，套件费用另计并会预先告知。适用情况下加收消费税（GST）。
Accountability
机器人与 STEM 的进步看得见
我们在课与课之间让家长知情——是问责，而非猜测
工程日志
每一次搭建、试过的更改与学到的东西的持续记录——正是竞赛中评审所奖励的同一套纪律。
技能清单
学生在搭建、编程、调试与设计循环上的位置，从初学者到具竞赛实力。
项目展示
每台完成的机器人都会被演示与讲解，让进步成为你能看着它动起来的东西，而不只是读到的。
平台进阶记录
学生何时、为何准备好往上走——从 LEGO 到 micro:bit 再到 Arduino，从积木到 Python——对家长保持透明。
Our tutors
这些搭建背后的机器人与 STEM 教练
按学生程度与目标匹配的项目式专才
- 工程、计算机科学或 STEM 教育背景
- 对 LEGO Education、micro:bit 与 Arduino 有动手经验
- 指导过 NRC 与 WRO 团队的教练（视情况而定）
- 从图形化编程到 Python 与 C/C++ 都能驾驭
- 通过 Eduprime 审核以及实操搭建与编程评估
Mr Tan
9 年
机械工程学士（NUS）；前机器人课外活动导师
LEGO 与 micro:bit 搭建、NRC 常规组任务策略
“我一半的工作是说服学生：问题出在晃动的底盘，不是代码。把搭建修好，代码忽然就显得聪明了。”
蔡老师
7 年
计算机科学学士（NTU）；NIE 受训
从积木过渡到 Python、调试纪律、O-Level 电脑科衔接
“我希望孩子享受机器人失败的那一刻——因为那正是他开始像工程师一样思考的那一刻。”
拉詹老师
8 年
电气与电子工程学士（NUS）；创客空间负责人
Arduino 电子、传感器与电路、WRO Future Innovators 项目
“Arduino 是它不再是玩具的地方。学生接出一个真实电路，它做出真实的事，从此他们看科技的眼光就不一样了。”
林老师
6 年
教育学士（NIE），STEM 专项；小学拓展课程负责人
幼龄初学者、LEGO WeDo 与 SPIKE、培养自信
“对最小的孩子来说，搭建就是课程本身。让他们迷上让东西动起来，编程自然就跟着来了。”
What families say
新加坡家庭如何评价我们的机器人与 STEM 辅导
来自我们服务过的家庭与学生的代表性体验
我儿子花好几个小时打游戏，却从没动手做过什么。跟教练上了一个学期的 LEGO 机器人后，他开始在饭桌上画设计图。从消费转向创造，正是我们所盼望的转变。
Mrs Tan W.
小四男生的家长 · 榜鹅 · 一对一上门
她卡在图形化编程上很沮丧。教练让她按自己的节奏过渡到 micro:bit 再到 Python，他教的那套系统化调试，直接用进了她学校的电脑课。
Mr R. Kumar
中二女生的家长 · Tampines · 一对一线上
我们想要 NRC 备战，得到的是诚实的那一种——没承诺会赢，只有稳扎稳打的搭建、编程与汇报练习。我儿子的团队准备得充分多了，在评审面前也镇定多了。
Mdm Sarah A.
小六男生的家长 · 武吉班让 · 小组
Arduino 课程比我女儿已经学腻的课后班高了一个档次。真实电路、真实的 C 代码，还有一位真能回答她电子问题的教练。
李先生 K.
中三女生的家长 · 碧山 · 一对一上门
我最看重的是工程日志——我终于能看到儿子在课与课之间学了什么，而不是只听到一句『很好玩』。到第三个项目时，进步已经很清楚了。
Mrs Goh L.
小五男生的家长 · Sengkang · 小组
我作为初级学院学生加入，想为一个 WRO 风格的项目做搭建，也想在申请计算机科学前复习一下。教练在编程与设计思维上都把我推得很紧，确实把我的水平拉上去了。
嘉恩
初院一年级学生 · 金文泰 · 一对一线上
Student journeys
机器人与 STEM 的成长历程
从第一块积木到自信搭建者的代表性路径
一个爱屏幕却从不动手做东西、没有编程基础的小四男生。
- 从 LEGO Education 搭建入手，让构造带动学习
- 进入图形化编程，做出他第一台传感器驱动的机器人
- 开始在课与课之间画自己的设计图
从一个被动的屏幕使用者，变成一个会为了乐趣去规划、编程并测试自己机器人的搭建者。
小四男生 · 约 2 个学期
一个卡在图形化编程、每次项目出错就沮丧的中二女生。
- 从积木过渡到 micro:bit MakeCode，再到 Python
- 学会系统化地隔离硬件与软件故障
- 把调试习惯带进她学校的电脑课作业
建立起独立做文字编程的自信，并以真正的解题方法对待学校电脑课。
中二女生 · 约 3 个学期
一支备战全国机器人竞赛的小六课外活动团队，机器人很强但汇报薄弱。
- 通过「规划—搭建—测试—改良」收紧搭建与任务代码
- 从第一堂课就好好保持工程日志
- 反复练习评审汇报，直到清楚而自信
在搭建、编程与汇报上都准备充分地踏入 NRC，并从容应赛。
小六课外活动团队 · 竞赛季
如何开始
与 Eduprime 一起开始机器人与 STEM 课程
从第一次交谈，到一台由学生亲手搭建并编程的机器人
- 1
免费咨询
我们聊聊孩子的年龄、喜欢做什么、是否有编程基础，以及是否以竞赛为目标。
约 15 分钟 - 2
匹配教练与平台
我们按程度匹配一位项目式 STEM 教练与合适的平台——LEGO Education、micro:bit 或 Arduino。
1–3 天 - 3
首次搭建课
学生搭建并编程出第一台能运作的机器人，让教练读懂他的程度、习惯与投入度。
第 1 堂课 - 4
逐层叠加技能
通过「规划—搭建—测试—改良」的循环加入机械、传感器与编程，每一步都难一点点。
持续进行 - 5
项目或竞赛搭建
把技能用在任务挑战或真正的 NRC／WRO 参赛作品上，全程撰写工程日志。
项目阶段 - 6
成果展示与下一个挑战
学生展示并演示机器人；教练复盘进度并设定下一个搭建目标。
每个项目
范围一览
与 Eduprime 学机器人与 STEM 课程涵盖什么
诚实的范围——有结构的项目式涵盖，绝不保证竞赛成绩
- 3
- 核心平台（LEGO、micro:bit、Arduino）
- P1–JC2
- 支持的阶段
- 一对一
- 或小组
- 全岛
- 上门或线上
家长与学生的问题
新加坡家长与学生最常问的机器人与 STEM 课程问题
关于年龄、套件、竞赛以及如何衔接学校的直接解答