随着现代科技的发展，越来越多的儿童有机会接触到计算机等现代科技设备。面向儿童的编程研究为儿童提供了一个学习体验编程过程的机会。传统编程语言中的语法、复杂指令及大量输入工作使儿童理解和使用起来很不方便。图形化编程允许儿童通过对各种图形进行拖动，来完成编程的过程。但仍有弊端。实物编程将实物交互方式与编程有效的结合起来，为儿童编程提供了一种有效的途径。儿童通过对实物的拼接组合，就可以完成普通程序语言通过键盘输入代码完成的工作。为此，本文开发了一套面向5-9岁儿童经济实用的实物编程工具。儿童通过摆放积木编程语言块，可以单人或者双人协作完成特定的编程任务。　　 本文的主要工作如下:　　 1.面向儿童的实物编程研究现状分析　　 通过阅读大量国内外实物编程领域的文献，分析总结相关研究现状。并且通过对比不同解决方案，找出符合中国这样发展中儿童国家的相关研究方案，为开发面向中国儿童的实物编程工具提供借鉴。　　 2.面向儿童的实物编程语言设计　　 遵循国外相关面向儿童工具的设计准则，同时考虑了5-9岁儿童的认知特点，设计了基于积木块的实物编程语言。有8种不同的编程块:开始结束块、动作块、循环控制块、数字编程块、传感器编程块、协同控制编程块和可行路径编程块。在每个块上通过图形和文字的方式来帮助儿童理解编程块的功能，同时块上的磁铁可以帮助儿童进行连接并且减少语法错误。　　 3.设计并开发面向儿童的实物编程原型　　 本工具根据不同的编程场景——迷宫出逃游戏和做家务活动，开发了两套实物编程原型工具T-Maze和CoPro。通过计算机视觉技术，将现实中的实物编程块映射为程序中的虚拟语义。同时，可以支持单人或者双人协作完成编程任务，给儿童以丰富的编程体验。　　 4.编程原型的的用户研究　　 对于本实物编程工具中的两个实物编程场景，进行了累积近50人次的儿童评估。通过实验，一方面得到了儿童大量的反馈，极大程度上帮助我们对工具进行改进。另一方面，通过用户实验，验证了本实物编程研究的设计目标和价值。