簡単な回答
各レッスンでは、BOLTの全機能を紹介するのではなく、測定可能な目標を1つ設定することから始めましょう。コーディングの目標（順序、ループ、センサーによる動作）と算数の目標（速度、距離、角度）を選び、同じアクティビティを2回実施して生徒が修正できるようにします。コードが確実に動作してから、物理的な組み立てやアクセサリーを1つ追加します。
BOLTユニットは、レッスンがやりすぎようとすると崩れてしまいます。ロボットはそれ自体で魅力的なので、クラスを失う最も早い方法は、新しいコード、新しい数学、新しいハードウェアを同じ45分で導入することです。BOLTを最大限に活用する教育者は、最初のセッションをショーケースではなく、キャリブレーションランとして扱います。
以下の5つのステップは、中学校または高校の標準的なスケジュールに沿って順序付けられています。セットアップセッション1回、コーディングセッション2回、数学セッション1回、共有セッション1回です。各ステップには、次に進むべきかどうかを示すチェックポイントと、静かに最も時間を浪費するミスが含まれています。
ステップ 1: レッスンごとにコーディングの目標と算数の目標を1つずつ設定する
生徒がロボットに触れる前に、両方の目標を黒板に書きましょう。使いやすいコーディングの目標は、「ループを使って正方形を繰り返す」や「センサーで動きをトリガーする」といったものです。使いやすい算数の目標は、「速度と時間から移動距離を計算する」や「回転角度を測定してコードと比較する」といったものです。生徒が両方の目標を確認できると、ロボットをおもちゃとして扱うのをやめ、測定器具として扱い始めます。
目標は1回の授業時間内に終えてチェックできる程度に小さく保ちましょう。目標に2回のセッションが必要な場合は、分割してその旨を明確に伝えてください。生徒は2部構成の授業には耐えられますが、デバッグの途中でテストする機会もなく授業が終わるとイライラしてしまいます。
- よくある間違い：ロボットを観察することでのみ確認できる目標を選んでしまうこと。タイマー、定規、画面上の数字で測定できない場合は、目標を書き直してください。
ステップ2：実際のレッスンの前に、10分間のキャリブレーションアクティビティを実行してください
最初の評価対象アクティビティの前に、各グループにBOLTを一定時間前進させ、停止した場所に印を付けさせます。次に、速度や時間などの変数を1つ変更して繰り返します。これにより、生徒は共通のベースラインを得られ、ロボット、床面、バッテリーレベル間の小さなばらつきが明らかになります。また、各ロボットが接続され充電されているかを確認する、リスクの低い機会にもなります。
これはスキップできるウォームアップではなく、実際のレッスンとして扱ってください。最初にキャリブレーションを行うグループは、後でロボットが「間違った」理由について議論する時間が少なくなります。なぜなら、ロボットが完全に再現可能ではないことをすでに知っているからです。
- チェックポイント：各グループは、変更した変数と距離に何が起こったかを1つ述べることができます。できない場合は、先に進む前にアクティビティを繰り返してください。
ステップ 3：構文の説明ではなく、実際の問題を通してコーディングを教える
生徒に完成させるルートや形を与え、必要なブロックを自分で見つけさせましょう。正方形、8の字、机の周りの配送経路などは、構文の講義なしで順序付け、ループ、角度制御を強制します。巡回しながら、コードでロボットに何をさせるはずかを尋ね、実際の動作と比較させてください。
グループが早く終了した場合は、新しいロボットを追加する代わりに制約を加えます。同じ経路をより少ないブロックで完了させるか、特定の地点でロボットを停止させるよう指示します。制約はコーディングの目標を維持しつつ、準備ができている生徒には難易度を上げます。
- よくある間違い：生徒の代わりにコードを修正すること。まず次の実行結果を予測させ、その後ロボットに質問に答えさせましょう。
ステップ4：コーディング活動を算数の探究に変える
ルートが機能したら、それに数値を割り当てます。生徒は走行時間を計測して平均速度を計算したり、実際の距離を測定して推定値と比較したり、コード内の旋回角度を記録してロボットが生成した角度を測定したりできます。目的は完璧な答えではなく、生徒が自分のデータを使って説明できる差異を見つけることです。
ここで、Spheroを使った数学指導のアプローチが真価を発揮します。ロボットが物理的なイベントを提供し、数学がそのイベントが予測と一致したかどうかを説明します。データテーブルは3〜5回の試行と短くし、生徒がコピーではなく解釈に時間を費やせるようにしましょう。
- チェックポイント：各グループは、床の摩擦やバッテリー残量などの誤差要因を1つ挙げ、それが数値にどのように影響したかを説明できます。
ステップ5：2分間の共有と修正計画で締めくくる
各グループが1回の実行を見せ、変更したい点を1つ述べてユニットを終了します。これは正式なプレゼンテーションよりも時間がかからず、生徒が実際に何を理解したかを明確に把握できます。また、すべてのグループがテストすべき特定の修正案を持って次のレッスンに臨むため、自然な導入ポイントにもなります。
より長い単元を計画している場合、今が、より体系化されたカリキュラムサポートが必要か、物理的な拡張が必要かを決めるタイミングです。レッスンのどの部分が実際にクラスを制限しているのかを把握するまでは、どちらも購入しないでください。
- よくある間違い：分配前にロボットを回収してしまうこと。生徒は動作を確認して、自分の考えを説明する必要があります。
BOLTレッスンの5段階展開
- ホワイトボードに2つの目標を書きましょう： コーディングの目標と算数の目標をそれぞれ1つずつ、1回の授業で完了し確認できる小さなものに設定します。 チェックポイント：生徒はボードを見ずに両方の目標を言い直すことができる。
- 教える前にキャリブレーションを行ってください： 一度に1つの変数を変更しながら、10分間の前進と測定のアクティビティを実行します。 チェックポイント：各グループが変数とその距離への影響を挙げられます。
- 物理的な問題に向けてコードを書く： ルートや形を割り当てて、生徒が構文を探し回る代わりに必要なブロックを見つけられるようにしましょう。 避けるべきミス：彼らの代わりにコードを修正すること。まず予測を求めましょう。
- アクティブなルートに番号を割り当てる： 時間を計測し、距離を測定し、コード化された角度と測定された角度を3～5回の試行で比較します。 チェックポイント：各グループが1つのエラー原因とその影響を挙げます。
- 共有して改訂を計画する： グループごとに2分：1回の実行と、次回に変更する点を1つ。 次のステップ：購入前に、制限がカリキュラム構成なのか物理的なハードウェアなのかを判断してください。
これらのレッスンをサポートする教材
- https://spherorbc.com/products/blueprint-educator-guide-a4ff710e386fdbb633124aac-1291451ブループリントビルド 教育者向けガイド: 中学校・高等学校向けの実践的な機械工学・構造工学教育のリソース。Blueprintの機能、カリキュラムオプション、STEM戦略、インタラクティブなチャレンジカードをカバー。コーディングの授業がしっかりしているが、自分で課題を考えるのではなく、構造化された組み立てシーケンスを組み合わせたい場合に役立ちます。
- https://spherorbc.com/products/blueprint-rotary-potentiometer-bit-8438f259c0d0cb6cc4621f9e-1291437ブループリントエンジニアリング ロータリーポテンショメータビット: 電圧レベルを調整してモーター速度やLEDの明るさなどの動作を変更することで、ビルドを精密に制御できます。Blueprint Engineering Kitに含まれており、拡張や交換用に別売りもされています。生徒が回して測定できる変数を追加する具体的な方法であり、コーディングの目標を変えずに数学の調査ステップに適合します。
- BOLT+ 充電ベース: Sphero BOLT+ ロボットをベースに置くと誘導充電で充電し、USB - USB-C 充電ケーブルが付属します。ロボットは含まれておらず、BOLT との互換性はありません。充電のロジスティクスによって、複数日にわたるユニットが時間通りに動作するかどうかが決まります。購入前に互換性を確認してください。このベースはオリジナルの BOLT では動作しません。
- RVR+ トレッド Sphero RVR+用の交換用トレッド。オリジナルトレッドと同じ耐久性のある素材で作られ、さまざまな教室の表面で正確な動きを維持するように設計されています。RVR+およびRVRと互換性があります。レッスンが再現可能な距離測定に依存している場合、摩耗したトレッドは隠れた変数です。交換することは、エラーの原因の1つを減らすための安価な方法です。
ユニットを拡大する前に、1つのクラスで5つのステップを1回実行してください。キャリブレーションセッションと数学の調査は、どんなアクティビティのリストよりも、生徒に何が必要かを教えてくれます。また、ロボットを早く終わらせるためのご褒美ではなく、考えるためのツールとして保ちます。
