快速解答

每堂課從一個可衡量的目標開始，而不是逐一介紹所有 BOLT 功能。選擇一個程式設計目標（序列、迴圈或感測器觸發的動作）和一個數學目標（速度、距離或角度），然後將相同的活動進行兩次，讓學生能夠修改。只有在程式碼穩定運作後，才加入一個實體建構或配件。

當課程試圖涵蓋太多內容時，BOLT 單元就會分崩離析。機器人本身就具有吸引力，因此失去課堂最快的方式就是在相同的 45 分鐘內同時引入新的程式碼、新的數學和新的硬體。最能善用 BOLT 的教育者會將第一堂課視為校準運行，而非展示。

以下五個步驟按照典型的中學或高中課程安排排序：一次設定課程、兩次編碼課程、一次數學課程和一次分享課程。每個步驟都包含一個檢查點，告訴您是否應該繼續，以及一個會悄悄浪費最多時間的錯誤。

步驟 1：每堂課設定一個編碼目標和一個數學目標

在學生觸碰機器人之前，請將兩個目標寫在白板上。一個可用的程式設計目標聽起來像是「使用迴圈重複一個正方形」或「用感測器觸發移動」。一個可用的數學目標聽起來像是「根據速度和時間計算行進距離」或「測量轉彎角度並與程式碼比較」。當學生能看到兩個目標時，他們就不再將機器人視為玩具，而是開始將其視為測量工具。

將目標設定得夠小，以便在一堂課的時間內完成並勾選。如果一個目標需要兩堂課，請將其拆分並明確告知。學生可以接受分為兩部分的課程；但如果課程在除錯中途結束，沒有機會測試，他們會感到沮喪。

  • 常見錯誤：選擇只能透過觀察機器人來驗證的目標。如果您無法用計時器、尺或螢幕上的數字來測量它，請重新撰寫目標。

步驟 2：在進行任何實際課程前，執行 10 分鐘的校準活動

在第一次評分活動之前，讓每個小組將 BOLT 向前行駛一段設定的時間，並標記其停止的位置。然後改變一個變數，例如速度或持續時間，然後重複。這能為學生提供一個共同的基準線，並揭示機器人、地板表面和電池電量之間的微小差異。這也讓您有一個低風險的時刻來檢查每個機器人是否都能連接和充電。

請將此視為一堂真正的課程，而不是可以跳過的暖身。先進行校準的團隊，之後花在爭論機器人「出錯」原因的時間會更少，因為他們已經知道機器人並非完美可重複。

  • 檢查點：每個小組可以說明他們改變了哪一個變數，以及距離發生了什麼變化。如果無法做到，請在繼續之前重複該活動。

步驟 3：透過實際問題教導程式設計，而非語法導覽

給學生一條路線或形狀來完成，然後讓他們自行發現需要哪些積木。正方形、8字形或繞著桌子的送貨路徑，都能強制練習順序、迴圈和角度控制，而無需講解語法。巡視並詢問程式碼應該讓機器人做什麼，然後與其實際行為進行比較。

當小組提前完成時，請新增限制條件而非新的機器人。要求他們用更少的積木完成相同的路徑，或讓機器人在特定點暫停。限制條件能保持編碼目標不變，同時為準備好的學生提高難度。

  • 常見錯誤：替學生修正程式碼。請先要求他們預測下一次的執行結果，然後讓機器人回答問題。

步驟 4：將一項程式設計活動變成數學探究

一旦路線可行，就為它加上數字。學生可以計時一趟行程並計算平均速度，測量實際距離並與他們的估計值進行比較，或者在程式碼中記錄轉彎角度並測量機器人產生的角度。重點不在於完美的答案，而在於學生能夠用自己的資料解釋的差異。

這就是使用 Sphero 教授數學的方法展現其價值之處。機器人提供一個實際事件，而數學則解釋該事件為何符合或不符合預測。將資料表格保持簡短，進行三到五次試驗，讓學生將時間用於解讀而非抄寫。

  • 檢查點：每個小組可以指出一個誤差來源，例如地板摩擦力或電池電量，並說明它如何影響他們的數據。

步驟 5：以兩分鐘分享和修訂計劃作結

結束單元時，讓每個小組展示一次執行，並說出一件他們會改變的事情。這比正式簡報花費更少的時間，並讓您清楚了解學生實際理解的程度。它也為下一堂課創造了自然的切入點，因為每個小組都帶著一個特定的修改項目離開，準備進行測試。

如果您正在規劃較長的單元，現在就是決定是否需要更結構化的課程支援或實體擴充的時機。在您確定課程的哪個部分實際上限制了您的班級之前，請不要購買任何一個。

  • 常見錯誤：在分配前收集機器人。學生需要看到運行過程來解釋他們的推理。

BOLT 課程五步驟導入

  1. 在黑板寫下兩個目標： 一個程式設計目標和一個數學目標，每個目標都小到可以在單一課堂時間內完成並檢查。 檢查點：學生可以在不看白板的情況下複述兩個目標。
  2. 在教學前先進行校準： 執行一項為時 10 分鐘的前進與測量活動，每次只改變一個變數。 檢查點：每個小組可以說出一個變數及其對距離的影響。
  3. 針對物理問題編寫程式碼： 指派一個路線或形狀，讓學生找到他們需要的積木，而不是瀏覽語法。 應避免的錯誤：替他們修正程式碼。先要求預測。
  4. 將數字附加到有效路徑： 測量時間、測量距離，並在三到五次試驗中比較編碼角度與測量角度。 檢查點：每個小組指出一個錯誤來源及其影響。
  5. 分享並規劃修訂： 每組兩分鐘：一次執行，以及他們下次會做的一項改變。 下一步：在購買之前，請先決定您的限制是課程結構還是實體硬體。

支援這些課程的教材

  • https://spherorbc.com/products/blueprint-educator-guide-a4ff710e386fdbb633124aac-1291451藍圖建置 教育者指南: 適用於國中及高中機械與結構工程實作教育的資源，涵蓋 Blueprint 功能、課程選項、STEM 策略及互動式挑戰卡。當您的程式設計課程已很紮實，但希望搭配結構化的建構序列，而非自行設計每個挑戰時，此資源將十分實用。
  • https://spherorbc.com/products/blueprint-rotary-potentiometer-bit-8438f259c0d0cb6cc4621f9e-1291437藍圖工程 旋轉電位器 Bit: 透過調整電壓等級來精確控制作品的行為，例如馬達速度或LED亮度。此元件包含在 Blueprint Engineering Kit 中，也可單獨購買以進行擴充或更換。這是一種具體的方式，可以加入一個學生可以轉動並測量的變數，符合數學探究步驟，同時不改變您的程式設計目標。
  • BOLT+ 充電底座: 當 Sphero BOLT+ 機器人放置在底座上時，透過感應充電進行充電，並附有 USB 轉 USB-C 充電線。機器人本身不包含在內，且與 BOLT 不相容。充電物流決定了多日單元是否能準時運作。購買前請確認相容性，因為此底座無法與原始 BOLT 搭配使用。
  • RVR+ 履帶 適用於 Sphero RVR+ 的替換履帶，採用與原廠履帶相同的耐用材質製成，旨在在各種教室表面上保持精確移動。相容於 RVR+ 和 RVR。如果您的課程依賴於可重複的距離測量，磨損的履帶是一個隱藏變數。更換它們是減少一個誤差來源的經濟方法。

在擴展單元之前，先對一個班級執行一次五個步驟。校準課程和數學調查比任何活動清單更能告訴您學生的需求，並讓機器人成為思考的工具，而不是提早完成的獎勵。