35 人的班,10 套器材:真正管用的轮换方案

10 套器材足以带一个 35 人的班,而且往往比人手一套教得更好。方法是有意设计的轮换:固定分组、角色轮转,以及把屏幕上的工作和硬件操作分开。
简短的回答是:可以。一套 10 件装的班级器材完全能带得动 35 人的班;组织得好的话,它教给学生的东西比人手一套还要多。诀窍不是把更多孩子塞到同一块板子旁边,而是有意设计的轮换:固定的小组、在组内轮转的角色,以及把屏幕上的工作和硬件操作干净地切开,让任何一组都不会闲坐着。下面说说怎么把这套办法跑起来,又不让教室乱成一锅粥。
一套班级器材的算术
先从比例算起。35 名学生、10 套器材,正好分成每组三到四人。这不是将就,而是接近协作式机器人课的理想组队规模。两人一组往往会分化成一个人动手、另一个人旁观;五人一组则总有人手里没东西可拿。三到四个人,手够多,活儿分得开;人又够少,每个人都有事做。
分组要在课前定好,不要临上课才分。把不同自信程度的学生混编,让每组里既有一个会认真读说明的人,也有一个乐意动手试的人。一个单元之内保持分组不变,让他们磨出配合的节奏;再给器材编号,这样同一组每周都回到同一块板子。如果你还在盘算这么大的教室该买多少套器材,我们那篇关于采购一间实验室的文章,把配比和该留出多少备件预算都算过一遍。
要轮换的不只是器材,还有角色
让小组机器人课真正跑起来的唯一一处改动,就是给每个座位一个有名有姓的分工。做几张简单的角色卡打印出来,上课一开始每人发一张。三人一组的话,三个角色是:
- 操作员。负责硬件。插板子、接传感器和电机、按运行键,也是唯一被允许碰接线的人。这样一来,松掉的线和耗光的电池就只经过一双手。
- 编程员。坐在屏幕前,用积木搭程序。编程员不能自己一个人拍板,他敲进去的是全组商量好的东西。
- 记录员。记下小组试过什么,给每个版本拍一张照片或截图,并写一行字说明为什么要改。这既是你的评价依据,也能防止小组忘了哪些做法已经失败过。
四人一组就再加一个测试员,在程序运行之前先预测它会做什么,再拿结果去对照预测。角色卡每节课轮一次,课时长就在中途轮一次,别让哪个学生整整一学期都只当旁观的那一个。一个单元下来,每个人都应该至少操作过、编过程、记录过一次。
把教室一分为二:仿真器与硬件
十套器材很少需要同时开动,非要假装需要,队就是这么排起来的。把班级分成两半:一半的小组在浏览器仿真器上做方案、写程序,另一半上手真实硬件,然后互换。一个免费的浏览器仿真器,让写程序的那一半可以对着虚拟开发板写逻辑、验逻辑;轮到他们上硬件时,手里已经是一份基本能跑、只等调试的程序,而不是一块空白的屏幕。积木编程的 Canvas 也是同样的用法——小组在浏览器里写的程序,就是他们烧录到开发板上的那一份。
在南非的教室里,这样切分还有一个很实际的好处。笔记本和平板靠自带电池就能撑一节课,所以轮流停电时,仿真器那一半照常推进,只有硬件那一半暂停。它还把同一时间需要充电、需要拿出来的板子数量减半,无论是收纳还是课前准备都更轻松。给两边一个明确的换场信号,把两项活动的时长安排得差不多,教室就能保持平衡。
让学生教学生
十个小组,老师只有你一个,同伴互教就不是锦上添花,而是你照看整间教室的办法。哪个小组先解决了某个问题,就把他们提拔成这项任务的流动小老师,派去卡住的组里。学生给同伴讲怎么修,常常比大人讲得更直白;而讲这件事本身,也让当小老师的那个人记得更牢。
这里很适合用一个轻量版的拼图式教学。给不同的小组稍微不同的传感器或挑战任务,再让每组把自己琢磨出来的东西讲给其他人听。这样十个小组就不会都在重新发明同一台循迹小车,而是各自成为自己那一块的班级专家,再把它分享出去。这也能减少你亲自回答同一个问题的次数。
每组进度都不一样时,怎么评价
轮换会让打分变得更难,因为任何时刻各组的进度都不相同。解法是评过程,而不是只评下课铃响时那台碰巧能跑的机器人。三份材料承担了大部分权重:
- 记录员的日志。一份写清试过哪些版本、为什么这么改的简短记录,即便最终程序没写完,也能看出思考过程。
- 角色记录表。一张记录整个单元里谁担任过哪个角色的简单表格,能告诉你每个学生都操作过、编过程、记录过,谁也躲不掉。
- 60 秒的出门小条。下课前每个学生独立回答的一道问题。它既能筛出被强势小组带着走的孩子,也能让那些懂得比说出来的多、平时不吭声的学生得到肯定。
评分标准要短,而且只针对你看得见的行为:这个组有没有先预测再运行,有没有一次只改一个地方,有没有把自己怎么修的讲清楚。这些习惯比机器人有没有跑完赛道更重要,而且会迁移到今后每一个项目上。
小结
只要你不再把一套器材当成某个孩子的玩具,而是把它当成一个共用的工位,10 套器材配 35 名学生就是一个可行、甚至相当不错的配比。固定的三四人小组、轮转的角色卡、仿真器与硬件的切分,再加上一点同伴互教,就把短缺变成了结构。如果你想在下单之前先看看这些环节怎么运转,可以在浏览器里免费试用仿真器,也可以读我们的实验室采购指南,看看我们是怎么布置一间共用机器人教室的。
35 人的班到底需要多少套器材?
10 套用于三到四人一组很宽裕。8 套也行,前提是你把仿真器与硬件的切分执行到位,因为同一时间只有半个班在用板子。再少下去,排队就开始咬人了,学生等着等着就走了神。
上课上到一半器材坏了怎么办?
备一两块备用板子,再单独放一小袋备用线材、电机和电池;按一年 10% 到 15% 的器材成本给备件留预算是合理的。哪块板子坏了,那一组就直接转到仿真器上,等着换新,这样课就不会停下来。



