一、課程核心
第一堂課的核心不是做出華麗機器人，而是建立共同語言：認識零件、知道如何安全操作、理解「馬達讓作品動起來」、並第一次經歷工程設計循環。
認識工具
認識 Hub、馬達、連接線、輪子、軸與基本結構件。
建構小車
完成一台能穩定移動的小車，理解結構會影響結果。
馬達控制
用簡單程式讓小車前進、停止，觀察速度與時間的影響。
測試改良
以距離測試結果修正程式或車體，而不是只追求一次成功。
二、課程設計理念
從低門檻開始
第一堂課不急著使用感測器與複雜條件判斷，先讓學生完成「可以動」的作品，建立安全感與成就感。
先穩定，再精準
小車如果結構歪斜、輪軸不平、零件鬆動，程式再正確也會跑偏。因此第一堂要讓學生看見硬體與程式的關係。
用測試帶出學習
任務不只是「讓車跑」，而是「跑到 50 公分終點線」。有了可測試標準，學生才會自然進入除錯與改良。
讓混齡學生都能參與
低年級負責觀察、組裝與測試；高年級負責推理、程式調整與說明，透過角色輪換避免只有少數人操作。
三、混齡問題解決思路
混齡課的關鍵不是把學生分成不同課程，而是用同一任務設計不同深度。
L1 基礎層
目標：小車能動起來。
- 完成基本小車
- 啟動馬達前進
- 能安全操作與收納
L2 進階層
目標：小車能接近指定距離。
- 調整速度或時間
- 觀察跑偏原因
- 修正輪子或車體結構
L3 挑戰層
目標：用數據讓小車更準。
- 連續測試 3 次
- 計算平均誤差
- 提出一項明確改良理由
小組建議：3 人一組最穩定：組裝員、程式員、測試記錄員。若 4 人一組，可增加發表員。每堂課角色輪換。
四、課程目標
| 面向 | 學生能做到 | 教師觀察重點 |
|---|---|---|
| 認知 | 說出 Hub、馬達、輪子與程式積木的基本用途。 | 是否能用自己的話說明「馬達為什麼會讓車動」。 |
| 技能 | 完成基本小車，並用程式讓小車前進與停止。 | 車體是否穩定、程式是否有順序概念。 |
| 問題解決 | 根據測試結果調整速度、時間或車體結構。 | 是否能判斷問題來自程式、結構或測試環境。 |
| 合作表達 | 完成小組分工，並說明一次改良歷程。 | 是否每位成員都有參與，是否能說出「改了什麼、結果如何」。 |
五、40 分鐘教學流程
| 時間 | 活動 | 教師引導 | 學生任務 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分 | 引起動機 | 展示一台小車跑歪或跑過頭，提問：「為什麼它沒有停在終點？」 | 觀察現象，提出猜測。 |
| 5–8 分 | 認識 SPIKE | 介紹 Hub、馬達、輪子、軸、連接線，說明安全與收納規則。 | 辨認零件，確認套件完整。 |
| 8–12 分 | 任務說明 | 公布任務：讓小車從起點前進到 50 公分終點線。 | 理解成功標準與 L1/L2/L3 挑戰。 |
| 12–24 分 | 組裝與程式 | 協助學生完成基本車體，提醒輪軸平衡與零件固定。 | 完成小車，使用馬達前進程式。 |
| 24–31 分 | 第一次測試 | 統一從起點測試，記錄停下位置與誤差。 | 測量距離，記錄結果。 |
| 31–36 分 | 除錯與改良 | 引導只改一項：速度、時間、輪子、車體結構擇一。 | 修改一項設計，再測一次。 |
| 36–40 分 | 分享與收納 | 每組一句話：「我們原本……後來改……結果……」。 | 口頭分享，完成收納與斷電。 |
六、第一堂課任務單
任務名稱
小車前進到 50 公分挑戰
學生需要讓小車從起點出發，盡量停在 50 公分終點線附近。
可觀察可測量可改良
成功標準
- L1：小車能往前移動並停止。
- L2：小車能停在 50 公分 ± 15 公分範圍內。
- L3：連續測試 3 次，平均誤差最小，並能說明調整策略。
七、教師提問語句
觀察問題
- 小車是跑太遠、太短，還是跑歪？
- 每一次測試結果都一樣嗎？
推理問題
- 你覺得問題比較像是程式，還是車體？
- 速度與時間，哪一個比較可能影響距離？
改良問題
- 如果只能改一件事，你們要改什麼？
- 改完後，你們怎麼證明有變好？
八、注意事項
課堂操作注意
- 第一堂不建議加入距離感測器、顏色感測器或複雜條件判斷。
- 先確認 Hub 電量、藍牙或 USB 連線，以及裝置是否能開啟 SPIKE App。
- 測試場地要平整，避免地板摩擦差異太大。
- 零件收納要在課前說清楚，尤其是軸、連接件、小輪子。
教學引導注意
- 不要一開始就替學生修好，先問他們觀察到什麼。
- 不要讓一位學生長期掌控電腦或平板。
- 測試失敗不是扣分點，而是進入工程思考的入口。
- 第一堂的重點是建立流程，不是追求完美作品。
最重要提醒：第一堂課若場面有點混亂是正常的。只要學生學會「任務規格、測試紀錄、只改一件事、說明改良」，後面的 SPIKE 課就會越來越穩。
九、課後學習證據
| 可收集資料 | 用途 |
|---|---|
| 小車照片 | 觀察結構設計與組裝穩定度。 |
| 程式截圖 | 判斷學生是否理解順序、速度與時間。 |
| 測試紀錄 | 看見學生是否能用數據支持改良。 |
| 一句話反思 | 確認學生是否能說明問題與修改策略。 |