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Activités transdisciplinaires

Introduction à l’algorithmique en cycles 3 et 4

Programmation, codage, robotique

L’algorithmique apparait dans les programmes dès la maternelle.
Comment aborder cette thématique ? Plus particulièrement en cycles 3 et 4.


Enseigner l’algorithmique à l’école ?

Des activités débranchées

Les notions essentielles de l’informatique peuvent être assez simplement abordées par des jeux sans ordinateur ni tablette.
On pourra introduire le vocabulaire minimum : instruction, programme, boucle, sous-programme, transmission de l’information, condition...

Robot idiot, les oranges, le crêpier psychorigide, les marmottes au sommeil léger, la traversée de la rivière...

Les activités détaillées, avec fiches pédagogiques sur le site de l’IREM de Grenoble.
Les tutos vidéos de Marie Duflot.
Les ressources clés en main de Pixees, qui ont fait leurs preuves sur le terrain

Le robot qui dessine
Sur une grille carrée témoin, on dessinera un motif à l’aide de pièces ou de pions de Nain Jaune.
Ensuite sur une autre grille identique, le jeu consiste à reproduire le dessin.
On place tous les pions en pile en haut à gauche de la grille, et on devra écrire un programme qui permettra à tous les pions, les uns à la suite des autres, de trouver leur place.

Des activités branchées

Avec un ordinateur ou une tablette
Lightbot : un petit robot qui doit allumer des cases
Sur tablette Ipad - Sur tablette Android

Programmer : Scratch et Scratch Junior

Scratch Junior, initiation à la programmation en cycle 3. Appli gratuite pour tablette.
En savoir plus sur Scratch Junior
SCRATCH Junior, des missions ludiques et créatives pour initier vos élèves au codage. : des « missions » de type « scénario » (petit dessin animé), 28 missions réparties en 4 catégories, correspondant à des niveaux de difficulté croissante : jaune, bleu, magenta, vert.
Chacune des missions consiste à réaliser un programme avec Scratch Junior, en s’appuyant sur une animation vidéo qui montre le déroulement de ce programme.

Logiciel Scratch
Le logiciel Scratch est l’un des supports possibles pour aborder l’initiation à l’algorithmique, au programme de collège (mathématiques et technologie) dès la rentrée de septembre 2016.
En savoir plus sur Scratch
La programmation avec Scratch se fait surtout sur ordinateur, en local ou en ligne.
À noter toutefois toutefois, l’appli Pionkee sur Ipad, ainsi que l’utilisation de certains navigateurs sur Android pour utiliser Scratch en ligne.
Initiation à Scratch, des missions et des cartes, kit à télécharger
Cet ensemble de documents a été réalisé à l’Atelier Canopé des Yvelines, Marly-le-roi dans le cadre du laboratoire des usages « Robotique et programmation » du réseau Canopé, et utilisé lors de formations « Atelier Vacances », puis lors d’autres formations "Initiation Scratch" à l’intention de professeurs de 1er et 2nd degrés (cycles 3 et 4).
En savoir plus sur le kit Initiation à Scratch, des missions et des cartes

Des robots et des automates

Objectifs

  • Comprendre ce qu’un un robot, ce qu’est un automate
  • Apprendre à programmer
  • Travailler en équipe, en mode projet
  • Chercher des solutions aux situations-problèmes, analyser les erreurs

Probot
Un automate pour apprendre à programmer des figures géométriques.
Son mode de programmation est très proche du langage Logo.
La longueur de déplacement et les angles de rotation sont paramétrables. La touche Repeat permet de réaliser des boucles, l’écran LCD affiche le programme saisi et le suit pas à pas lors de la réalisation. Il est possible également d’introduire des sous-programmes.
Un stylo ou un feutre peut être inséré dans l’automate, afin de laisser la trace du déplacement. On peut ainsi programmer la construction de figures géométriques.
En savoir plus sur Probot
Thymio
Thymio est un petit robot open-source, développé spécifiquement pour l’Éducation par l’EPFL, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, afin de permettre aux plus jeunes de découvrir l’univers de la robotique et d’apprendre le langage des robots. Des comportements pré-programmés, reconnaissables à leurs couleurs, permettent d’aborder dès la maternelle la notion de capteurs.
En savoir plus sur Thymio

Ozobot
Ozobot est un très petit robot qui roule et qui possède sous sa base des capteurs lui permettant de prendre des informations de couleurs.
Activité débranchée : programmer le robot en dessinant au feutre des lignes de couleur.Retour ligne automatique
Activité branchée : le programmer en utilisant en ligne un langage proche de Scratch, que l’on transmettra au robot par l’intermédiaire de l’écran de l’ordinateur ou de la tablette.
En savoir plus sur Ozobot

Mbot, un robot physique à construire et à programmer avec Scratch
Voici un robot que l’on pourra construire, démonter, remonter... : une petite voiture sur 2 roues (et une roulette pour l’équilibre) à personnaliser.
Dans le kit de base par défaut :

  • les capteurs,
    • un suiveur de ligne (détection blanc/noir)
    • un capteur ultrasons pour mesurer des distances.
  • les actionneurs :
    • 2 moteurs indépendants (un pour chaque roue)
    • des leds intégrées sur la carte
    • un émetteur de sons (notes de musique)

En option, possibilité d’achat individuels ou par kits : capteur PIR détecteur de mouvement, capteur de température, potentiomètre, joystick... , ensemble de LEDs RGB, afficheur 7 segments, matrices à LED, servo moteur...

Mbot peut être programmé avec le logiciel Mblock, qui est en fait le logiciel Scratch auquel a été ajouté en extension un ensemble de blocs supplémentaires, "Pilotage", étiquettes bleu-vert, permettant de gérer les capteurs et actionneurs du robot.
Le programme est ensuite transféré au robot, soit par USB, soit en bluetooth, soit en wifi.

Emprunter des robots

Établissements scolaires d’Ile de France : emprunter des kits automates ou robots avec le service Créatice des Ateliers Canopé Île de France.


Article publié le vendredi 5 mai 2017, par Isabelle Perucho