Programmer un Thymio : des compétences transdisciplinaires École élémentaire Ferdinand-Buisson, Montesson (78)

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Aborder des notions en maths, technologie, français, et acquérir des compétences méthodologiques.

Julien Gourdon, professeur à l’école élémentaire Ferdinand-Buisson à Montesson (78), a emprunté une mallette de 4 robots Thymio II pour la 5e période de l’année.
Voici son témoignage ainsi qu’une vidéo filmée lors d’une séance en classe.

Objectifs

  • Objectifs notionnels : découverte de la robotique et de la programmation à l’école primaire
  • Objectifs méthodologiques :
    • Donner son point de vue et l’argumenter.
    • Écouter les idées des autres pour en tenir compte.
    • Observer et anticiper.
    • Faire des essais et en déduire des conclusions.

Ces activités permettent aux élèves de travailler de nombreuses compétences autour de la maîtrise de la langue (orale et écrite), des langages mathématiques et des langages scientifiques. L’élève va acquérir les bases de ces différents langages qui lui permettront de formuler et de résoudre des problèmes, de traiter des données, ce qui place ce projet dans le champ de la démarche d’investigation.

Description de la séquence (objectifs des séances)

- 1 Dessine-moi un robot

  • Recueillir les conceptions initiales des élèves par le dessin.
  • Mettre en évidence les principales caractéristiques d’un robot dans les représentations des élèves.
  • Lecture d’un texte littéraire.
  • Écriture d’un texte sur un robot imaginé.
  • Français (écriture/lecture/ compréhension)
  • Sciences et technologie

- 2 Qu’est-ce que c’est ?

  • Décrire le robot Thymio par un schéma.
  • Recueillir les représentations initiales des élèves à l’écrit par l’observation de l’objet.
  • Observer le robot : dégager les caractéristiques physiques et les fonctions d’usage.
  • Sciences et technologie
  • Français (écriture)

- 3 Découverte du Thymio partie 1

  • Manipuler et découvrir par soi-même les éléments du robot.
  • Décrire le fonctionnement du Thymio.
  • Découvrir que le Thymio a des comportements préprogrammés associés à des couleurs.
  • Sciences et technologie
  • Français : langage oral, acquisition de lexique

- 4 Découverte du Thymio partie 2

  • Repérer les éléments du Thymio (capteurs, actionneurs).
  • Comprendre les spécificités d’un robot (distinction entre un robot et un automate).
  • Comprendre le lien entre le robot Thymio et les fonctions d’usage d’un objet (grue, téléphone portable…).
  • Sciences et technologie
  • Français : langage oral, acquisition de lexique

- 5 Qu’est-ce qu’un robot ?

  • Identifier les systèmes d’informations du robot (les capteurs), de prise de décision (électronique, informatique embarquée) et d’actions (les actionneurs avec les haut-parleurs, moteurs, diodes…).
  • Faire le lien entre les constituants externes connus ou les fonctions et les constituants internes observés.
  • Définir ce qu’est un robot.
  • Lecture et compréhension d’un document composite (associant texte, image, schéma…).
  • Sciences et technologie
  • Français : langage oral, acquisition de lexique

- 6 Analogie entre l’Humain et le robot

  • Faire l’analogie entre l’Humain et le robot.
  • Aborder l’anatomie de l’Humain.
  • Consolider les éléments caractéristiques d’un robot (capter, décider et agir).
  • Sciences et technologie : lien avec le monde du vivant (cycle 3)
  • Français (étude de la langue)

- 7 Si ... alors

  • Observer les différents comportements du robot (couleurs) en reliant les éléments afin de comprendre la logique événementielle.
  • Comprendre en mathématiques le raisonnement logique.
  • Identifier un algorithme.
  • Mathématiques
  • Français (étude de la langue)

- 8 Et si on programmait (partie 1)

  • Se familiariser avec l’interface du logiciel (création et suppression d’instruction, exécution d’un programme).
  • Comprendre les bases du langage de programmation visuelle VPL et passer de ce langage visuel au langage courant.
  • Tester un programme donné et en comprendre le fonctionnement.
  • Mathématiques
  • Sciences et technologie
  • Français (étude de la langue)

- 9 Et si on programmait (partie 2)

  • Analyser un programme pour comprendre les états possibles des capteurs : détecte, ne détecte rien, n’est pas utilisé.
  • Comprendre les bases du langage de programmation visuelle VPL et passer du langage courant au langage visuel.
  • Créer un programme sur l’ordinateur et le tester sur le robot (défis).
  • Avoir un regard critique sur son travail.
  • Raisonner par essai / erreur.
  • Mathématiques
  • Sciences et technologie
  • Français (étude de la langue)

- 10 Aller plus loin dans la programmation

  • Savoir utiliser les capteurs séparément (et/ou).
  • Avoir un regard critique sur son travail
  • Raisonner par essai / erreur.
  • Mathématiques
  • Sciences et technologie
  • Français (étude de la langue)

- 11 Et si on produisait

  • Imaginer un comportement du robot et le programmer soi-même.
  • Imaginer un comportement du robot et le faire programmer par un camarade.
  • Avoir un regard critique sur son travail.
  • Raisonner par essai / erreur.
  • Mathématiques
  • Sciences et technologie
  • Français (étude de la langue)

- 12 Évaluation finale

  • Évaluer les compétences et connaissances acquises dans les domaines de la langue, des sciences, des mathématiques…
  • Mathématiques
  • Sciences et technologie
  • Français (étude de la langue)

Julien Gourdon, professeur
École élémentaire Ferdinand-Buisson, Montesson (78)

Matériel prêté dans le cadre de Créatice