NAO en cours de technologie Collège Jean-Racine, Viroflay (78)

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Découvrir la programmation d’un robot en cours de technologie 4è, dans le cadre d’un projet d’équipe.

Raphaël DUMAS, professeur de technologie au collège Jean RACINE de Viroflay (78), expérimente l’usage pédagogique de NAO en cours de technologie.

Les élèves de 4° du collège ont découvert un invité surprise dans leur classe de technologie. En effet, leur professeur a expérimenté avec eux l’introduction d’un petit robot humanoïde pendant quelques séances de cours.
C’est donc avec joie et étonnement qu’ils ont accueilli le petit NAO qui s’est présenté à eux de manière assez fun en dansant le gangnam style.

Organisation des séances :
En début de séance, les fiches d’activités sont présentées et expliquées par le professeur, ensuite les élèves travaillent en équipe autonome de 3 élèves. En effet, lors de ces séances la charge de travail est conséquente et un élève seul n’est pas en mesure de supporter toute cette charge. L’objectif est donc qu’ils identifient les antériorités des différentes tâches pour se les répartir de manière efficace.

La pédagogie autour du robot :

Les élèves avaient eu l’occasion au cours des précédentes séances, avant l’arrivée de Nao, de se familiariser avec le robot. Pour ce faire, leur professeur leur avait demandé de faire des recherches sur les capacités de ce petit robot. Ils ont donc dû identifier :
- les différents capteurs et actionneurs permettant d’observer et d’interagir avec l’environnement
- les éléments permettant au robot de traiter l’information
- le moyen de contrôler et de programmer les réactions de la machine face aux stimulis de son environnement
- des applications possible de cet outil dont on peut pressentir l’arrivée prochaine dans notre quotidien.

Par la suite, ils ont été mis devant une situation déclenchante, une vidéo sur une maladie qui leur était jusqu’alors inconnue, la prosopoagnosie :
Une affection qui engendre chez les personnes atteinte une difficulté à reconnaître les visages, y compris à l’égard des proches. Ce défaut de reconnaissance n’est pas dû à un problème de vision ni à un défaut de mémoire ou de langage mais de corrélation mémorielle.

Les élèves ont donc dû identifier :
- la manière dont le robot pouvait rendre service aux gens souffrant de cette affection
- les capteurs et actionneurs du robot utilisés dans la solution proposée
- la nature des différentes informations communiquées
- la structure du programme permettant de traiter l’information
- une solution moins contraignante qu’un robot que l’on doit transporter

Exemple de production élève

Pour finir cette séquence les élèves ont dû programmer le robot pour répondre au problème de la prosopoagnosie. La programmation de la reconnaissance faciale étant un exercice trop compliqué pour des élèves du niveau 4°, il leur a été demandé de modifier un programme préexistant ou le robot parlait comme un élève jouant les durs dans la cour de récréation.

Au cours de cette séquence, ils ont donc dû :
- identifier les problèmes du programme préexistant
- identifier le rôle des différents sous programmes
- identifier l’enchaînement des différents sous programmes (type organigramme de commande)
- identifier la localisation des modifications à effectuer dans le programme
- modifier le programme
- tester le programme

Bilan de l’expérience Nao :
Les automates sont aujourd’hui partie prenante dans notre monde, industrie, automobile smartphone, électroménager… Il est indéniable que cette omni présence va aller en s’intensifiant, c’est pourquoi les élèves doivent être au fait de ces technologies et pouvoir les maîtriser.
Outre l’émerveillement qu’a pu procurer la venue de ce robot dans notre classe, il nous a permis de nous projeter dans un futur qui semble d’ores et déjà étonnamment proche.
Il a permis aux élèves d’identifier de manière ludique les différents composants d’un système automatisé (de manière presque transposable au fonctionnement du corps humain), à savoir capteurs actionneurs mémoires processeur… Il leur a permis d’utiliser une interface professionnelle (logiciel choregraph) qui reste somme toute assez intuitive et découvrir la logique séquentielle tout en par faisant leur niveau d’anglais (english soft).
Cette expérience était d’un grand intérêt pour les élèves au vue de leur déception lorsque leur camarade électronique les a quittés pour rejoindre le CRDP de Versailles qui nous l’avait prêté. Une expérience à renouveler.