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Initiation à la programmation et à la robotique en cycle 3

Réseau Canopé- 2017

L'origine du projet

Ma classe de CM1-CM2 fait partie d’une école en REP+. Les élèves rencontraient beaucoup de difficultés à travailler ensemble et à collaborer pour élaborer des stratégies ou développer des hypothèses communes. Les instructions officielles nous demandaient de travailler sur la programmation robotique afin de développer des compétences TICE, mais aussi des outils et méthodes pour apprendre dans toutes les disciplines. C’est dans ce cadre que j’ai demandé un accompagnement auprès de l’atelier Canopé du Gard. Une séquence de découverte de la programmation de robots Thymio a ainsi été pensée et proposée à mes 23 élèves de CM1-CM2.



Le déroulement de l'activité

Après quelques séances de découverte du robot Thymio et de ses fonctionnalités de base, nous avons amorcé le travail de programmation. Mes élèves devaient mettre en place des hypothèses pour relever des défis imposés. Ces défis nécessitaient forcément une ou plusieurs actions de programmation sur leur robot afin de faire évoluer son comportement de base. Les enfants se voyaient confier un rôle différent dans l’équipe afin que chacun participe à l’élaboration d’une solution. Les « secrétaires » des différents groupes prenaient des notes afin de structurer une trace écrite. Cet outil-mémoire avait un double objectif : construire la pensée de l’élève et faciliter la verbalisation de cette dernière. Lors de la phase de mise en commun, les différentes solutions étaient explicitées, débattues et analysées en fonction de leur pertinence et de leur efficacité.



Les aspects techniques

Pour un effectif de 23 élèves, nous avions 5 ordinateurs portables équipés du logiciel ASEBA VPL, 5 robots Thymio et 1 TBI.



Les apports des TICE

Au début de ce projet, ma vision était limitée à l’apport de connaissances dans le domaine de l’informatique (utilisation des ordinateurs, activités de programmation…), mais j’ai très rapidement constaté que cette activité avait eu des répercussions dans toutes les autres disciplines d’enseignement. En effet, mes élèves ont commencé à réinvestir les stratégies de recherche mises en œuvre dans les activités de programmation. Leurs explications ont été plus claires, plus précises et plus complexes dans les autres domaines d’apprentissages. Leurs capacités à se décentrer et à travailler ensemble ont évolué de façon notable.



Les compétences mises en œuvre

Les compétences mises en œuvre sont disciplinaires mais aussi interdisciplinaires. Conformément aux instructions officielles (Eduscol, 2016), ce projet a permis aux élèves de s’initier à une démarche scientifique avec la mise en place de défis. Ils ont acquis un vocabulaire spécifique à la programmation (code, algorithme) ainsi que des postures liées à l’acquisition d’une pensée informatique (travail collaboratif, essais-erreurs, anticipation de résultats…). Ce projet a donc permis à mes élèves de développer des compétences informatiques mais aussi organisationnelles, langagières et sociales.


"Initiation à la programmation et à la robotique en cycle 3"

Fanny Calba, professeur des écoles.
-Aujourd'hui, on se retrouve ensemble pour retravailler sur la robotique et sur le robot Thymio.
La dernière séance, on a travaillé sur plusieurs défis.
Avant de reprendre un peu notre travail précédent, on va revoir ensemble les métiers de chaque groupe, mais aussi les cartes "événement" et les cartes "action".
Qui peut m'expliquer ce que fait le concepteur ?
Naiel ?
"Collaborer pour relever un défi" Les élèves sont face à un problème, ils doivent réussir à résoudre un défi avec Thymio.
Ils doivent essayer de mettre en place des hypothèses et vérifier par eux-mêmes si ça fonctionne ou pas.
Après, ils mutualisent leurs hypothèses, ils décident d'en mener une plutôt qu'une autre.
Ils doivent aussi arriver à expliquer à leurs camarades, quand on fait une mise en commun, pourquoi ils ont choisi telle hypothèse, et les autres commentent ou apportent des éclairages différents.
Premier défi.
Là, il va falloir réfléchir à une nouvelle contrainte.
Quand j'appuie sur la flèche droite, mon Thymio doit partir à gauche, quand j'appuie sur la flèche gauche, mon Thymio doit partir à droite.
D'accord ?
Un élève, puis Fanny Calba, professeur des écoles.
-Oui.
-À vous.
Nayel, élève de CM2.
-Ça me plaît parce qu'en fait, on est en groupes, on travaille en groupes...
On peut aller sur un site pour le programmer.
Fanny Calba, professeur des écoles.
-On va passer au défi 3.
"Quand je 'tapote' Thymio..."
Wiam, élève de CM2.
-Pour programmer le robot, j'ai utilisé l'ordinateur.
En le programmant, il y a des actions pour l'avancer, pour le changer de couleur et, des fois, pour mettre de la musique.
Après, il y a les événements, il y a le pavé directionnel.
Ce sont des flèches qui servent à avancer, à reculer, à partir sur la droite et la gauche.
Fanny Calba, professeur des écoles.
-Vous allez dans le mode avancé.
Je vous donne votre plan incliné, et à vous d'essayer de résoudre ce troisième défi.
"Compétences transversales et démarches d'investigation" J'ai une formation littéraire, donc je n'avais aucune connaissance en informatique.
Je voulais travailler la robotique en classe parce que l'avantage des robots ce que c'est ludique, ça plaît, c'est intuitif.
C'est vraiment un travail sur les compétences transversales qu'on peut réutiliser dans d'autres domaines.
Ça leur apprend à formuler des hypothèses.
Au niveau du langage oral, ils mettent en place énormément de vocabulaire, de compétences.
Du coup, ces schémas de pensée qu'ils apprennent à mettre en place à travers la programmation robotique, ils les réutilisent en résolution de problèmes ou en sciences.
C'est une démarche d'investigation qui se réinvestit dans toutes les matières.
Qu'en pensez-vous ?
"L'écrit mémoire" On vient de terminer les trois défis.
Là, je vais vous demander de vous intéresser au défi numéro 3 et, en utilisant la "fiche mémoire", de me coller les étiquettes qui vont me permettre de réaliser ce défi.
L'écrit mémoire a deux objectifs.
Dans certaines phases, il permet à l'élève de construire sa pensée.
C'est vraiment une trace de son raisonnement qui lui permet de continuer à construire ou de revenir dessus, d'être dans une logique d'essai-erreur.
En fin de séance, cette trace écrite sert, cette fois-ci, d'outil mémoire pour pouvoir réinvestir des connaissances acquises sur la séance suivante.
Adam, élève de CM2.
-Quand on travaille à plusieurs, on trouve plein d'idées.
Ce qui est bien, c'est quand on trouve plusieurs idées en même temps.
"La posture de l'enseignant" Fanny Calba, professeur des écoles.
-Le maître est au même stade qu'eux.
Donc, ça remet en question cette hiérarchie de la classe, ça met tout le monde sur un pied d'égalité.
On est sur quelque chose de collaboratif avec nos élèves aussi.
Ils collaborent entre eux mais aussi avec l'adulte et l'enseignant, et ça, c'est agréable et ça apporte quelque chose au climat de la classe.
C'est pas la vitesse, qui compte, c'est que le programme soit correct.
Effectivement, je suis d'accord avec toi.


Durée : 00:04:39

Date de production : 2017

Réalisateur : Alain Richard

Producteur : Réseau Canopé