Présentation de la journée⚓
Objectifs
S'initier à la programmation informatique.
Connaître les outils (logiciels, applications, robots...) actuels permettant une approche pédagogique des notions de code et de programmation.
Connaître les ressources essentielles pour travailler la notion de « programmation » avec sa classe, quel que soit le niveau.
Mettre en place des défis de robot entre classe
Programme
MATIN :
9h - 9H15 : Présentation, objectifs, déroulement
9H15 - 9H30 : La programmation, c'est quoi ?La programmation dans les programmes du cycles 3
9H30 - 9H45: La programmation, c'est quoi ?
9H45 - 10h15: Atelier de découverte des robots et de leurs comportements.
10h15 - 10.30H: pause
10h30 - 11h15 : différents objets de programmation
11h15 -12h00 : différents logiciels de programmation : VPL, Blockly, Scratch
APRES-MIDI:
14H - 15H: Programmer avec Blockly / SCRATCH
15H - 16H: Organisation de défi avec les couleurs THYMIO.
16H -17H: Définition des projets qui peuvent être menés avec les élèves
Le point sur la programmation en cycle 3⚓
Qu'est-ce que le code ?
Un exemple de séance de programmation en cycle 3
Fanny Calba, enseignante de l'école Lakanal de Nîmes, initie ses élèves à la programmation avec des robots.
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. Une séquence de découverte de la programmation de robots Thymio a ainsi été pensée et proposée à mes 23 élèves de CM1-CM2.
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.
DES OBJETS DE PROGRAMMATION⚓
Il est possible d'utiliser des robots spécialement conçus pour une utilisation en classe.
Ils permettront d'expérimenter de manière très concrète et pratique les connaissances et compétences acquises avec l'usage des logiciels et application dédiées à la programmation.
LA PROGRAMMATION DEBRANCHEE⚓
L'intérêt des activités débranchées
Une activités dites "débranchées" ne nécessitent pas de machine informatique (ordinateur, robot, tablette ...). Cette approche est intéressante à plusieurs titres.
ne demande aucun matériel coûteux et reste donc accessible à toutes les écoles.
Demande un temps de préparation inférieur que la préparation ds séances de programmation sur machine.
Ce contenu est fortement inspiré de cet excellent ouvrage " 1,2,3 codez !"
Disponible au prêt à l'atelier Canopé de Bourg en Bresse.
L'intérêt de la robotique
La robotique offre la possibilité de lier le monde numérique et le monde physique. L'intervention d'un robot programmable offre plusieurs avantages :
C'est un champs privilégié d'application de l'algorithme que les élèves auront eux-mêmes conçus. C'est donc plus motivant.
Une occasion de familiariser les élèves avec une technologie majeure des années à venir.
A un impact très positif sur l'apprentissage des concepts informatiques
L'occasion de développer une pédagogie active où les élèves expérimentent par eux-mêmes.
offre un espace d'expression aux éléves
acquérir une démarche scientifique en donnant à l'erreur un statut positif (une étape dans le processus d'apprentissage)
LE ROBOT BLUEBOT⚓
Présentation
Robot de sol
Blue-Bot est un robot de sol Bluetooth , ce qui signifie que vous pouvez le contrôler avec votre tablette ou votre PC. Vous pouvez planifier votre algorithme sur l'écran de votre appareil et l'envoyer à distance.
Blue-Bot est aussi utilisable "directement ", sans connexion et se programme sur son dos.
Blue-Bot a une coquille transparente ce qui signifie que les élèves peuvent voir les composants à l'intérieur et les identifier.
Blue-Bot, à la différence de son ainé BeeBot, est rechargeable.
En mode expert, Blue-Bot est capable d'effectuer des virages à 45 degrés et vous pourrez également inclure des répétitions dans votre algorithme.
Bluebot à Ludovia, extrait Ludovia Magazine
Licence : Licence YouTube standard
Les commandes du Blue Bot, informations techniques
Bluebot "fait" des pas de 15 cm et tourne sur place. Il est donc aisé de travailler sur quadrillage...
BlueBot et accessoires
Robot de conception britannique, vendu aux alentours de 130€ : http://www.tts-group.co.uk/blue-bot-bluetooth-programmable-floor-robot/1007812.html
Il existe de nombreux accessoires dans le commerce. Quelques exemples : http://www.easytis.com/fr/tts/299-robot-blue-bot-bluebot-.html?search_query=bluebot&results=8
Barre de programmation
Il existe une barre de programmation qui permet de programmer le robot (en bluetooth) grâce à des cartes de déplacement.
Il existe, également, des cartes extensions permettant de le programmer plus finement : angles de 45o, boucles de répétitions...
Exemple de site la proposant : http://www.easytis.com/fr/tts/462-barre-de-programmation-blue-bot.html
Des ressources et des usages
En ligne :
Le projet Edurobot offre aux enseignants et aux élèves des ressources pédagogiques pour l'utilisation de la robotique et de la technologie à l'école :
http://www.edurobot.ch/site/?page_id=546
La vidéo suivante propose un aperçu de la séquence décrite ci-dessous et menée dans une classe de PS-GS de maternelle, avec les élèves de GS :
http://www.ac-grenoble.fr/ien.cluses/spip.php?article623
Challenge SqyRob, Bassin de St-Quentin-en-Yvelines : http://www.dane.ac-versailles.fr/nos-projets/codage-et-robotique/sqyrob-2017
Pour d'autres pistes et un accompagnement, vous pouvez aussi vous adresser au Médiateur Numérique de l'Atelier Canopé
LE ROBOT THYMIO II⚓
Présentation du robot
Le robot Thymio est un robot de sol Bluetooth, contrôlable via votre PC ou en mode automatique. Le Thymio est aisément rechargeable via un câble USB (batterie Lipo).
Pour assurer le bon fonctionnement du robot, ses capteurs doivent être calibrés.
Thymio est pré-programmé avec six comportements. Ces comportements sont toujours présents dans le robot. Pour choisir un comportement, il suffit de démarrer le robot et de sélectionner une couleur grâce aux boutons flèches, le bouton central permettant de démarrer le comportement. Lorsque le comportement est actif, le bouton central permet de revenir au menu de sélection des comportements.
Les capteurs et actionneurs
Le Thymio est pourvu de plusieurs capteurs...
9 capteurs infrarouge (portée environ 10cm
5 boutons tactiles
1 accéléromètre trois axes
1 thermomètre
1 microphone
1 capteur infrarouge (récepteur pour télécommande)
Des actionneurs : 39 LEDs / 2 moteurs DC / 1 haut-parleur
Site internet : https://www.thymio.org/fr:thymio
Il est programmable grâce à un environnement de programmation visuel spécifique (VPL) ou bien avec le système Blockly (de Google) ou bien, pour les utilisateurs les plus avancés, avec un environnement de programmation texte (ASEBA Studio).
On peut également utiliser Scratch.
Allumer et éteindre Thymio
Pour allumer le robot, il suffit d'appuyer et de maintenir le doigt sur le rond qui se trouve au centre des flèches jusqu'à ce que le robot émette un son et devienne vert. Cela prend quelques secondes.
Pour éteindre le robot, il suffit de maintenir le doigt sur le rond central quelques secondes jusqu'à ce que le robot joue une mélodie et s'éteigne complètement.
CONNAÎTRE LES OUTILS DE PROGRAMMATION⚓
LE LOGICIEL BLOCKLY⚓
Présentation
Blockly est un langage de programmation open-source mêlant programmation visuelle et textuelle. Développé par Google, ce langage permet d'assembler des blocs visuels dans lesquels du texte est écrit.
L' intégration de Blockly dans Aseba Studio fournit tous les événements disponibles sur Thymio, permettant de le programmer de façon purement événementielle. C'est ce qui fait la différence avec l'intégration Scratch, qui offre une interface similaire, mais avec une approche plus séquentielle.
SCRATCH⚓
Scratch : présentation rapide
C'est un logiciel libre qui a été conçu pour initier les élèves dès l'âge de 8 ans à des concepts fondamentaux en informatique : il permet une approche ludique de l'algorithmique en créant de façon simple de petits « jeux vidéo » dont les éléments seront programmés au moyen de « blocs » de commande.
Une version de Scratch est également disponible directement en ligne, sur le site officiel dédié : https://scratch.mit.edu/
L'intérêt de Scratch est son approche basée sur l'utilisation de blocs de programmation, ce qui permet d'éliminer la difficulté majeure de devoir mémoriser et taper des instructions selon une syntaxe rigoureuse.
Complément :
Scratch est dynamique : il permet de modifier le code du programme en cours d'exécution. Orienté multimédia pour l'enseignement à l'univers informatique des enfants, il traite avec une grande facilité les concepts de base de la programmation comme les boucles, les tests, les affectations de variables, et surtout de la manipulation des objets, tout comme les sons et les vidéos.
Scratch est visuel : tout le code est directement inscrit dans la langue maternelle de l'enfant (une vingtaine de langues européennes est disponible) sous forme de briques de couleurs (par exemple les contrôles en jaune, les variables en rouge, les mouvements en bleu, etc ...).
Un outil adapté pour la programmation en cycle 3 et 4
Scratch est un langage de programmation visuel et gratuit.
En glissant-déposant des blocs colorés, il est possible de créer des histoires interactives, des jeux, des animations, de la musique, ou des présentations.
Il est ensuite possible de les télécharger sur Internet pour les partager avec les autres utilisateurs du monde entier. Scratch est conçu pour jouer, apprendre par soi-même et créer.
sa prise en main par les élèves est quasi-immédiate ;
l'environnement est simple et efficace : constitué de trois parties, on a les instructions, la fenêtre du programme et la fenêtre d'exécution du programme sur le même écran ;
il n'y a pas de syntaxe à connaître, ni à écrire : on déplace simplement des blocs d'instructions qui s'imbriquent par aimantation ;
il est adapté à la programmation événementielle : les scripts démarrent à partir d'un événement et les objets peuvent communiquer entre eux par des messages ;
un simple double-clic sur une instruction permet de l'exécuter, ce qui permet de vérifier facilement la bonne programmation d'un objet ;
il apporte des rendus visuels grâce à des scènes et des costumes et constitue une interface attractive pour le jeune public ;
à partir de l'interface de développement, on peut envoyer sur un espace de partage en ligne son programme ce qui facilite les échanges et favorise les interactions entre élèves.
Les atouts de Scratch
Les principales caractéristiques
Débuter avec SCRATCH
VPL⚓
Le logiciel
Cet environnement VPL (pour Visual Programming Language) a été conçu pour programmer Thymio facilement avec des images. On écrit un programme en assemblant des pairs de blocs d'événement et d'action. La fenêtre ressemble à l'image ci-contre.
Pour démarrer la programmation visuelle (VPL), vous devez d'abord installer le logiciel, et brancher votre Thymio à votre ordinateur.
Connecter le Thymio avec le logiciel
Si Thymio n'est pas connecté lorsque vous démarrez le programmes, vous verrez s'afficher la fenêtre de choix de robot ci contre.
Connectez Thymio et cliquez sur 1.
Serial port (Si Thymio est connecté par USB) 2.
Thymio-II Robot 3.
Et Connecter.
Les blocs évènements
