Description de la séquence en cycle 3

Objectifs d’apprentissage de cette séquence
 Programmer un objet technique pour obtenir un comportement attendu.
 Comprendre et optimiser le programme en identifiant des régularités (répétition d’instructions, utilisation de boucles).
 Vérifier expérimentalement la validité du programme et le corriger si besoin.

Compétences du programme de cycle 3 mobilisées
Toutes les compétences convoquées par cette expérimentation sont détaillées dans ce document.

Organisation générale
 4 séances par élèves
 Modalités de travail : Classe en demi- groupe sur une durée de 1h qui tournait dans la matinée.
 Une partie de la classe : 6 groupes homogènes sur les robots : 5 binômes + 1 trinôme
 L’autre partie de la classe sur un travail en autonomie

Séance 1

Matériel

 6 livrets des défis
 1 fiche Défis photon : fiche pour validation des défis par binôme ou trinôme
 6 Photons
 6 tablettes

Déroulé

1. Présentation du robot
 « Qu’est-ce qu’un robot ? » Recueil des conceptions initiales. Tendre vers : Un robot, c’est une machine qui accomplit automatiquement des tâches. Il a un programme qui lui dit ce qu’il doit faire, et il lui faut de l’énergie pour fonctionner.
 Différence entre un robot et un automate : Un automate est une machine sans interaction avec son environnement, tandis qu’un robot est une machine capable de se déplacer, percevoir son environnement, agir sur celui-ci et montrer un comportement intelligent grâce à des capteurs.
 Présenter les différents capteurs du Photon : distance, sensitif, sonore, de lumière, contraste...

2. Présentation de l’interface de la tablette pour programmer les robots
 « Comment lui dire quoi faire ? » Découverte de l’application Photon Edu et de la partie Photon Blocks.
 Méthode de connexion du robot
 Utilisation des différents blocs de programmation. Les laisser 5 minutes découvrir l’application puis faire un bilan en insistant sur les deux premiers blocs surtout, comment effacer et comment lancer le programme

3. Présentation des défis et de sa fiche de validation
 Vous allez devoir résoudre des défis à l’aide de la tablette en utilisant des blocs. A la fin de chaque défi, me le montrer pour vérification »
 La validation se fait par le déplacement du robot réussi ET l’enseignant pour pouvoir récolter les retours des élèves quant à leurs difficultés et méthodes et valide sur la fiche réponse en coloriant le smiley associé.

Remarques suite à cette séance

La programmation à l’aide de la tablette se fait assez facilement par tous les élèves, malgré l’absence d’expérience pour la plupart. Ils ont appris de nouvelles compétences et ont apprécié l’activité.
La progressivité des défis permet à tous les élèves de rentrer dans le travail et de progresser à leur rythme. Il permet également de découvrir les différentes fonctions de manière progressive.
La notion « boucle » avec le bloc « Répéter » est souvent expliqué par l’enseignant car les élèves ne connaissent pas. Certains bloquent car ils ne pensent pas pouvoir mettre plusieurs blocs à l’intérieur. Mais une fois expliqué, les élèves s’en sont très bien emparés par la suite.
Des binômes homogènes sont préférables pour que les 2 élèves travaillent.

Séance 2

Matériel
 6 livrets des défis
 1 fiche Défis photon : fiche pour validation des défis par binôme ou trinôme
 6 Photons
 6 tablettes

Déroulé
Les élèves poursuivent les défis avec l’enseignant qui valide.

Remarques suite à cette séance
Globalement, les élèves ont réussi à valider les niveaux 1 et 2. Certains binômes ont pu tester les capteurs du niveau 3.

Séance 3

Matériel
 6 livrets des défis
 Fiche élève pour la création d’une chorégraphie
 6 Photons
 6 tablettes
 Matériel pour des parcours (boite assez longue pour créer du noir, plot, Kapla (prévoir une certaine hauteur pour que le capteur les perçoit bien...)

Déroulé
Les élèves poursuivent les défis avec l’enseignant qui valide. L’ensemble des élèves valident les 3 niveaux de défis. Plusieurs prolongements possibles qui peuvent commencer à la fin de la séance 3 et sont poursuivi lors d’une 4ème séance.

Exemple 1
 Chaque groupe doit créer un déplacement/chorégraphie pour son robot en respectant des contraintes (nombres d’instructions, instructions imposées, …)
 Les binômes sont associés 2 à 2 : chaque binôme montre la chorégraphie à l’autre groupe. Ce dernier doit prendre le plus d’informations à l’écrit sur les actions du robot. Il peut demander de faire des pauses et/ou de recommencer.

Exemple 2
 Utiliser un nouveau capteur (lumière) et réinvestir ce qui a été vu dans les défis. Un parcours est préparé par l’enseignante avec des virages toujours dans le même sens (à droite). « Vous devez amener les photons dans son garage où il doit s’arrêter ». Pour cela, le robot doit utiliser ses capteurs pour éviter les obstacles et s’arrêter lorsqu’il arrive dans le garage ».

Exemple 3
 Les élèves imaginent un labyrinthe et doivent écrire le programme pour en sortir.

Remarques suite à cette séance
Le niveau 3.1 est accompagné par l’enseignant qui doit contrôler la notion de « répéter à l’infini » pour être sûr de sa compréhension auprès des élèves. Le défi 3 permet de la valider.

Pour les prolongements
L’hétérogénéité des différents groupes est plus visible sur cette séance.

Exemple 1

 Création d’une chorégraphie : difficultés à respecter un cahier des charges (contraintes). Aide proposée : surligner quand une contrainte est validée
 Noter à l’écrit la chorégraphie observée : difficultés à décomposer la chorégraphie en « sous » chorégraphies ; difficultés à s’organiser à l’écrit (textes, listes, dessin ?) pour pouvoir être utilisé la semaine prochaine.

Exemple 2
 La double condition n’a pas été facile mais par essais/ erreurs la plupart des élèves ont réussi. Une vigilance auprès des élèves en difficultés pour persévérer face à la difficulté.

Exemple 3
 Les capteurs sont moins faciles à utiliser lors d’un parcours libre, il s’agit là de prendre plus en mesure les distances par essais/ erreurs.

Séance 4

Matériel
 6 photons
 Matériel pour des parcours (boite assez longue pour créer du noir, plot, Kapla (prévoir une certaine hauteur pour que le capteur les perçoit bien...)

Déroulé

Poursuite des prolongements

Exemple 1
 À partir des écrits réalisés la séance précédente, les binômes doivent programmer leur photon pour qu’il réalise la chorégraphie observée.
 Mise en commun : tous les élèves sont réunis pour valider les réalisations par comparaison.

Exemples 2 et 3
À continuer pour ceux qui n’avaient pas pu les faire.

Remarques suite à cette séance
Exemple 1
Les chorégraphies proposées sont éloignées des chorégraphies initiales.
Pistes d’amélioration :
 Limiter encore plus les contraintes
 Filmer les chorégraphies pour que les binômes puissent faire des aller/retours et valider leur programmation. Mais l’objectif change car l’enseignant souhaitait travailler sur le rôle de l’écrit (prendre des notes/garder trace).