Disciplines concernées et domaines du CRCN mis en œuvre

• Sciences et technologies - programmation d’objets techniques (CRCN Domaine 3_3.4 Programmer)
   Repérer la chaîne d’information et la chaîne d’action d’un objet programmable
   Programmer un objet technique pour obtenir un comportement attendu
   Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
   Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information.
   S’engager dans une démarche d’investigation scientifique.
• Mathématiques  :
   (Se) repérer et (se) déplacer dans l’espace en utilisant ou en élaborant des représentations.
• Langage oral :
   Interagir de façon constructive avec d’autres élèves dans un groupe pour confronter des réactions ou des points de vue.

Expérimentation

Dans le cadre des programmes cycle 3 et de la mise en œuvre des compétences du CRCN (Cadre de Référence des Compétences Numériques), un temps de découverte et d’expérimentation a été mené avec des élèves de CM1-CM2 des écoles du Calvados.

Déroulé des séances

• Étape 1 : Recueil des représentations des élèves « Qu’est-ce qu’un robot ? »

Cette première étape vise à prendre en compte et évaluer les premiers savoirs des élèves.

À partir de la question ouverte « Qu’est qu’un robot pour vous ? », les élèves sont invités à donner des mots ou des expressions que l’enseignant écrit au tableau. Cette première étape peut se réaliser à l’aide de post-it distribués aux élèves.
Ensuite, on trouve un titre à chaque catégorie abordée : formes, fonctions, énergies, ordres et ainsi, on dégage les principales caractéristiques du robot et une première définition qui fait consensus :
"C’est une machine, qui peut prendre une forme humaine ou non, capable de se déplacer et de réaliser des tâches qui ont été programmées à l’avance. Elle fonctionne grâce à une source d’énergie".

À chaque étape de la séance, le vocabulaire trouvé et la définition proposée pourront être mis en perspective et questionnés.

• Étape 2 : Découverte du robot et des fonctions « Pilotage instantané » et « Dessin ».

Les élèves utilisent la fonctionnalité « Pilotage instantané » qui permet de déplacer le robot avec son doigt pour une utilisation exclusivement ludique. Après quelques minutes de test, les élèves se voient proposer le défi de figurer le déplacement de leur robot en carré.
Dans un deuxième temps, les élèves découvrent la fonctionnalité « Dessin » sur la tablette qui permet de déplacer le robot dans un temps différé. Il est ensuite demandé aux élèves de réaliser un nouveau carré en utilisant ce mode « dessin » et d’observer la réponse de leur robot.

• Étape 3 : Découverte de la programmation par blocs.

L’enseignant guide les élèves en leur proposant un pas à pas sous forme de défis pour aboutir à la programmation complète d’un déplacement précis (un carré). Les élèves découvrent alors les trois paramètres à prendre en compte pour déplacer le robot.
1) La direction : cette dernière est définissable au doigt grâce à une sorte de rose des vents, ou directement avec un pavé numérique pour déterminer la direction en degré.
2) La vitesse : cette donnée est paramétrable à l’aide d’un curseur pouvant aller de 0 à 255. Aucune unité n’est donnée ici. Les élèves doivent la définir par tâtonnement – essai/erreur.
3) La durée : ce paramètre est exprimé en secondes à l’aide d’un curseur ou d’un pavé numérique.

• Étape 4 : Consolider et réinvestir les notions de programmation.

Différents défis ludiques sont proposés à chaque binôme afin de découvrir toutes les fonctionnalités du robot (émettre des sons ou des couleurs, faire varier ou clignoter des couleurs, utiliser des boucles de programmation, réaliser des déplacements complexes). Les élèves avancent alors à leur rythme et font valider chaque défi par l’enseignant.

Bilan

La séquence a été reçue positivement auprès des élèves et des enseignants. Malgré une durée initialement jugée courte pour les ateliers, les défis proposés ont permis une découverte rapide et efficace des fonctionnalités du robot.

Pour aller plus loin…

Un mur collaboratif très complet reprenant les différentes étapes de cette expérimentation et vous proposant de nombreuses ressources est accessible via ce lien pour vous aider à mettre en place une séance de robotique avec Sphéro-Mini : Découvrir la programmation avec Sphéro Mini

Sur ce mur collaboratif, vous trouverez :

• Le détail complet de la séquence pour le cycle 3 (CM1-CM2)
• Des analyses des différentes phases.
• Des témoignages d’élèves suite à l’expérimentation.
• Des ressources pédagogiques pour aller plus loin.

 Ressource produite par l’équipe numérique 14