Activité de programmation robotique : une ville sous tous ses angles

Dans le cadre de leur cours en intégration pédagogique des TIC, de futurs enseignants au préscolaire et au primaire de l’Université Laval ont conçu un projet de programmation robotique.

Par Roxanne Poulin; Virginie Chantal-Bossut; Audrey Cloutier; Nicolas Seriès; Frédérique Landry; étudiant.e.s au BÉPEP, Université Laval, 2016, et Margarida Romero, Professeure en technologie éducative, Université Laval

Les étudiants ont généreusement accepté de partager le tout avec les lecteurs de l’École branchée.

Ce projet implique des technologies dont les visées éducatives engagent les élèves dans un processus de cocréation de connaissances. L’utilisation créative des TIC y est omniprésente et nécessaire à l’atteinte de l’objectif du projet. Plus précisément, la programmation robotique est au service de l’exploration de la matière à enseigner.

Les grandes routes du projet

Le projet que les élèves seront engagés à réaliser est la création d’une maquette de ville. Par la suite, à l’intérieur de cette ville, les élèves vont programmer un robot qui y circulera selon les angles des rues construites.

Nous proposons donc aux élèves de se placer en dyade et de tracer des rues à l’aide de ruban adhésif qu’ils apposent sur une surface mobile (par exemple, un coroplast ou un carton rigide). Après avoir réalisé le plan de leur ville, les élèves devront mesurer les angles des rues pour ensuite être en mesure de programmer le robot afin qu’il y circule; l’exercisation liée à la mesure des angles et le choix des stratégies appropriées sont donc bien intégrés dans le projet. Après s’être prêtés au mesurage des angles, les élèves doivent planifier l’itinéraire de leur robot.

Tout au long du projet, nous proposons aux élèves de tenir un journal de bord. À ce sujet, l’application Seesaw peut être bien utile : elle est facile à utiliser et permet le décloisonnement des murs de la classe. Elle permet de publier des nouvelles, des commentaires et des images et les parents y ont accès. Ils peuvent ainsi suivre le cheminement de leur enfant et le déroulement du projet grâce à ce journal de bord numérique.

Sphero : un robot aux multiples usages pédagogiques

Nous proposons l’utilisation du robot Sphero. Ce robot, en forme de sphère, permet d’être programmé grâce à la mesure préalable des angles et des distances qui composent le trajet désiré. Pour le programmer, plusieurs applications sont disponibles : il suffit de choisir celle qui sera adapté à votre projet! L’application MacroLab, par exemple, nécessite d’avoir préalablement mesuré les angles du trajet qu’effectue le robot pour parvenir à le programmer. Une autre application qui serait aussi adaptée à ce projet est SPRK Lightning Lab; tout comme MacroLab, elle nécessite la mesure des angles, mais sa programmation ressemble davantage à la programmation visuelle. Elle est un peu plus complexe à utiliser pour les élèves au départ, mais peut permettre d’autres types d’apprentissages. Par ailleurs, cette application permet d’établir la vitesse de déplacement du robot. Qui sera le plus rapide?

Comment faire le projet avec les tous petits?

Il est facile d’adapter ce projet avec les plus petits si l’aspect de la programmation du robot Sphero vous intéresse. Vous pouvez alors utiliser une autre application de programmation pour Sphero, Draw&Drive, qui permet aux élèves de tracer sur la tablette l’itinéraire du robot sans d’abord prendre de mesures. En revanche, si l’objectif d’apprentissage est la prise de mesures, différents types de robots peuvent être mis à profit. En effet, des robots dont la programmation nécessite de mesurer les distances de son trajet sont accessibles aux enseignants.

Bref, il y un univers de possibilités : de l’analyse des « pas » des abeilles automates BeeBot au calcul de la relation temps/puissance pour les robots comme LEGO Mindstorms, mBot ou Thymio, vous pouvez créer des situations d’enseignement riches en apprentissages grâce à la programmation robotique.  Il suffit d’oser!

Bonne expérimentation!

Applications suggérées :

MacroLab, SPRK Lightning Lab, Draw&Drive (toutes gratuites, spécialement créées pour Sphero, disponibles sur Android, iPhone, iPad)

À propos des auteurs

Roxanne Poulin, Virginie Chantal-Bossut, Audrey Cloutier, Nicolas Series et
Frédérique Landry sont étudiants de troisième année au baccalauréat en éducation au préscolaire et en enseignement au primaire (BÉPEP) à l’Université Laval.

Margarida Romero est professeure en technologie éducative à l’Université Laval. Son enseignement et sa recherche visent le développement des approches créatives des usages des technologies (apprentissage par le jeu, robotique pédagogique, programmation créative) pour le développement des compétences du 21e siècle. Elle est également bénévole à l’EspaceLab et à l’AQUOPS. Twitter : @margaridaromero