Apprendre à programmer un objet technique
Cette séquence proposée par Marc-Antoine MORELLE permet aux élèves de sixième de découvrir l’algorithmique et la programmation.
Thème de séquence |
Problématique |
Apprendre à programmer un objet technique |
Comment programmer un objet technique? |
Compétences |
Thématiques du programme |
Connaissances |
2e) Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information |
Th3 : Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'informatio |
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2c) Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants. |
Th3 : Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions |
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Présentation de la séquence |
Situation déclenchante possible |
Cette séquence à pour but de faire découvrir l'algorithme et la programmation de manière ludique par le biais de l'étude des robots. Les manipulations sont réalisées à l'aide du robot Thymio. |
Questionner les élèves et faire émerger les robots qu’ils connaissent dans les films, les dessins animés, les jeux vidéo ou dans la vraie vie… (R2D2, transformers, aspirateur,…) puis vidéoprojeter la page 1 du fichier « Exemples de robots.doc ». Rebondir sur cette illustration en faisant établir par les élèves que ces robots (droid de combat, Bumblebee,…) n’existent pas vraiment, qu’ils relèvent de la science-fiction. |
Éléments pour la synthèse de la séquence (objectifs) |
Piste d'évaluation |
Comprendre que les robots et objets connectés qui nous entourent permettent de simplifier la vie de l'homme. Intégrer que ce sont des objets programmables qui interagissent avec leur environnement grâce à des capteurs, des actionneurs et un "ordinateur" qui est le centre de décision du robot. |
Evaluation sommative possible lors des défis programmation (activité 6) sur la capacité des élèves à réaliser des algorithmes intégrant les bons capteurs et les bons actionneurs. |
Proposition de déroulé
Activité 1 |
Activité 2 |
Activité 3 |
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Question directrice |
Qu'est-ce qu'un robot? |
Quelle couleur pour quel comportement ? |
Un robot peut-il s’adapter à son environnement ? |
Activités |
Les élèves essayent d'identifier à
quoi servent différents robots présentés en
image. Puis ils réalisent une 1ère prise en main du
robot "Thymio" (allumage, test,…)
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Découverte des programmes pré-enregistrés
dans le robot. |
Thymio Quiz: les élèves analysent les comportements de base du Thymio et remplissent une fiche identifiant quelle condition entraîne quelle action (SI…ALORS). Dans un 2ème temps, les élèves asocient les capteurs utilisés à chaque comportement du Thymio. |
Démarche pédagogique |
Démarche d'investigation |
Démarche d'investigation |
Démarche d'investigation |
Conclusion / Bilan |
Les robots sont utiles pour réaliser des tâches
répétitives, fatigantes, ennuyeuses, dangereuses ou
que l’homme ne peut tout simplement pas faire lui-même. |
Le comportement des robots n'est pas lié au
hasard, un robot execute un programme créé par l'Homme. |
Un robot suit une logique évenementielle avec des instructions conditionnelles. Pour s’adapter et interagir avec son environnement, un robot l’analyse à l'aide de capteur. |
Ressources |
-Robot Thymio |
-Robot Thymio |
-Robot Thymio -Doc à vidéoprojeter
"capteurs Thymio.pdf" |
Activité 4 |
Activité 5 |
Activité 6 |
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Question directrice |
Comment programmer un robot ? |
Comment un robot prend- il des décisions ? |
Défi programmation |
Activités |
Les élèves prennent en main le logiciel Aseba et réalisent quelques "petits programmes" à l'aide de cartes "événement" et "action". Ils televersent les programmes dans le thymio puis les testent. |
Les élèves essayent de repérer les systèmes de prise d’informations, de prise de décision et d’action sur le robot. |
Evaluation sommative: les élèves réalisent quelques algorithmes pour que le robot relève des défis. |
Démarche pédagogique |
Démarche d'investigation |
Démarche d'investigation |
Démarche de résolution de problème |
Conclusion / Bilan |
Un robot suit des instructions programmées au préalable. La programmation (on parle également de codage) peut se faire sous forme de texte (lignes de code) ou sous forme graphique (blocs, carte,…) comme pour le robot thymio. |
Tout capteur doit être associé à
un contrôleur pour pouvoir donner une information manipulable
: par exemple dans le cas du capteur de distance à infrarouges
situé sous le thymio, le capteur envoie un faisceau infrarouge,
et détecte la réflexion de ce faisceau par un objet.
Il faut alors qu’un petit contrôleur calcule le temps qu’a
mis le faisceau à être réfléchi pour
pouvoir déterminer la distance à laquelle se trouve
l’objet. |
exemples de défi: -Créer un instrument de musique (à chaque capteur, associer un son), -Créer un sélecteur de couleur (à chaque capteur, associer une couleur). -programmer le Thymio pour qu’il avance quand il ne détecte rien et recule s’il détecte quelque chose. Associer des couleurs à ces actions. |
Ressources |
-Robot Thymio + logiciel Aseba -Doc à vidéoprojeter "Comment ouvrir Aseba.pdf" |
-Robot Thymio |
-Robot Thymio + logiciel Aseba |