Programmation et robotique à l’école

, par  Jean-Marc Niemiec , popularité : 2%

Mise à jour 31/11/2018
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 Usages pédagogiques (tous cycles) :

Usages au Cycle 1

Témoignages

 Bibliographie

Cela commence à fleurir beaucoup avec l’avènement des matériels et logiciels donc on ne vous parle que de ce que l’on connait pour l’avoir pratiqué en classe.

 Logiciels de programmation


Programmer avec Scratch :

http://theosept.fr/spip.php?article174

Programmation avec ScratchJunior (tablette) :

http://theosept.fr/spip.php?article205

 Sélection de robots éducatifs

Mind Robot (Clementoni) (< 50 €)
Robot de déplacement, tracé au feutre, commande vocale, application tablette dédiée.

Présentation

Le Mind Robot allie plusieurs capacités qui en font un robot éducatif plutôt complet comme robot de démarrage.

  • boutons de commande :
    • avance, recule, pivote à gauche, pivote à droite
    • commencer la séquence
    • pause
    • supprimer la séquence
  • modes de jeu :
    • jeu libre à commande vocale : le robot dessine des figures géométriques préenregistrées (des figures libres ???)
    • édu - plateau jaune : arithmétique et géométrie. On programme le robot pour l’envoyer sur des cases précises du plateau.
    • édu - plateau bleu : labyrinthe. On doit aider un robot à sortir d’un labyrinthe en lui apportant d’abord un objet sans passer par des laser de couleur. Tout est virtuel et à plat mais les contraintes fortes obligent à complexifier les programmes de déplacement. Utilisation du bouton "action - pause" lors du passage sur un objet à récupérer.
    • fonction "temps réel" : à partir de l’application dédiée disponible sur appareil mobile, on retrouve le tableau de commande des directions pour diriger à distance le robot à la manière d’une télécommande radio.
    • programmation basique : à partir de l’application, programmation par bloc (type Scratch) pour déplacer le robot. Chaque ajout de bloc provoque le déplacement du robot virtuel de l’app. On peut masquer ce déplacement virtuel pour programmer "à l’aveugle". Une commande envoie le programme au robot via Bluetooth.
    • programmation avancée : à partir de l’application, programmation par bloc avec ajout de procédures (= sous programmes) pour comprendre la fonction de boucle. Possibilité de modifier le pas du robot (par défaut 15 cm) entre 1 et 30 cm, ou bien le degré de rotation (par défaut 90°) entre 5 et 360°.
    • dessin libre : à partir de l’application, on dessine une forme au doigt en traçant des segments de droite. Le robot trace en réel le dessin virtuel sur une surface équivalente à une feuille A4. Mind Robot dispose d’un espace central pour y glisser un feutre. Les dessins peuvent être sauvegardés puis ouverts en mode programmation avancée pour découvrir l’ensemble des blocs de programmation utilisés.
Avantages Inconvénients
- le prix
- les boutons de programmation sur le robot
- la variété de modes embarqués qui permet de complexifier la tâche du simple déplacement à l’étude des procédures
- les options à caractère mathématique pour travailler les distances et les angles
- programmation par bloc avec l’application dédiée
- fonctionne à piles au lieu de batterie rachargeable

Botley (Learning Resources) (< 80 €)
Kit d’activités pour le robot BOTLEY : déplacement, suivi de ligne, détection d’obstacle. Possibilité de réaliser des boucles.

Présentation

  • 2 modes de jeu :
    • libre : programmation à l’aide d’une télécommande.
      Boutons de déplacement sur le robot :
      • direction : avance, recule, pivote à gauche, pivote à droite
      • exécution des instructions
      • suppression du programme
      • boucle d’instruction
    • ligne : le robot suit une ligne noire disponible sur les cartons de jeux ou, sans doute, au feutre noir sur feuille libre.

Le kit comprends des accessoires pour créer des parcours de déplacements, des tiges, 2 balles, une cible, des cartes de codage.
Plus intéressant, le robot dispose de bras qui peuvent guider une balle jusque dans une cible (aller chercher la balle, la poser dans la cible).

Ce robot combine les fonctions du Beebot (déplacement simple), du Edison (suivi de ligne), et du Mbot (détection d’obstacle) pour un prix modique.
Activités pédagogiques en ligne (en anglais)

Avantages Inconvénients
- le prix
- télécommande de programmation adaptée aux élèves
- le mode libre qui permet de créer toutes les situations de déplacement souhaitées
- le suivi de ligne et la détection d’obstacle disponibles
- la fonction "boucle", rare sur ce type de robot
- les accessoires disponibles notamment les les bras pour déplacer un objet
- fonctionne à piles au lieu de recharge sur batterie
- pas de programmation par bloc à l’aide de logiciel dédié de type Scratch

Robot Mouse Activity Set : Colby (< 60 €)
Kit d’activités pour le robot COLBY : déplacement.

Présentation

Boutons disponibles sur le robot :

  • direction : avance, recule, pivote à gauche,pivote à droite, accélère
  • exécution des instructions
  • accélérer
  • suppression du programme

Le kit contient :

  • un robot souris
  • des plaques amovibles en plastique pour créer un plateau de jeu à sa convenance
  • des accessoires : tunnels, cloisons, un fromage "interactif" (la souris clignote quand le museau touche le fromage)
  • quelques cartes de défis de programmation

Le principe est toujours le même : programmer le déplacement du robot pour l’emmener à destination. Le kit est ludique avec son environnement souris-fromage mais on peut s’en détacher complètement pour aller chercher d’autres objets. Le système de plaques amovibles est pratique et robuste pour réaliser des parcours du plus simple au plus compliqué (ligne droite, virage, 2 lignes...)

AvantagesInconvénients
- le prix
- programmation directe sur le robot
- les accessoires du kit de démarrage très pratiques pour une mise en situation avec les élèves. On peut ensuite s’en détacher pour utiliser ses propres structures : parcours réalisés à partir d’objets dans la classe, quadrillage personnels sur feuille...
- achat de souris à l’unité pour compléter sa flotte
- utilise 2 piles AAA au lieu d’une batterie rechargeable
- pas de bouton PAUSE ou BOUCLE

DOC (Clementoni) (< 40 €)
Kit d’activités pour un robot humanoïde : déplacement.

Présentation

  • 3 modes de jeu :
    • libre : programmation directe à l’aide des flèches de direction (avance, recule, pivote à gauche, pivote à droit). Idéal pour programmer des déplacements libres sur ses propres quadrillages crées avec les élèves
    • édu : plateau dédié avec découverte de quelques lettres, couleurs et animaux. Séquences de programmation en 3 étapes (aide possible avec carte de programmation). Le robot parle et donne les consignes, informe sur les réussites et les erreurs.
    • jeu : plateau dédié avec objets et lieux à associer. Il faut utiliser les cartes "défi" consistant à trouver le programme pour aller chercher un objet sur le plateau et l’emmener dans un lieu précis. Le robot donne des indications vocales.

Boutons disponibles sur le robot :

  • direction : avance, recule, pivote à gauche,pivote à droite
  • exécution des instructions
  • bouton ACTION : permet de faire une pause dans le programme en mode jeu (disponible en mode libre ?)
  • suppression du programme
Avantages Inconvénients
- le prix
- programmation de déplacement directement sur le robot
- mode libre permettant de créer ses propres défis de programmation
- l’environnement de découverte de programmation clé en main (mode édu et jeu) plutôt bien pensé pour les enseignants qui découvrent le principe de programmation robotique
- le feedback par les informations orales en mode édu et jeu
- fonctionne avec 3 piles au lieu d’une batterie rechargeable
- le mode ACTION = pause (équivalent du BeeBot) qui "semble" fonctionner uniquement en mode jeu et non en mode libre (à tester !)
- les informations orales en mode édu et jeu qui peuvent finir par déranger la classe niveau sonore.

Bee-Bot et Bluebot (TTS)
Robot de déplacement

Bee-bot Bluebot
- < 90 €
- boutons de programmation sur le robot

  • avance, recule, pivote à gauche, pivote à droite
  • pause, annule

    - batterie rechargeable
- < 130 €
- boutons de programmation sur le robot + Bluetooth
  • avance, recule, pivote à gauche, pivote à droite
  • pause, annule

    - batterie rechargeable

    - accessoires de programmation liés à la fonction Bluetooth permettant d’explorer la fonction boucle :
  • application tablette gratuite (Android, iOS) avec reproduction des tapis vendus dans le commerce : permet de piloter le Bluebot comme une télécommande ou par programmation à l’aveugle, ajout de déplacement à 45°
  • barre de programmation (< 150 €)
  • Usages pédagogiques complémentaires avec le Beebot :

    Ancêtre du robot à l’école, il existe beaucoup de ressources disponibles sur internet. Moyennant aménagement, la plupart sont utilisables avec tout type de robots de déplacement.

    • Jouer et apprendre avec Beebot :
      carte mentale autour du BeeBot (références aux programmes, scénarios pédagogiques, jeu en ligne...)
    • costumes pour habiller le Beebot :
      quelques modèles prêts à l’emploi et 2 patrons vierges
    • Jeu Beebot en ligne (classedeflorent.fr) :
      pour retrouver en ligne le principe du robot, ses déplacements libres, ses défis et la possibilité de créer ses propres parcours à partager

    Thymio II sans fil
    Robot à capteurs et comportements préprogrammés (détection d’obstacles, suivi de mouvement, suivi de ligne). Programmation visuelle par logiciel VPL.

    Site officiel : https://www.thymio.org/fr:thymio

    Présentation des comportements préprogrammés

    La programmation visuelle

    Usages pédagogiques :


    mBot (Makeblock) (< 90 € Bluetooth, < 100 € Wifi)
    Robot à capteurs modulables. 2 modèles : Bluetooth ou Wifi.

    Présentation en vidéo

    Présentation du modèle Wifi : https://www.generationrobots.com/fr/402644-robot-mbot-24ghz-v11.html?search_query=mbot&results=22

    Usages pédagogiques : https://www.generationrobots.com/fr/content/98-ressources-pedagogiques-pour-la-robotique-par-robots#mbot1

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