Un projet d'initiation à la programmation : s'initier à la programmation de construction de figures géométriques de manière ludique à l'aide d'un robot.
La séquence
Les objectifs
découvrir le codage, l’encodage, le décodage avec un robot
programmer le tracé d’une figure simple : le carré
programmer le tracé d’un patron de solide simple : le cube
Six séances d’environ 45’ ou 60’ (selon le matériel disponible et l’effectif de la classe)
La séquence peut être menée avec une seule boîte Matata Studio
Présenter le projet (défi) aux élèves
Découvrir le matériel et le manipuler
Relever les deux premiers défis (avancer, reculer, pivoter à droite, à gauche)
Matériel :
1 boîte Matata Studio
fichier openboard séance_01.ubz
fiche élève : défis 1 et 2
Relever deux nouveaux défis (boucle, efficience de l’algorithme)
Relever le défi : tracer un carré
Matériel :
1 boîte Matata Studio
fichier openboard séance_02.ubz
fiche élève : défis 3 et 4
Découvrir l’application en ligne « create matatalab »
Programmer le robot pour relever 4 défis
Matériel :
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel scratch link et extension MatataBot
fiche élève : défis 5, 6, 7 et 8
Programmer MatataBot à l’aide du logiciel pour tracer un carré, puis deux carrés adjacents
Matériel :
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel scratch
link et extension MatataBot
1 personnage playmobil / groupe
Relever le défi : écrire un algorithme pour tracer un patron de cube (activité débranchée)
Matériel :
papier, crayons
1 personnage playmobil / groupe
Valider ou corriger l’algorithme en programmant MatataBot
Matériel :
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel scratch link et extension MatataBot
Coder un algorithme simple
Coder et décoder des algorithmes comprenant des boucles
Programmer le déplacement d’un robot
Expérimentations en classe
La séquence a été proposée à 5 classes de cycle 3 en REP+ et hors REP. Les enseignants n'avaient encore jamais mené de séquence en programmation.
L'ERUN est venu présenter en amont le projet aux professeurs qui ont tous montré beaucoup d'enthousiasme. Il s'agissait pour eux de conduire les six séances avec le soutien si besoin de l'ERUN, présent dans la classe.
L'analyse des réussites et des difficultés des élèves met en lumière plusieurs aspects significatifs de leur apprentissage en programmation. Parmi les réussites observées, on note un engagement et une motivation marqués, favorisés par le travail collaboratif en binômes, qui a permis aux élèves de s'entraider et d'échanger des idées. De plus, tous les élèves ont pu acquérir des compétences de base en programmation, conformément à la compétence 3.4 du CRCN.
Cependant, certaines difficultés persistent, notamment la décentration nécessaire pour effectuer des déplacements relatifs. De plus, lors de l'évaluation d'un exercice consistant à programmer le tracé d'un rectangle, il a été constaté que 50 % des élèves ayant réussi n'ont pas réinvesti la notion de boucle.
Côté enseignants, on révèle des avancées notables dans leur pratique pédagogique. Parmi les réussites, on observe une appropriation efficace des séances et des fichiers mis à disposition, ce qui a permis aux enseignants de contribuer à l'évolution des séances. Ils ont également développé des compétences en lien avec le CRCN-Édu, notamment en mettant en œuvre des situations d'apprentissage intégrant le numérique (compétence 3.2), en développant les compétences numériques des apprenants (compétence 5.1) et en évaluant et certifiant ces compétences (compétence 5.2).
De plus, la volonté de reconduire la séquence l'année prochaine sans l'ERUN témoigne de leur confiance dans cette approche. L'utilisation du VPI et de la classe mobile a également été un atout dans leur enseignement.
Néanmoins, une difficulté persistante réside dans la gestion du temps lors des mises en commun, ce qui nécessite une réflexion pour optimiser ces moments d'échange et de partage.
Commentaires
La dernière séance a pris plus de temps que prévu car l'extension spécifique des instructions de Matatabot disponible dans scratch ne permet pas encore une pré- visualisation des tracés dans le logiciel.
La séance du jeu du robot idiot doit effectivement être menée en amont pour comprendre et vivre les déplacements relatifs et acquérir le vocabulaire en anglais.
Coder un algorithme simple agissant sur le comportement d’un objet technique : déplacement d’un robot.
Comprendre un programme simple et le traduire en langage naturel.
Critiquer un programme au regard du comportement de l’objet programmé.
Mathématiques
Espace et géométrie
Programmer les déplacements d’un robot en utilisant un logiciel de programmation.
Maîtriser le vocabulaire permettant de définir des positions et des déplacements (tourner à gauche, à droite ; faire demi-tour, effectuer un quart de tour à droite, à gauche).
Reproduire, représenter, construire des solides simples : le patron du cube.
Cadre de référence des compétences numériques
Domaine 3 : Création de contenu
Programmer
Niveau 1 : Lire et construire un algorithme qui comprend des instructions simples.
Niveau 2 : Réaliser un programme simple.
Niveau 3 : Développer un programme pour répondre à un problème à partir d’instructions simples.
La séquence a été proposée à 5 classes de cycle 3 en REP+ et hors REP. Les enseignants n'avaient encore jamais mené de séquence en programmation.
Côté enseignants, on révèle des avancées notables dans leur pratique pédagogique. Parmi les réussites, on observe une appropriation efficace des séances et des fichiers mis à disposition, ce qui a permis aux enseignants de contribuer à l'évolution des séances. Ils ont également développé des compétences en lien avec le CRCN-Édu, notamment en mettant en œuvre des situations d'apprentissage intégrant le numérique (compétence 3.2), en développant les compétences numériques des apprenants (compétence 5.1) et en évaluant et certifiant ces compétences (compétence 5.2).