Des boîtes de construction comme Lego Mindstorms ou Lego Robotik sont encore peu utilisées. Elles permettent de construire aisément des robots programmables. Par rapport aux moyens d'apprentissage traditionnels, comme les plots de construction, les bâtonnets Cuisenair ou les préparations animales, qui permettent d'illustrer les éléments statiques de la nature et de la technique, les robots peuvent montrer des processus dynamiques. Des capteurs associés au programme correspondant permettent de simuler et d'expérimenter des phénomènes simples ou complexes de rétroaction, comme les réflexes, la régulation du chauffage, le comportement collectif des fourmis ou les rythmes sommeil/éveil.

 

 

Fig. 4.8 Construire des robots programmables avec Lego Robotik ou Lego Mindstorms (source: Peter Suter, Haute école pédagogique de Zurich)

 

Si vous mettez à la disposition de vos élèves des robots déjà construits, le plus simple est de trouver avec eux un point de départ. Il suffit alors de programmer ces robots en fonction de l'énoncé de la tâche. Cette programmation est effectuée à l'aide d'un ordinateur. Le programme sera chargé sur les robots via une interface numérique, de manière à être à ce que le robot devienne indépendant de l'ordinateur.

Un exemple d'énoncé de travail à réaliser avec le robot illustré ci-dessus pourrait être : "Programme le robot de telle sorte qu'il puisse se mouvoir librement dans la salle tout en évitant les obstacles." Des énoncés ouverts comme celui-ci permettent d'innombrables solutions correctes. Pour améliorer et optimiser la solution, il arrive souvent que les groupes de travail doivent améliorer non seulement le programme, mais également la construction du robot.

A l'aide d'un bon mode d'emploi, la construction de robots est à la portée des enfants des degrés inférieur et moyen ; cette activité fait également partie d'un processus global. Une fois construits, les robots peuvent être utilisés pour de petites tâches de programmation et également être transformés.

Pour commencer, il est conseillé de travailler en petits groupes de même sexe, pour éviter une domination des garçons généralement plus intéressés par l'aspect technique de l'activité.

Les élèves apprendront ainsi :

 

 

Liens supplémentaires:

 

 

Diriger la coccinelle dans le labyrinthe :

"Kara", la coccinelle programmable, est une autre manière d'offrir aux élèves un accès à des formes simples de programmation. "Kara" est disponible gratuitement sur le réseau. Le logiciel peut être téléchargé sur son ordinateur pour programmer la coccinelle.

 

 

Fig. 4.9 Accès à la programmation avec la coccinelle "Kara" (source: www.educeth.ch)

educeth, Lernumgebung Kara ETH Zürich
Exemple : www.swisseduc.ch

En français, Epsitec games propose la série Ceebot utilisable en classe avec des élèves à partir de l'âge de 10 ans  : www.ceebot.com