Cette formation d'une journée, programmé dans le Plan Académique de Formation pour le 2nd degré, a pour objectif :
La découverte des mini-robots suiveurs de ligne
La prise en main de la programmation par code couleur
La prise en main de la programmation par bloc
La présentation d'applications pédagogiques du robot dans le 2nd degré.
Introduction⚓
Présentation du projet "Robotcode" dans l'académie, sous forme d'ERR.
La programmation dans les programmes⚓
Dans chaque cycle, les nouveaux programmes prévoient une partie sur le codage. En voici un rapide tour d'horizon.
Cycle 1⚓
Utilisation des marqueurs spatiaux adaptés
les élèves apprennent à « utiliser des marqueurs spatiaux adaptés (devant, derrière, droite, gauche, dessus, dessous...) dans des récits, descriptions ou explications ».
Ils apprennent également à « situer des objets par rapport à soi, entre eux, par rapport à des objets repères », « se situer par rapport à d'autres, par rapport à des objets repères » et « dans un environnement bien connu, réaliser un trajet, un parcours à partir de sa représentation (dessin ou codage) ».
Ce travail leur permet de développer l'aptitude à émettre des instructions élémentaires de déplacement, instructions qu'ils apprendront à associer dans les cycles suivants pour construire des programmes de déplacement.
Cycle 2⚓
Coder et décoder
Les élèves apprennent à « coder et décoder pour prévoir, représenter et réaliser des déplacements dans des espaces familiers, sur un quadrillage, sur un écran ».
Ces déplacements ont lieu dans des espaces réduits en début de cycle (classe ou école) pour s'étendre progressivement tout au long du cycle jusqu'au quartier ou village pour lesquels ils pourront utiliser des plans.
À partir du CE1, les élèves sont invités à coder des déplacements à l'aide d'un logiciel de programmation adapté.
Cycle 3⚓
Maths : Espace et Géométrie
Les élèves apprennent à « programmer les déplacements d'un robot ou ceux d'un personnage sur un écran ». Les élèves travaillent « dans des espaces de travail de tailles différentes (la feuille de papier, la cour de récréation, le quartier, la ville, etc.) », ils utilisent pour cela des plans en travaillant « avec de nouvelles ressources comme les systèmes d'information géographique ».
Le cadre est aussi celui « d'activités géométriques (construction de figures simples ou de figures composées de figures simples) », en utilisant des logiciels de géométrie dynamique.
Cycle 4⚓
Algorithmique et programmation
Algorithmique et programmation deviennent un thème d'étude à part entière au même titre que Nombres et calculs ou Espace et géométrie.
L'objectif est d'amener les élèves à « écrire, mettre au point et exécuter un programme simple ». « Les élèves s'initient à la programmation, en développant dans une démarche de projet quelques programmes simples, sans viser une connaissance experte et exhaustive d'un langage ou d'un logiciel particulier.
En créant un programme, ils développent des méthodes de programmation, revisitent les notions de variables et de fonctions sous une forme différente, et s'entraînent au raisonnement.
Le socle commun de compétences⚓
Retrouver tout le contenu du socle :
Domaine 1 : les langages pour penser et communiquer
Comprendre, s'exprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques et informatiques
L'élève [...] lit des plans, se repère sur des cartes. Il produit et utilise des représentations [...] telles que schémas, croquis, maquettes [...].
Il lit, interprète, commente, produit des tableaux, des graphiques et des diagrammes [...].
On sait que des langages informatiques sont utilisés pour programmer des outils numériques et réaliser des traitements automatiques de données. Il connaît les principes de base de l'algorithmique et de la conception des programmes informatiques. Il les met en œuvre pour créer des applications simples.
Domaine 4 : les systèmes naturels et les systèmes techniques
Démarches scientifiques
L'élève sait mener une démarche d'investigation. Pour cela, il décrit et questionne ses observations ; il prélève, organise et traite l'information utile ; il formule des hypothèses, les teste et les éprouve ; il manipule, explore plusieurs pistes, procède par essais et erreurs ; il modélise pour représenter une situation ; il analyse, argumente, mène différents types de raisonnements (par analogie, déduction logique, ...) ; il rend compte de sa démarche. Il exploite et communique les résultats de mesures ou de recherches en utilisant les langages scientifiques à bon escient.
Conception, création, réalisation
L'élève imagine, conçoit et fabrique des objets et des systèmes techniques. Il met en œuvre observation, imagination, créativité, sens de l'esthétique et de la qualité, talent et habileté manuels, sens pratique, et sollicite les savoirs et compétences scientifiques, technologiques et artistiques pertinents.
Domaine 5 : les représentations du monde et de l'activité humaine
Invention, élaboration, production
L'élève imagine, conçoit et réalise des productions de natures diverses [...]. Pour cela, il met en oeuvre des principes de conception et de fabrication d'objets ou les démarches et des techniques de création. [...] Il mobilise son imagination et sa créativité au service d'un projet personnel ou collectif.
Pour mieux connaître le monde qui l'entoure [...], l'élève pose des questions et cherche des réponses en mobilisant des connaissances sur :
- les éléments clefs de l'histoire des idées [...] ;
- les grandes découvertes scientifiques et techniques et les évolutions qu'elles ont engendrées, tant dans les modes de vie que dans les représentations.
Présentation du robot et prise en main⚓
A quoi ressemble le robot ? Comment fonctionne-t-il ?
En manipulant les robots mis à disposition, nous allons comprendre le fonctionnement.
Débuter avec le robot Ozobot⚓
Mise à disposition des robots
Échange réponses / questions
Le mode par défaut : suiveur de ligne⚓
Démonstration avec des tablettes et sur papier
La programmation avec Ozoblockly⚓
Ozobot peut également se programmer avec Ozoblockly (analogue à Scratch ou Blockly Games).
Présentation du logiciel⚓
L'accès au logiciel.
Le robot peut être programmé grâce au logiciel Ozoblockly. Ce logiciel permet de programmer non pas avec des lignes de code mais avec des blocs de couleur qu'il faut assembler.
Sur le logiciel, il existe 4 niveaux de difficulté avec plus ou moins d'options et de blocs.
Pour pouvoir utiliser le logiciel, il est impératif d'avoir une connexion Internet.
Ce logiciel n'existe pour l'instant qu'en anglais.
Pour accéder à la programmation par Ozoblockly, il faut se rendre sur la page :
Pour accéder à l'éditeur de programmation, il suffit de cliquer sur le bouton en bas à droite de l'écran.
L'éditeur
Après avoir fermé la fenêtre d'accueil qui propose de visionner un tutoriel, la page de l'éditeur apparaît :
1- Zone d'écriture du programme
2- Retour à la page d'accueil du site
3- Choix de difficultés des actions ( possibilités de blocs différents selon le niveau choisi)
4- Menu des blocs (différents selon le choix fait sur 3-)
5- Accès au menu de chargement du programme dans Ozobot
6- Accès au profil utilisateur (création de compte)
7- "Reference" : Aide et explication sur les blocs (attention, en anglais)
8- "Examples" Exemples de programmes déjà construits
9- " Challenges" Exercices pour apprendre à programmer avec instructions et cartes à imprimer (en anglais)
10- "Javascript" Prévisualisation en temps réel du programme en cours en langage Javascript
11- Menu d'actions sur la programmation en cours (ouvrir un programme, enregistrer, annuler une action, supprimer le programme en cours)
Les blocs de programmation⚓
Niveau 1
Les graphismes sont très explicites et représentent bien les mouvements du robot.
Seuls 3 menus sont proposés :
Mouvements du robot :
1- Configuration de la vitesse du robot pour la suite du programme
2- Faire avancer de 1, 2, 5 ou 10 pas le robot (1 pas représente environ 1 cm)
3- Faire reculer de 1, 2, 5 ou 10 pas le robot (1 pas représente environ 1 cm)
4- Faire tourner le robot d'un demi, d'un quart ou d'un huitième de tour, dans un sens ou dans l'autre.
5- Faire des mouvements en "serpent", en "zig-zag, en spirale, dans un sens ou dans l'autre.
6- Faire un petit ou grand cercle, dans un sens ou dans l'autre.
Éclairage du robot :
1- Ozobot va s'éclairer de la couleur indiquée pour toutes les actions qui seront programmées ensuite.
2- Ozobot va effectuer un jeu de lumière (il arrête tout mouvement pendant ce temps)
Pause :
Faire une pause dans la programmation de 1, 2 ou 5 secondes.
Niveau 2
Dans le niveau 2, il y a du texte qui apparaît (mais les pictogrammes sont toujours présents), un plus grand choix dans les mouvements et les durées.
Les choix de la programmation
Le changement le plus important par rapport au niveau 1 est la possibilité d'insérer des boucles dans le programme.
4 rubriques sont proposées :
Les mouvements :
1- menu de mouvement proposant :
2- menu de distance proposant de 1 à 10 pas (environ cm)
3- menu de vitesse proposant :
4- menu de sens de rotation proposant :
- slight[*] left[*] (ou right[*]) : légèrement à gauche (ou à droite)
- left[*] (ou right[*]) : à gauche (ou à droite)
- u-turn[*] left[*] (ou right) : demi-tour à gauche (ou à droite)
5- Menu de durée de 1 à 5 secondes
Autres mots de vocabulaire :
spin[*] : Ozobot fait un tour à 360°
circle (smal / big)[*] : Ozobot se déplace en formant un cercle avec un petit rayon ou un grand rayon.
Les lumières :
Différents jeux de lumières sont proposés avec des icônes représentatifs de ce qui est possible de faire.
Temporisation :
Faire une pause dans la programmation de 1 à 10 secondes.
Loops :
La boucle permet de reproduire plusieurs fois la même action.
Il suffit de glisser les actions à l'intérieur de la boucle.
Forever => indéfiniment
Cette boucle permet de faire dessiner un carré à Ozobot.
Niveau 3
Le niveau 3 est semblable au niveau 2 avec simplement un plus grand choix dans les différentes rubriques.
Le changement le plus important par rapport au niveau 2 est la possibilité d'insérer une direction (tourner à droite ou à gauche ...) et d'insérer des conditions (si ... alors...).
5 rubriques sont proposées :
Les mouvements :
Le mouvement ajouté dans le niveau 3 est la fonction "avancer à la vitesse définie jusqu'à ce qu'une ligne soit présente".
Ozobot va chercher activement la ligne et la suivre.
Lignes de navigation :
Ce menu permet d'indiquer à Ozobot de prendre une direction donnée
Conditions :
Les blocs de condition permettent de prendre des décisions en fonction de la couleur de la ligne qu'Ozobot détecte, (en fonction du bloc choisi : soit quand il arrive à une intersection ou une fin de ligne (intersection/line-end) soit la couleur de la ligne simplement).
Pour créer une condition, une couleur de ligne doit être sélectionnée parmi les quatre choix dans le sélecteur de couleur (Rouge, Vert, Bleu, Noir).
Ensuite, des blocs d'action sont à placer à l'intérieur du corps de l'instruction "If" qui ne sera exécutée que si la logique conditionnelle que vous avez créée est vraie.
Si elle est fausse, le code à l'intérieur du bloc If sera ignoré si seule la fonction "do" est présente.
La fonction "Else" correspond à "sinon".
Loops :
Une nouvelle fonction de boucle est ajoutée :
"Sortir de la boucle"
Des challenges avec Ozoblockly⚓
" Challenges" sur le logiciel en ligne
En allant dans la rubrique dans la partie droite du logiciel en ligne, une série de défis est proposée.
Certains sont à faire directement, d'autres proposent des cartes à imprimer pour faire les défis.
Toutes les instructions sont en anglais, mais il est possible de trouver des traductions. En voici un exemple fait par txrobotic.fr
Ozobot en cours de mathématiques en lycée professionnel
Ozobot marque des points⚓
Utilisation en niveau 3
Consigne :
Ozobot doit récupérer le palet, le mettre dans le but et aller se coucher.
Des exemples faits en classe par des collègues.⚓
Dans le cadre des nouveaux programmes, et grâce au prêt des mallettes du rectorat, certains enseignants ont pu tester en classe le petit robot. Voici quelques retours d'usage.
Une séquence sur une classe de cycle 3 dans le 1er degré⚓
Séquence complète de Mathématiques en lycée professionnel⚓
Travail réalisé par Jean-Louis Balas, enseignant au lycée Maryse Bastié - Limoges
Activité 1 : Résoudre un problème du 1er degré
Activité 2 : Optimiser un parcours
Activité 3 : Inégalités et Inéquations
Séquence de découverte de l'algorithmie en 2nde GT⚓
Travail réalisé par Sébastien Dumortier, enseignant au lycée D'Arsonval - Brive La gaillarde
Autres Exemples d'applications en classe au 2nd degré⚓
Autres ressources disponibles⚓
Le blog des écoles de Limoges⚓
Équipe TICE 87⚓
Initiation au code informatique et aux robots
Un robot en maternelle
Dans l'onglet "Ozobot" de l'article