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Atelier robotique au collège

Atelier robotique du collège du Roy d’Espagne à Marseille, animé par M. Jean-Louis Toucas, professeur de SVT et M. Jean-Baptiste Civet, professeur de mathématiques.

Démarche expérimentale et apprentissages

Le moteur principal de cet atelier est l’expérimentation scientifique avec pour thème en 2012/2013 la « Conception d’un système robotisé reproduisant le reflexe qui nous permet de fermer les yeux lors d’un stimulus lumineux, en intégrant un réseau de neurones et leurs synapses ».

Les situations de démarches expérimentales sont nombreuses tant dans la découverte du fonctionnement du cerveau basée sur l’observation que dans la conception des systèmes robotisés.

Concernant la composante « robotique » en particulier, celle-ci a pour but de faire comprendre à des élèves de collège les enjeux mathématiques (angles, échelles, proportionnalité, calcul de périmètres de cercles et polygones, parallélogrammes, raisonnement, algorithimie, etc.) rencontrés dans les problèmes de robotique.

Pour cela, les élèves de 5e, 4e et 3e travaillent avec des jeux de construction grand public avec pour objectif, notamment, outre la réalisation de la maquette du réseau de neurones, la participation à des concours de robotique comme le Challenge FLL ou le concours ITER Robot.

C’est à la veille de la finale du concours ITER Robot 2013 que se déroule le tournage.

Un atelier contribuant à la validation des compétences disciplinaires et du Socle commun

Les élèves ont le rôle principal. Les enseignants sont dans une posture d’animateurs et en aucun cas de directeurs. En particulier, les choix de réalisation pour le robot participant au concours de robotique sont entièrement arrêtés par les élèves. Les enseignants sont là pour accompagner et non pour apporter les réponses « expertes ». Les élèves valident leurs réponses par leurs démarches expérimentales réalisées dans les ateliers. Tout le travail réalisé dans cet atelier a pour objectif d’être réinvesti ensuite dans les enseignements en classe en SVT ou en mathématiques. Cet atelier est facilitateur dans l’évaluation de compétences du Socle comme « L’autonomie et l’initiative »  ou bien encore la compétence 3 sur « Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique » avec, en particulier, des items comme « Savoir observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter, modéliser de façon élémentaire » ou « Comprendre le lien entre les phénomènes de la nature et le langage mathématique qui s’y applique et aide à les décrire ». Les exemples sont encore nombreux et ne peuvent être cités de manière exhaustive.

Un usage naturel des outils numériques…

Cet atelier est également riche d’usages numériques. Il y a, bien sûr, l’étape de programmation des robots. Mais il y a aussi une part importante de recherche d’informations et d’investigation, sur Internet notamment. Les élèves réalisent des vidéos, qu’ils retravaillent, pour entretenir la mémoire de l’atelier. Des diaporamas sont fabriqués pour rendre compte des travaux réalisés, pour les jurys, lors des concours scientifiques comme ceux de « Faites de la Science » ou « Cgenial ». Les données numériques sont organisées et les échanges seront favorisés l’an prochain, notamment par l’usage d’un ENT en remplacement, actuellement, de Chamilo.

… pour une validation du b2i

Les compétences du B2I comme  «S’approprier un environnement informatique de travail », « Créer, produire, traiter, exploiter des données » ou bien encore « S’informer, se documenter »  sont facilement observables dans le cadre d’un tel projet.

Mais l’essentiel est qu’à la fin du projet les élèves aient utilisé de manière ludique et naturelle tous ces outils numériques pour résoudre les problèmes auxquels ils étaient confrontés.

Jean-Baptiste Civet

date de publication : 11/07/2013

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