comprendre la notion d'objet programmable
comprendre le stockage de l'information
Durée
90 minutes (6 phases)
Matériel
Xmind
fiche d'évaluation à compléter
robots préprogrammés (robot Thymio et logiciel de programmation associé : Aseba)
1. évaluation diagnostique
| 10 min. | évaluation
Cette évaluation a pour but de vérifier si les élèves ont déjà manipulé des algorigrammes avec une suite d'instructions simples et s'ils ont déjà vu la notion d'objets programmables.
On propose aux élèves une fiche avec diverses instructions sous forme d'algorigramme et on demande de décrire la suite d'actions associées. Il peut être demandé de définir la notion d'objet programmable et de donner des exemples.
2. situation déclenchante
| 10 min. | découverte
- L'enseignant présente le contexte qui servira de fil directeur tout au long de la séquence : "Mars est une exoplanète, qui pourrait habiter la vie, puisqu’elle se situe dans la zone habitable. Nous avons décidé d'envoyer un robot sur Mars pour explorer la planète. Le terrain de la planète est accidenté. Nous devons rejoindre une base. Le parcours a été cartographié et la présence d'un ou plusieurs obstacles ont été détecté. En tant que programmeur, vous avez à charge de concevoir une commande permettant d'éviter l'obstacle"
- Situation déclenchante : "l'enseignant montre 4 robots (tous identiques) pré-programmés exécutant des programmes différents". Il s'agit de robots Thymio qui disposent de différents capteurs (présence, son).
3. brainstorming (formulation du problème)
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation
Questions à faire émerger : Comment expliquer que ces 4 robots identiques réagissent différemment à leur environnement (l'un réagit au son, l'autre à la présence d'un obstacle,...) ?
4. formulation d'hypothèses
| 20 min. | recherche
Les élèves formulent une série d'hypothèses.
Exemple : chacun des robots est capable de mémoriser et exécuter une suite d'instruction donnée. La suite d'instructions est différente d'un robot à l'autre.
5. validation des hypothèses
| 25 min. | recherche
Les élèves ont à disposition un dossier technique dans lequel sont mentionnés différents composants propres aux objets programmables et leur fonctions respectives (capteurs, microcontrôleur,...). Ils ont également de la documentation concernant les différents modes de fonctionnement des robots.
6. mise en commun + formalisation des connaissances
| 15 min. | mise en commun / institutionnalisation
- Mise en commun : présentation des cartes mentales de chacun des groupes
- Apport de connaissances : Les robots sont des objets programmables capables de mémoriser et exécuter une suite d'instruction grâce à un microcontrôleur. Ils peuvent interagir avec leur environnement à l'aide de capteurs rendant possible l'interprétation de l'environnement (sonore, obstacle,...).
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comportement d'un robot face à un obstacle
Dernière mise à jour le 20 avril 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- notion d’événement
- établir des relations de cause à effet
- notions d'algorithmes (Test SI...ALORS....)
Durée
80 minutes (4 phases)
Matériel
Xmind
fiche d'évaluation à compléter
robots préprogrammés (logiciel de programmation)
1. situation déclenchante+formulation du problème
| 10 min. | découverte
- situation déclenchante : "l'enseignant montre différents robots pré-programmés qui réagissent au contact d'un obstacle (l'un s'arrête, l'autre tourne à droite et continue sa course, l'autre recule, l'autre tourne à gauche et continue sa course)
- Question à faire émerger : Quelles sont les instructions correspondant au parcours du robot (notamment sa réaction face à un obstacle) ?
2. formulation d'hypothèses
| 30 min. | recherche
Chaque groupe choisit l'un des robots.
A partir de l'observation, proposer des actions possibles lorsque le robot rencontre un obstacle et déduire une suite d'instructions traduisant le comportement du robot.
Pistes envisagées : - tourner à droite/gauche
- s'arrêter
- reculer
- avancer
3. Validation des hypothèses
| 20 min. | recherche
Chaque groupe a la possibilité de connecter un des robots à un poste informatique afin d'accéder au programme correspondant à la suite d'instructions. Ils peuvent modifier le programme d'origine en changeant l'une des instructions afin de voir la conséquence sur le comportement du robot.
4. mise en commun + formalisation du savoir+évaluation formative
| 20 min. | découverte
-Mise en commun : chaque groupe présente "son robot" au reste de la classe et l'algorigramme associé, qu'il doit, ensuite, justifier au regard du parcours effectué par le robot.
-Formalisation du savoir : lien cause/effet + introduction de la notion de "SI....ALORS.... (Test)"
-Evaluation formative : https://learningapps.org/display?v=pwx68xkxj18 (le lien est, également, disponible en pièce jointe).
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algorithme et comportement du robot (réinvestissement)
Répartition en îlots de 4 élèves : - Visionnage des deux vidéos de présentation du logiciel.
-Réalisation d'algorigrammes simples, positionner des murs,...
2. Réalisation de l'activité
| 40 min. | réinvestissement
Description de l'activité : -Répondre aux questions préliminaires (lien avec la séance précédente)
-Mise en forme de l'algorithme à partir d'échantillons d'algorigramme identiques à ceux proposés dans le logiciel RobotProg (fiche activité),
-Réalisation du parcours et algorigramme à l'aide du logiciel.
3. mise en commun + synthèse
| 25 min. | mise en commun / institutionnalisation
Mise en commun : chaque groupe présente son parcours et sa solution au reste de la classe.
L'enseignant présente la synthèse en s'appuyant sur les propositions formulées par chaque groupe (distribution de la fiche de synthèse).
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10 min. | évaluation
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