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"Initiation à la robotique"

Le robot Thymio est l'outil idéal pour donner du sens rapidement à l'apprentissage des langages de programmation. Les problématiques de création de jeux sur écran et d'électronique sont toujours abordées cette année en cycle2 et cycle3, en parallèle à l'initiation à la robotique. Le domaine de la robotique active des relations complexes entre un espace physique, des informations sensorielles
et des commandes motrices.

 "close encounters of the third kind" misappropriation-Thymio





  • La Programmation tangible
  •  

     

    "L'espace de travail"

     
    Il s'agit pour moi de mettre en place un environnement permettant simultanément un travail sur écran et sans écran.
    L'espace de la classe se transforme en atelier, en labfab, en studio de création, en home studio.

     

    Les enfants sont libres de développer
    des compétences diverses, techniques et artistiques, dans un cadre de pratiques étendues allant de la robotique à l'électronique , de la programmation de jeux vidéo à la création 3D en passant par le dessin, l'expression orale, le chant ...

    Il est intéressant d'observer la résurgence, l'incidence de moyens classiques tels que le dessin ou la danse sur un dispositif numérique.

     


    Je fais en sorte que les enfants ne considèrent pas la programmation informatique comme une fin en soi.
    Pour ce faire, j'introduis progressivement la notion de projet, censée amener l'élève à lister ses besoins.
    L'enfant aborde ainsi le code de manière tangible par le questionnement.
    Comme un chef cuisinier dans sa cuisine, il met en place une plateforme de travail avec des outils,
    des ingrédients ainsi qu'un aménagement du temps et de l'espace.

     

     

    "Comportements"

     

    Les capteurs

     

    Un robot est une machine à laquelle on a ajouté des organes de perception qui lui permettent d'apprivoiser son environnement.
    En le programmant, les enfants lui attribuent des autonomies de comportements.


    Arduino



    Humanoïde

     

    Les enfants font rapidement une analogie entre les capteurs et les yeux, les oreilles ou autres organes présents chez l'être humain.




    sensibilisation-molène00

     




    Découvertes

     

    Après une séance de découverte en improvisant des parcours semés d'obstacles,

    les enfants sont appelés à identifier a posteriori les différents programmes du robot.

    Ils sont encouragés à produire un document texte ou image.

    Chaque programme prédéfini du robot dispose d'une couleur qui lui est propre et qui facilite la mémorisation des comportements.

    Cette démarche s'apparente aux méthodes employées par les sciences de la nature, les sciences de l'observation.



    Robotique 00

     

     

     

    Ergonomie

     

    Pour ce qui est de l'ergonomie du Thymio, les enfants ont rapidement et spontanément trouvé le moyen d'ajouter un crayon au robot pour dessiner
    ou des "LEGO" qui peuvent être clipsés.



    test-noir-blanc-niveaux de gris

     


    Le pilotage automatique

    Le jeu consiste à contraindre le robot à suivre un parcours, un peu comme un train sur des rails ou le pilote automatique
    dans un avion programmé pour aller de point en point.
    Paradoxalement cette approche nous prive de la spécificité et des caractéristiques propres aux robots, à savoir qu'ils sont autonomes et qu'ils se déplacent sans qu'une trajectoire ait été préalablement programmée.


circuit-test-00-virage





          Autonomie des machines et des enfants

          J'ai eu l'occasion d'intervenir dans une école utilisant exclusivement la pédagogie Freinet.
          Cette approche de l'enfant, qui favorise le tâtonnement expérimental, l'apprentissage naturel qui passe par le désir, la curiosité, l'autonomie,
          me semble en adéquation avec ces ateliers innovants d'initiation à l'algorithmique ou plus simplement au code.
          Pour paraphraser Célestin Freinet nous pourrions dire aujourd'hui:"C'est en lisant, en formulant et en écrivant son code, que l'enfant apprend à créer un programme, à résoudre un problème".
          Le Thymio instaure une relation forte entre une pensée et un objet. L'élève met des outils, des techniques et des sciences entre lui et le monde.
          Avec le codage , cet envers du monde digital qui échappe souvent au néophyte, l'élève se construit par l'analyse et la fabrication dans une activité, l'informatique, qui vise tout autant à savoir qu'à construire.




        • La programmation du robot

        • Dans un deuxième temps les enfants sont amenés à programmer le Thymio avec scratch2 ou Aseba, passant ainsi d'une expérience tangible des comportements du programme à la programmation du robot proprement dit.

           

           

          Les logiciels

           

          1. scratch2-thymio
          2. Une passerelle pour le Thymio
          3. Aseba studio
          4. trois types de programmation
          5. Thymio VPL
          6. accessible à partir du CP
          7. Blocky
          8. Une programmation graphique ou visuelle à partir de 8 ans
          9. Aseba studio
          pour programmer en mode texte 

           




        • Thymio VPL-Programmation découverte

          1. Comprendre l'interface: les événements à droite, les actionneurs à gauche.
          2. Programmer et modifier les couleurs.Créer une séquence.
          3. Avancer tout droit et Arrêter.
          4. Tourner à gauche et à droite.
          5. programmer une séquence musicale.
          6. programmer la détection du vide.


          7. Le détecteur de vide


            • Thymio VPL-Programmation avancée

          8. Travailler avec les niveaux de gris.
          9. Gérer les différents états, les différentes occurences d'un même objet.
          10. Programmation pour un déplacement dans un labyrinthe.


          11. noir et blanc [lego]



            • Programmation-Blockly


            1. se familiariser avec la programmation graphique de type block.
            2. Comparer Blocky avec Scratch2.
            3. Réaliser une programmation simple utilisant des évènements,
              des actionneurs, des leds et des capteurs.
            4. Débrancher délicatement le Thymio et tester.
            5. Formaliser les différences observées entre la programmation dans Scratch 2 et celle de Blocky.
            6. Comparer la programmation écrite dans Blocky avec le résultat mode texte.
            7. Sauvegarder et charger des scripts.


          Programmation Blokly du Thymio



          • Thymio-Passerrelle scratch2


        Les enfants programment leurs jeux de plateforme avec Scratch2.
        Il est donc logique pour eux de pouvoir agir sur les comportements du robot avec cette même interface.

        La programmation de jeux vidéo et l'univers de la robotique sont des  domaines ayant de véritables accointances qu'il est intéressant de confronter.

         

        1. Afficher les scripts ajouter blocs.
        2. Vérifier si le Thymio II est reconnu.
        3. Déchiffrer les différentes fonctions en anglais. Move, turn, start motors...
        4. Manipuler les blocs avec les fonctions de contrôle: les boucles, les conditionnelles.


        scratch2-thymio



        • Jeux vidéo en cycle 3


        J'amène progressivement les enfants à assimiler les notions de boucles, de conditionnelles, de variables.
        Après 5 séances, le déclic a lieu chez les CM2 à la satisfaction de tout le monde, la programmation étant une activité qui peut être jubilatoire.
        Cela entraîne les élèves à formuler leur code, à implémenter, implanter, augmenter leur projet,
        à lister et effectuer les différentes opérations qui permettent de réaliser leur jeu vidéo.
        Ils apprennent à glisser déposer, dupliquer leurs scripts et autres sprites pour gagner du temps.
        Dans le même temps ils découvrent l'interface de Scratch2 et apprennent à manipuler des objets sur une scène,
        avec des décors et des arrière-plans un peu comme au théâtre.



        Tableau noir-si-alors





        • Le Thymio-un instrument de musique

        Les enfants ont appris l'année dernière à utiliser Audacity pour enregistrer et traiter leurs sons, leurs voix et chansons.
        C'est une activité qu'ils adorent. C'est toujours étrange de découvrir sa voix.
        Cette année ils peuvent donc facilement charger et programmer leurs travaux sonores dans la carte SD du Thymio
        qui devient ainsi un instrument de musique.




        "Bb5-C6-Ab5-Ab4-Eb5"



        Bb5 - C6 - Ab5 - Ab4 - Eb5




        • La classe mobile
        •  

          Les portables

           

          Les enfants doivent avoir chacun un ordinateur à disposition pour éviter les conflits.

          Il est important qu'ils manipulent, ce qui n'exclut nullement qu'ils collaborent spontanément avec leurs voisins de table.

         

        J'ai par ailleurs installé Adobe air et Scratch2 sur tous les portables durant les premières séances.
        SketchUp a également été ajouté pour l'initiation à la 3 D. 

         

        Le serveur

        Les enfants insistent pour sauvegarder leurs projets et les récupérer pour les développer d'une séance à l'autre.

         

        procédure, protocole


        1. Débrancher délicatement et sortir les ordinateurs du meuble.
        2. Allumer les portables et rentrer les identifiants et mots de passe.
        3. Cibler ses documents sur le serveur.
        4. Ouvrir les documents de travail et les applications associées.


        Ingénieure



      • Paradoxal

      • L'ordinateur est un outil paradoxal dans la mesure où il permet à la fois de se distraire et de travailler.
        Dans les ateliers que j'anime, il est plus question de travailler, ce qui n'empêche pas de s'amuser, de prendre du plaisir à coder, à créer.



        Internet

        Par ailleurs, Il ne faut pas pour les adultes comme pour les enfants, réduire les langages de programmation à Internet, à la toile. 
        L'informatique investit en tant que science et technique, de nombreux domaines.
        La robotique en est un parfait exemple.

         

         

        Merci aux enfants, à Juliette Josselin et Cyril Guillory "Electroni[k]", ainsi que Sandrine Jamois "ville de Rennes".

        Ces ateliers périscolaires bénéficient du soutien et du financement de la ville de Rennes.




        © Arnaud Pérennès : mars 2017




         

        "close encounters of the third kind"


        Un clin d'oeil au film de Steven Spielberg intitulé "Rencontres du troisième type" avec François Truffaut et la BO de John Williams.

         Réalisation © Arnaud Pérennès mars 2017







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