Cette page rassemble des ressources et des activités conçues pour soutenir les enseignants dans l’élaboration de séances pédagogiques intégrant la robotique.


Étape 1 : passer d’une représentation magique et stéréotypée du robot à celle d’un objet complexe pouvant être programmé.

Qu’est-ce qu’un robot ?

Avant de commencer la programmation, il est pertinent de se demander ce qu’est réellement un robot. Nous connaissons le robot trancheur de légumes, l’aspirateur robot, la tondeuse automatique ou encore le robot soudeur utilisé dans les usines automobiles. Ces machines sont très différentes les unes des autres, rendant leur définition commune complexe. Au fait sont-ils tous des robots? La réponse est loin d’être aussi simple qu’il n’y paraît. En effet, la notion de robot évolue dans le temps.

À l’origine, le mot « robot » vient du tchèque robota , signifiant « travail ». Il a été utilisé pour la première fois dans une pièce de théâtre mettant en scène des hommes artificiels conçus pour accomplir les tâches les plus éprouvantes à la place des humains.

Proposition d’activités avec les élèves

Questionner les élèves pour faire émerger les caractéristiques d’un robot

  • Qu’est-ce qu’un robot?
  • Avez-vous des robots chez vous? Y a-t-il des robots autour de vous?
  • Pouvez-vous me donner des exemples de robots?
  • Connaissez-vous des robots de cinéma? Si oui lesquels?

Définir ce qu’est un robot à partir d’une série d’images:

Cette ressource, mise à disposition par le service préscolaire du RÉCIT, invite à classer des images afin de déterminer si elles représentent ou non des robots. Cette activités peut être réalisée de la maternelle au cycle 3. Cliquer sur l’image pour accéder à la ressource. Voir le site

Réalisée par l’équipe numérique du 87, Séquence complète pour travailler sur la notion de robot avec les élèves. Cliquer sur l’image pour accéder à la ressource.

Point de vigilance, ne pas confondre automate et robot

Automate
C’est une machine animée par un mécanisme intérieur, qui imite l’apparence
et les mouvements d’un être vivant.

Robot
Un appareil automatique qui, selon un programme fixe ou modifiable, est
capable de manipuler des objets ou d’exécuter des opérations.

  • C’est une machine qui nécessite un programme.
  • C’est une machine qui effectue un mouvement, une action à l’aide d’actionneurs.
  • C’est une machine qui possède des fonctions de reconnaissances de son environnement à l’aide de capteurs. Il peut interagir avec son environnement sans intervention humaine.

Exemples de robots

les robots du futur (serveurs, armée?….).

les robots spatiaux pour explorer (espace, mars…)

les robots domestiques pour aider (aspirateur, tondeuse…) ou les robots doudous

les robots scientifiques à l’hôpital (chirurgie…)

les robots travailleurs à l’usine (surpuissant, rapide…)

les robots artistes ( dessin technique…)

les robots qui se déplacent ( nageur, volant…)

les robots de l’extrême: secours, pompiers, danger, fonds marins…

Si j’avais un robot…

Objectifs :

  • Comprendre ce qu’est un robot et à quoi il sert.
  • Développer la capacité d’analyse et d’expression orale des élèves.
  • Identifier les fonctions d’un robot et les comparer aux actions humaines.

Cette séance vise à faire comprendre aux élèves ce qu’est un robot, et quel est sa fonction . À partir de la lecture de l’album « Si j’avais un robot » , les élèves identifient les tâches accomplies par le robot et les compareront à celles des humains. Le but de la réflexion est de leur faire comprendre que les robots sont conçus pour réaliser ce que les humains ne veulent ou ne peuvent pas faire.

A l’issu de la lecture de l’album, demander aux élèves de rédiger un texte court expliquant quelle(s) tâche(s) ils feraient réaliser au robot s’ils en avaient un. Pour les élèves plus jeunes, on peut leur proposer de faire un dessin.


Étape 2 : À travers des activités débranchées acquérir des notions de programmation (algorithme, programme, instruction…)

Le robot idiot

Pourquoi jouer au robot idiot?

  • Comprendre qu’un robot, tout comme un ordinateur, suit les instructions reçues par un programme
  • Comprendre la notion d’instruction, de commande, de programme d’algorithme et de bug à travers des actions corporelles
  • Apprendre à déboguer un programme
  • Comprendre (et formuler) des consignes orales
  • Comprendre l’importance d’avoir un langage commun
  • Se repérer dans l’espace proche

Comment jouer au robot idiot?

Imaginez un robot qui ne comprend que trois commandes très simples,

  • « avance d’un pas »,
  • « tourne à gauche »,
  • « tourne à droite ».

Le robot doit se déplacer d’un point A à un point B. Par exemple dans la classe, il doit aller du tableau à la porte de sortie. Une personne joue le rôle du programmeur et donne des instructions au robot. Ces instructions doivent être détaillées et précises.

Le robot exécute les instructions de manière littérale. Si les instructions sont vagues ou incomplètes, le robot peut faire des choses inattendues. Par exemple, si la consigne est tourne à droite, le robot peut tourner sans s’arrêter. Il est donc important de se mettre d’accord sur ce que signifie tourne à droite.

Après avoir vu comment le robot exécute les instructions, le programmeur peut ajuster et améliorer les commandes pour atteindre l’objectif correctement.

Il est ensuite possible de rajouter d’autres instructions.

Pour éviter d’employer le terme « robot idiot » avec les élèves, on peut donner un autre nom au jeu en nommant le robot par exemple « Harnold le robot ».

Variantes

Le programmeur à dit

Ce jeu est une variante du jeu « Jacques à dit… »

En maternelle, il permet de travailler sur le schéma corporel, les déplacements tout en reprenant la notion d’instruction.

  1. Chaque enfant reçoit un objet : un carton/un bracelet/une pince à linge…
  2. Le meneur du jeu (le programmeur) donne des consignes qui se succèdent assez rapidement. Les enfants doivent suivre uniquement les consignes qui commencent par « le programmeur a dit… ». Dans un premier temps, le rôle du programmeur peut être joué par l’enseignant. Dans un second temps, certains élèves pourront jouer ce rôle.
  3. L’élève qui commet une erreur perd son objet mais peut continuer à jouer.
  4. Le gagnant est celui qui est le dernier à garder son objet.

Le robot répond à la voix et au touché.
Placer les élèves en binôme.
Chaque élève va Jouer alternativement les deux rôles : robot et programmeur du robot
Les instructions sont données :

  • « Le programmeur a dit : touchez-vous le nez. »
  • « Le programmeur a dit : pointez l’index vers le genou gauche. »
  • « Le programmeur a dit : grattez-vous le nez »

Variantes

Les consignes peuvent données de différentes manières:

Par la voix: avancer, reculer, tourner à droite, tourner à gauche, s’arrêter.


Par le touché selon le codage suivant :
tête => avancer,
dos => reculer,
bras droit => pivoter à droite,
bras gauche => pivoter à gauche.


Par des stimuli visuels:
Le déplacement du robot s’effectue à l’aide de cartes codifiées.


La tartine

On peut demander aux élèves d’écrire toute sorte de programme. Par exemple, comment fait-on pour beurrer une tartine.

  1. Tends la main droite vers le couteau.
  2. Saisis le couteau avec la main droite.
  3. Tourne à droite de 90 degrés.
  4. Avance d’un pas jusqu’au beurre.
  5. Ouvre le récipient de beurre.
  6. Place le couteau dans le beurre.
  7. Ramasse une quantité de beurre avec le couteau.
  8. Recule d’un pas.
  9. Tourne à gauche de 90 degrés pour faire face à l’assiette.
  10. Avance d’un pas vers l’assiette.
  11. Étale le beurre sur la tartine en effectuant des mouvements de va-et-vient avec le couteau.
  12. Tends la main droite au-dessus de la table, à côté de l’assiette.
  13. Dépose le couteau sur la table.
  14. Recule de trois pas.

Danse des robots

Les séances peuvent se conclurent avec une danse des robots.
Les élèves sont en ligne et l’enseignant(e) donne des instructions collectives.

Masque pour jouer au robot idiot


Etape 3 : comprendre le fonctionnement du robot

Découvrir Photon

https://www.youtube.com/watch?v=eCyXgM07aGg

Photon offre une approche progressive et adaptée pour l’apprentissage de la programmation. Quatre interfaces de programmation sont proposées. Photon est compatible avec des langages comme Scratch, Python et JavaScript, permettant ainsi une utilisation de la maternelle au lycée. Cette approche par étapes facilite l’acquisition des compétences en programmation de manière ludique et accessible, tout en s’adaptant au niveau de chaque apprenant.

Photon Blocks et scratch permettent d’empiler des instructions et de s’initier à la programmation par bloc.

Photon Draw propose une interface sur laquelle on trace simplement le parcours du robot avec le doigt.

Photon Badge permet de programmer en utilisant des symboles (flèches, fonctions…).


Etape 4 : programmer le robot pour imaginer et créer des productions originales

Photon se promène


Pour aller plus loin :

Lexique pour programmer

  • Algorithme: il s’agit d’une série d’instructions à appliquer pour obtenir un résultat. Il est écrit en langage plus proche de l’homme que de la machine.
  • Instruction: c’est une étape d’un programme, une action à effectuer.
  • Programme: c’est un algorithme écrit dans un langage que l’ordinateur peut comprendre.

Cet article court synthétise les principaux points concernant la robotique. Il retrace l’évolution des robots, depuis les automates antiques jusqu’aux robots modernes. Il aborde la notion de robot, d’avenir de la robotique et l’éthique.


Robot ou pas ?