Par Ninon Louise LePage avec la participation de Dominic Bruneau
Qu’est-ce que la robotique pédagogique ?
La robotique pédagogique est l’usage de matériel de robotique dans le cadre des cours de sciences et de technologie, de mathématiques et d’activités de résolution de problèmes. Tout dépend du contexte dans lequel le robot sera utilisé.
Les élèves de l’école Saint Joseph manipulent et programment les robots pendant une étape sur trois à chaque année, à raison d’une heure et demi par semaine.
Quand la robotique a-t-elle fait son apparition à cette école comme domaine d’apprentissage?
Le tout a commencé en 2006 avec les élèves du troisième cycle du primaire.
À quel âge les élèves peuvent-ils commencer les activités de robotique ?
À l’école Saint-Joseph, les élèves commencent la robotique dès la maternelle avec le matériel de LEGO Éducation WeDo.
Les élèves sont associés en équipe de deux : l’un sera le robot et l’autre la manette (télécommande) qui active le robot. Le jeune élève apprend qu’il ne faut donner au robot qu’une seule consigne à la fois : avance de trois pas ; arrête ; tourne à droite ; arrête ; avance de cinq pas ; arrête : plie tes genoux ; arrête ; avance le bras droit ;œ etc. Puis les jeunes élèves manipulent la souris de l’ordinateur et programment leur robot avec des icônes simples. Les élèves travaillent toujours en équipes.
Quel est le parcours proposé aux élèves ?
Les robots proposés aux élèves sont différents à chaque année scolaire et les défis de plus en plus complexes.
Vers la sixième année, les variables sont introduites dans un langage de programmation fourni par LEGO, mais à la fin du secondaire plusieurs équipes programmeront en JAVA ou en RobotC.
Les élèves particulièrement intéressés peuvent aller très loin et les plus passionnés participent à des groupes de robotique en parascolaire et à des co-opétitions.
Comment se déroule une activité de robotique dans une classe ?
Les enseignants titulaires animent les activités de robotique dans leur classe. Dans plusieurs écoles ceux-ci sont assistés d’un animateur, d’un technicien ou d’un conseiller pédagogique. De plus, il est important de noter que les équipes doivent apprendre à travailler en coopération tout au long des activités alors qu’elles sont souvent constituées d’élèves plus avancés qui sont placés avec leurs amis qui éprouvent un peu plus de difficultés.
À l’école Saint-Joseph un ensemble de robotique est utilisé par une équipe de deux élèves, mais dans d’autres écoles, trois ou quatre jeunes peuvent manipuler le même robot.
Les filles semblent tout aussi intéressées que les garçons par cette activité pédagogique ; en général, elles sont plus actives en création et programmation et les garçons en construction.
Qu’est-ce que Robotique Zone01 ?
Voici comment Robotique Zone01 se définit sur son site Web.
Un Organisme à But Non-Lucratif (OSBL) qui s’est donné quatre mandats importants en ce qui concerne l’avancement de la robotique pédagogique au Québec :
1- Promouvoir l’enseignement de la technologie auprès des jeunes ;
2- Soutenir les enseignants dans l’intégration de la robotique dans leurs classes ;
3- Favoriser les échanges entre les amateurs de robotique pédagogique ;
4- Soutenir le développement de compétition robotique au Québec.
Tout une communauté s’affaire autour de Zone01 : près de 1500 étudiants bien sûr ainsi que leurs enseignants de plus de 60 écoles, mais des bénévoles amateurs de robotique et des ingénieurs. Ceux-ci s’impliquent auprès de différents comités et forment un conseil d’administration de neuf administrateurs élus. Un de ces comités conçoit les défis que devront relever les participants selon leur niveau scolaire ainsi que les défis pour participer à la co-opétition – terme créé pour souligner qu’il s’agit à la fois d’activités de compétition et de collaboration.
Depuis 2014, des équipes de Zone01 sont sélectionnées pour participer au World Robot Olympiad (WRO), une compétition annuelle des équipes d’élite de plus de 50 pays.
L’an dernier, une première délégation canadienne s’est donc rendu à Sotchi vêtus des même habits que les athlètes de l’équipe olympique canadienne. Ce fut une aventure inoubliable pour ces élèves qui s’est conclue par une visite à Moscou. Cette année, une délégation comprenant des jeunes de la cinquième année du primaire, du secondaire et du Cegep se rendront à Doha au Qatar en novembre pour représenter le Canada à cette même compétition.
Le choix du matériel LEGO
Le système LEGO Mindstorms est choisi pour sa richesse de conception et sa simplicité de programmation.
Le matériel comprend une brique intelligente qui est le centre de commande et d’alimentation électrique du robot, des moteurs ainsi que des capteurs tactiles (les mains du robot), sonores (les oreilles du robot), infrarouges, ultrasoniques et de couleur (les yeux du robot). Des blocs de programmation tels des des actions des moteurs, des détections par capteurs, des opérations mathématiques contrôlent les actions et le déroulement du programme ainsi que la manipulation des données des capteurs. Le matériel a une durée de vie de cinq à sept ans environ.
Avec l’utilisation régulière, il est certain que des pièces peuvent se perdre, mais il est très facile d’en trouver pour les remplacer.
Conclusions de la pédagogue
J’aime . . . l’approche pédagogique où le jeune écolier est initié concrètement au concept de programmation : la machine n’est pas intelligente, on doit lui apprendre les actions à réaliser pas à pas.
J’aime . . . que la robotique n’est enseignée qu’un trimestre par an, qu’elle n’envahit pas l’espace scolaire.
J’aime . . . l’évolution graduelle de difficulté des défis proposés aux élèves.
J’aime . . . le concept de co-opétition où les écoliers s’aident mutuellement à réussir les défis qui leur sont proposés tout en conservant le plaisir de la compétitions et de chercher à être le meilleur.
. . . Et mes seuls contacts avec LEGO sont lorsque l’une des fameuses briquettes tente de s’incruster dans ma voûte plantaire quand je marche pieds nus dans la chambre de mon petit fils.
Pour en savoir plus voici quelques sites à consulter :
Site Web de Zone 01 : http://www.zone01.car
La robotique en maternelle : http://recitpresco.qc.ca/pages/robotique/materiel-wedo
Et surtout regardez le vidéo suivant. Il vous donnera envie de faire de la robotique pédagogique avec vos élèves : http://www.zone01.ca/index.php?lang=fr
Pour info :
Tableau comparatif du système scolaire français avec le système scolaire québécois
Système scolaire au Québec / Système scolaire en France
RIEN / Maternelle, petite section – 3 ans
RIEN / Maternelle, moyenne section – 4 ans
Maternelle 5 ans / Maternelle, grande section – 5 ans
École primaire 6 ans Premier cycle 1ère année / École primaire CP 6 ans
École primaire 7 ans Premier cycle 2ème année / École primaire CE1 7 ans
École primaire 8 ans Deuxième cycle 3ème année / École primaire CE2 8 ans
École primaire 9 ans Deuxième cycle 4ème année /École primaire CM1 9 ans
École primaire 10 ans Troisième cycle 5ème année / École primaire CM2 10 ans
École primaire 11 ans Troisième cycle 6ème année / Collège 6 ème 11 ans
École secondaire 12 ans Premier cycle Secondaire 1 / Collège 5 ème 12 ans
École secondaire 13 ans Premier cycle Secondaire 2 /Collège 4 ème 13 ans
École secondaire 14 ans Second cycle Secondaire 3 / Collège 3 ème 14 ans
École secondaire 15 ans Secondaire 4 / Lycée Seconde 15 ans
École secondaire 16 ans Secondaire 5 /Lycée – Première 16 ans
Cegep 17 ans / Lycée Terminale 17 ans
Vidéo réalisée par Ninon Louise Lepage dans des conditions « amateur ».
