Code.org – Cours interactifs pour enseigner la programmation informatique aux élèves du primaire et du secondaire

Code.org est une association à but non lucratif, qui propose d’enseigner aux élèves du primaire et du secondaire, les rudiments de la programmation informatique. Le site adopte une méthodologie facile et accessible, le principe est d’assembler des briques programmables comme dans un casse-tête. À l’aide de blocs d’instructions simples, il faut relever les défis proposés. Au début, très facile, le niveau va croissant avec des consignes de plus en plus complexes. Que ce soit avec Minecraft, Léia, Rey et BB-8 (Star Wars), Elsa et Anna (La Reine de Neiges), Disney Infinity, Jeux Blockly, l’oiseau Flappy ou les créatures déjantées du Play Lab, chaque univers propose, une fois les premières étapes franchies, un mode « création libre » pour fabriquer de petits jeux et laisser libre court à l’imagination des élèves. Studio.code.org propose aussi des dizaines d’heures de tutoriels interactifs en ligne pour l’enseignement et l’apprentissage de la programmation informatique en classe. Une section pour les enseignants permet d’inscrire les élèves et de suivre leurs progrès.

Google for Education – Blockly

Blockly est une bibliothèque logicielle JavaScript permettant de créer des environnements de développement utilisant un langage graphique. C’est un projet open source de Google, publié sous la licence Apache 2.01. Présenté à la Maker Faire 2012, il vise à démocratiser le développement web2. Concrètement, il s’agit d’assembler des blocs dans un éditeur visuel directement sur une page web2. Comme avec Scratch, le code généré est exempt d’erreurs de syntaxe. Cependant, à la différence de Scratch qui nécessite Flash, Blockly n’utilise pas de logiciels propriétaires. De plus, le code produit peut être exporté en JavaScript, Python, PHP, Dart ou Lua.

Fondation La main à la pâte – 1,2,3… codez !

Le projet « 1, 2, 3… codez ! » vise à initier élèves et enseignants à la science informatique, de la maternelle au collège. Il propose à la fois des activités branchées (nécessitant un ordinateur, une tablette ou un robot) permettant d’introduire les bases de la programmation et des activités débranchées (informatique sans ordinateur) permettant d’aborder des concepts de base de la science informatique (algorithme, langage, représentation de l’information…). Ces activités sont organisées en progressions clés en main, propres à chaque cycle, mettant en avant une approche pluridisciplinaire et une pédagogie active telle que la démarche d’investigation ou la démarche de projet.

Centre des sciences de Montréal / CREO – 2K40 – Jeu interactif simulant la préparation d’une mission spatiale vers la planète Mars

Nous sommes en 2040. Une mission vers Mars se prépare. Tu fais partie de la sélection finale. Dans une station de survie submergée au cœur du fleuve Saint-Laurent, tu dois tenir le coup le plus longtemps possible. Tu participes à des épreuves scientifiques portant sur la robotique, l’énergie électrique, la biologie de l’alimentation, l’exploration minière, la transmission des ondes radio et le langage binaire. Chaque minute qui passe fait baisser ta réserve d’énergie. Te classeras-tu parmi les 10 meilleures recrues ?

CREO – Science en jeu – Métiers d’Avenir en Recherche Scientifique (M.A.R.S.)

Devenir le premier astronaute à fouler le sol de Mars ! Est-ce un rêve impossible ? Pas pour ceux et celles qui sont prêts à relever des défis pour réussir des jeux portant sur différents métiers de l’aérospatiale ! L’androïde Rachel et le robot gaffeur Décobob accompagnent le joueur pour qu’il découvre des aspects inédits de la pratique de certains métiers dans un contexte de mission spatiale. Le joueur doit tour à tour superviser l’entraînement physique d’un astronaute (infirmier), téléguider un rover (expert en robotique), analyser des roches pour détecter la présence d’eau (géologue), opérer une serre aérospatiale (biologiste) ou s’assurer du bon fonctionnement des systèmes automatisés d’une base spatiale (ingénieur en systèmes environnementaux). L’androïde Rachel et le robot gaffeur Décobob accompagnent le joueur pour le guider et l’encourager dans ses apprentissages.

Cité des sciences et de l’industrie – Juniors – De simples machines

Sur ce drôle de chantier, où les ouvriers sont un peu tête en l’air, tu fais des expériences et découvres en jouant les plans inclinés, les leviers, la roue, les poulies et les engrenages. Un film d’animation te parle de ces machines qu’on appelle « machines simples » et un jeu-questionnaire t’invite à tester tes connaissances.

CREO – Science en jeu – Physica, une île virtuelle où règnent les lois de la physique

L’île de PHYSICA présente le jeu Mécanika qui amène les utilisateurs à développer des connaissances intuitives relatives aux concepts de physique mécanique (cinématique et dynamique). Les visiteurs y retrouvent également un laboratoire virtuel qui leur permet d’explorer les effets d’impulsions, d’accélérations et de la gravité sur des objets en mouvement. Qu’arrive-t-il lorsqu’on laisse trop longtemps à eux-mêmes des robots-recycleurs dans une usine ? Inévitablement, certains circuits se dérèglent, et des comportements déviants s’installent peu à peu. L’ASPIR-O-MATIC 412 a besoin de l’aide de vos élèves pour se reconstruire, retrouver sa mémoire et lutter contre un robot déviant.

À travers 5 séries de tableaux, Mécanika permet d’explorer les effets d’impulsions, d’accélérations et de la gravité sur des objets en mouvement.

  • SÉRIE A : Lois de Newton, concepts d’équilibre et de résultante de plusieurs forces.
  • SÉRIE B : Concept de mouvement rectiligne uniforme (première loi de Newton), forces impulsives (deuxième loi de Newton), concepts d’équilibre et de résultante de plusieurs forces.
  • SÉRIE C : Approfondissement des concepts déjà abordés (lois de Newton, concepts d’équilibre et de résultante de plusieurs forces), concepts du mouvement rectiligne uniformément accéléré et du mouvement des projectiles, concept de force centripète.
  • SÉRIE D : Retour sur les concepts présentés dans les trois premières séries ( lois de Newton, concepts d’équilibre et de résultante de plusieurs forces, concepts de mouvement rectiligne uniforme et de mouvement rectiligne uniformément accéléré de même que le concept de force centripète et du mouvement des projectiles), introduction aux concepts de force gravitationnelle et d’accélération gravitationnelle.
  • SÉRIE E : Retour sur l’ensemble des concepts reliés à la dynamique ( lois de Newton, concepts d’équilibre et de résultante de plusieurs forces, concepts de force centripète, de force gravitationnelle, d’accélération gravitationnelle), intégration du concept de force de frottement.

De son côté, le labo virtuel permet aux élèves de réaliser des laboratoires de physique en ligne en analysant et en reproduisant les mouvements d’objets à partir de courtes séquences de simulation vidéo.

Isaac Asimov – Feriez-vous un bon psycho-roboticien ?

Avec l’écrivain Isaac Asimov, les robots rentrent dans le rang : ils doivent respecter « trois lois de la robotique » censées protéger l’homme.

Les trois lois de la robotique, formulées par l’écrivain de science-fiction Isaac Asimov, sont des règles auxquelles tous les robots positroniques qui apparaissent dans sa fiction obéissent.

Les trois lois sont :

  • Première loi : « Un robot ne peut porter atteinte à un être humain ni, restant passif, laisser cet être humain exposé au danger. »
  • Deuxième loi : « Un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en contradiction avec la Première Loi. »
  • Troisième loi : « Un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette protection n’entre pas en contradiction avec la Première ou la Deuxième Loi. »

Agence spatiale canadienne (ASC) – Introduction aux systèmes robotisés et automatisés

Ce document d’introduction à la robotique fournit aux éducateurs des renseignements sur les différentes composantes et utilisations des robots. On y propose une activité de remue-méninges en groupe afin d’identifier les différents types de robots utilisés dans la vie courante et des activités individuelles qui permettront aux élèves de dessiner leur propre robot et d’en expliquer l’usage.

Cette introduction à la robotique a été préparée à l’intention des enseignants qui ne possèdent pas de formation dans ce domaine. Elle vise à offrir une occasion aux élèves à développer et pratiquer leurs aptitudes au niveau de l’observation, de l’application d’un esprit de synthèse et de la conceptualisation de leurs cheminement et résultats. Les enseignants trouveront dans cette partie du document un certain nombre de définitions de base qui aideront les élèves à se familiariser avec la robotique ainsi que les systèmes automatisés et leurs différentes composantes. Une deuxième partie proposera des activités reliées aux thèmes développés. Une liste des mots de vocabulaire à réviser avec les élèves vous est accessible pour consultation à l’annexe A.

La définition d’un robot ou d’un système automatisé est « une machine ou un dispositif qui fonctionne de façon automatique ou en réponse à une commande à distance ». Le terme « robot » nous vient du mot tchèque « robota » qui signifie travailleur compulsif. Bien que l’image d’un androïde ou d’une quelconque machine ayant une forme humaine nous vienne à l’esprit lorsque nous parlons de robots, la définition de ce terme s’applique tout aussi bien aux systèmes automatisés tels que grille-pain automatiques et cuisinières électriques.

Agence spatiale canadienne (ASC) – Introduction aux systèmes robotisés et automatisés

RÉCIT national en adaptation scolaire – Projet mesure MELS 30054 – Mathé-Robot pour la réussite en mathématique

RÉCIT national en adaptation scolaire – Projet mesure MELS 30054 – Mathé-Robot pour la réussite en mathématique – lundi, 6 février 2012

Enseignant responsable du projet en milieu scolaire : Richard Lahaie

Conseiller pédagogique TIC : Yves Duchesne

Clientèle visée : Adaptation scolaire, Premier Cycle du Secondaire

École : Centre éducatif Saint-Aubin de Baie-Saint-Paul (Commission scolaire de  Charlevoix)

Présentation du projet

Le projet Mathé-Robot a pour objectif de faire vivre aux élèves en difficultés d’apprentissage des groupes à effectifs réduits (GER) de l’adaptation scolaire, une série d’activités reliées aux technologies robotiques afin d’aider au développement des compétences en mathématique (première année du premier cycle du secondaire). Les élèves utiliseront la technologie robotique LEGO MINDSTORMS NXT comme instrument de transfert des diverses notions mathématiques du programme de formation de l’école québécoise améliorant ainsi la réussite des élèves. Ce projet vise à la réalisation d’activités pédagogiques et de situations d’apprentissage en utilisant la robotique comme moyen de transfert, particulièrement pour les concepts prescrits et savoirs essentiels dans les domaines disciplinaires de la mathématique, de la science et de la technologie (MST). En premier lieu, une formation est offerte sur les machines simples (plan incliné, engrenage, poulies, leviers). Par la suite, les élèves sont initiés au logiciel LEGO MINDSTORM NXT, qui permet la programmation des robots. Dans un deuxième temps, les élèves ont créé un robot qui pouvait se déplacer. Grâce à cette création, ils ont réalisé les défis d’initiation à la programmation LEGO EDUCATORS, ce qui a amené à la réalisation des défis de classe. Site Internet du projet : http://robotique.planete-education.com

Problématique et contexte

Dans le souci d’augmenter la motivation scolaire des élèves en difficultés, il devient impératif de créer des activités pédagogiques et des situations d’apprentissage signifiantes afin d’aider les élèves à développer davantage leurs compétences académiques dans le domaine des mathématiques.

Un des objectifs premiers de ce projet, était de diminuer le taux d’absentéisme et les interventions disciplinaires, pour ainsi augmenter l’intérêt et réussite face en mathématiques.

Les intervenants impliqués dans ce projet étaient, bien sûr le conseiller pédagogique RÉCIT, l’enseignant en mathématique ainsi que la technicienne en travaux pratiques (TTP).

Compte-rendu

Dans un premier temps, la technicienne en travaux pratiques a offert un atelier sur les concepts de machines simples. Par la suite, l’initiation au logiciel LEGO MINDSTORM pour la programmation NXT a été offerte par l’enseignant et enfin une présentation des pièces robotiques aux élèves en adaptation scolaire.

Dans un deuxième temps, les élèves ont créé un robot qui pouvait se déplacer. Grâce à cette création, ils ont réalisé les défis d’initiation à la programmation LEGO EDUCATORS (tutoriel), ce qui a amené par la suite à la réalisation des défis Mathé-robot relié aux concepts prescrits et les savoirs essentiels du programme de formation de l’école québécoise (PFEQ) dans le domaine des mathématiques.

Il faut préciser que les échéanciers pour ce projet ont été respectés. Toutefois, des aspects du projet ont dû être réaménagés :

Nous avions prévu 2 façons différentes de procédé

1) l’enseignant amène les notions mathématiques en mini-leçon théorique. Par la suite les élèves sont invités à réaliser un défi relié à cette même notion.

2) les élèves sont invités à réalisé un défi Mathé-robot sans avoir aucune idée de la notion mathématique reliée au défi. Suite au défi l’enseignement amène sous forme de mini-leçon la notion mathématique reliée au précédent défi. Suite à notre expérimentation, nous avons décidé de laisser tomber la deuxième façon de faire pour se concentrer sur la première. Les raisons qui ont justifié notre décision sont que la 2e façon de faire n’est pas appropriée pour cette clientèle scolaire, ça prenait trop de temps à faire les défis et la notion.

Résultats

Grâce à ce projet, nous avons remarqué l’intérêt soutenu des garçons du secteur de l’adaptation scolaire face aux périodes de mathématiques et de projet pédagogique

Les moyens d’évaluation qui ont été retenus sont : le registre des absences, le registre de fréquentation de la salle de travail et les résultats aux évaluations mathématiques.

En dernier lieu, l’appréciation de l’enseignant de mathématique a aidé grandement à faire le bilan exhaustif de ce projet. Suite à ce constat, nous avons réalisé que les garçons avaient beaucoup plus de facilité à effectuer le transfert de connaissances en manipulant et en programmant les prototypes de robots.

Ainsi, avec ce projet, le taux d’absentéisme et les interventions comportementales se voient grandement diminuées. On remarque que pour le cours de projet pédagogique, dans cette classe de cheminement particulier, que le taux d’absence et le taux d’expulsions sont inférieurs à ce qui prévaut habituellement. Il y a, dans les deux cas, une différence de 10 %.

Par la présente, nous confirmons que 25 % des élèves du groupe à effectif réduit (GER3) vont intégrer la première année du 1er cycle au secondaire régulier en 2011-2012.

La grande satisfaction des parents face aux différents projets robotiques qui sont vécus dans la classe, ainsi qu’un message positif des jeunes ont grandement contribué à la réussite des élèves du groupe dans l’apprentissage des mathématiques.

Le projet de robotique a permis aux jeunes de développer leur estime de soi à tel point que cela a eu une influence positive dans l’accomplissement de leurs travaux et dans la passation de leurs évaluations scolaires.

Diffusion du projet

Le site Internet du projet technopédagogique « Mathé-Robot » propose aux élèves en difficultés d’apprentissage, une série d’activités et défis reliés aux technologies robotiques afin d’aider au développement de leurs compétences et connaissances en mathématique :

http://robotique.planete-education.com

Afin de mettre à l’épreuve les compétences de nos jeunes roboticiens, nous proposons une série de missions robotiques. Quand nous avons créé ces missions, un des objectifs était de propulser l’élève dans des situations signifiantes qui susciteraient l’intérêt dans la résolution de problèmes. Pour se faire, les jeunes devront : chercher et repérer les informations importantes, être créatifs en utilisant des concepts mécaniques et robotiques et répondre aux exigences des différentes missions.La majorité des élèves de notre classe éprouvent des difficultés en lecture qui freinent souvent le développement de compétences et connaissances reliées aux mathématiques, sciences et technologies. Nous avons donc incorporé un support audio et multimédia aux différentes missions pour soutenir les élèves ayant des besoins particuliers dans leurs apprentissages et évaluations : utilisation de la voix enregistrée avec Audacity, création de livres numériques avec Didapages et enregistrement de capsules vidéo.

http://robotique.planete-education.com

L’enseignant Richard Lahaie a été convié au colloque de l’Association québécoise en troubles d’apprentissage (AQETA) 2011 afin de présenter les projets technopédagogiques en lien avec les apprentissages des élèves en cheminement particulier.

Publication d’articles sur divers sites dédiés à la robotique pédagogique ainsi que sur les pratiques innovantes en éducation.

Messages auprès des diverses listes de diffusion du RÉCIT ainsi que les réseaux pédagogiques.

Possibilités de transfert

L’expérience de ce projet est médiatisée par divers sites RÉCIT nationaux et locaux lors de formations sur la robotique pédagogique en classe, dès lors, les intervenants scolaires intéressés à créer et développer un projet similaire peuvent avoir accès aux diverses ressources technopédagogiques ainsi que des capsules multimédias (vidéos) disponibles sur notre site Internet. Nous croyons fermement qu’un tel projet peut être réalisable autant au niveau primaire (3e cycle) qu’au niveau secondaire pour permettre le développement des compétences et connaissances en mathématique des élèves ayant des difficultés d’apprentissage :

http://robotique.planete-education.com

Conditions particulières

Tout d’abord, le fait que l’enseignant ait été formé en robotique a facilité sans aucun doute le transfert des connaissances auprès des jeunes ayant des difficultés d’apprentissage.

L’aménagement de la grille-matières et de la grille horaire a aussi aidé à sa réalisation (deux périodes de projet pédagogique subséquentes en avant-midi et en après-midi). Ainsi, la différenciation des groupes filles/garçons a été des plus facilitantes grâce à l’ajout d’une ressource additionnelle pour le groupe, soit une technicienne en éducation spécialisée.

L’utilisation d’un tableau blanc interactif (TBI) permet aux élèves une meilleure visualisation des éléments de programmation en lien avec les concepts et notions mathématiques

La majorité des élèves de notre classe éprouvent des difficultés en lecture ce qui freine souvent le développement de compétences reliées aux mathématiques. Nous avons donc incorporé un support multimédia (audio et vidéo) aux différentes missions robotiques sous la forme de livres numériques Didapages.

Prolongation du projet

Nous explorons actuellement la possibilité de faire participer les élèves EHDAA de 5e et 6e année afin de faciliter le passage primaire-secondaire.

L’an prochain deux classes de cheminement particulier seront jumelées en période de mathématique, nous pourrons alors séparé les garçons des filles afin de continuer le projet Mathé-robot.

Il a été convenu que la robotique pour la réussite scolaire fasse partie intégrante de la grille-matières du Centre éducatif Saint-Aubin au niveau de l’adaptation scolaire, et ce, dans les cours de projet pédagogique.

Commentaires

Nos approches différenciées dans la réalisation des projets avec les technologies robotiques rendent les élèves intéressés par l’école grâce à un milieu de vie intéressant et stimulant pour leurs apprentissages.

Générateur de miniatures