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Introduction à la robotique, aux microcontrôleurs et au codage

La programmation et la robotique sont des outils puissants pour engager les élèves dans les domaines STIAM (Sciences, Technologie, Ingénierie, Arts et Mathématiques) et enrichir de nombreuses autres matières comme la littératie, l’histoire, la musique et la danse. Elles favorisent naturellement un processus d’apprentissage pratique et centré sur l’élève, tout en développant les compétences essentielles du 21e siècle comme la communication, la collaboration, la résolution de problèmes et la pensée critique.

Plus précisément, la programmation et la robotique contribuent au développement de (Romero & Dupont, 2016) :

  • La collaboration

  • La créativité

  • La résolution de problèmes

  • La pensée informatique

Elles s’alignent également facilement avec les compétences transversales du Programme de formation de l’école québécoise (PFEQ) et les dimensions de la Compétence numérique, permettant aux élèves de développer leur créativité, leurs capacités à résoudre des problèmes et leurs compétences sociales grâce au travail d’équipe.

Quels sont les outils et plateformes disponibles?

Logiciels de codage

La programmation (ou “coding”) fait référence à l’ensemble des instructions que l’on donne à un ordinateur ou à un robot. C’est le langage principal entre les humains et les systèmes numériques, et il consiste en une série d’instructions qui indiquent à un ordinateur ou à un robot ce qu’il doit faire. Il existe plusieurs langages de programmation. De nombreuses plateformes utilisent des blocs à glisser-déposer, ce qui est excellent pour les jeunes élèves ou comme introduction à la programmation.

matatalab

Robotique

De manière générale, un robot est une machine physique ou un objet capable d’exécuter des actions de manière autonome. Les robots peuvent être programmables et être équipés de capteurs intégrés ou ajoutés (par exemple, distance, température, lumière, inclinaison). Grâce à la programmation (le “coding”), un robot peut modifier son comportement ou exécuter une série d’actions.

microbit

Microcontrôleurs

Un microcontrôleur est une carte de circuit imprimé programmable, idéale pour des projets spéciaux. Ce sont d’excellents outils pour résoudre des problèmes précis et pour animer ou contrôler des jouets et des outils que vous avez fabriqués. Certains microcontrôleurs fonctionnent même avec du tissu, vous permettant d’animer vos vêtements! D’autres peuvent effectuer des tâches avancées comme vérifier la météo, arroser une plante ou héberger un site web. Ils sont étonnamment courants — on en trouve plusieurs dans les appareils ménagers de tous les jours.

cameo printer machine

Périphériques

Ce sont des appareils externes qui peuvent être connectés à un appareil numérique pour en améliorer les capacités, par exemple, les découpeuses 3D et les découpeuses de vinyle.

Showing the contents of the Squishy Circuits kit

Circuits électroniques

Les trousses de circuits électroniques permettent une exploration pratique de l’électricité. Elles impliquent souvent des composants manipulables comme des lumières, des moteurs ou des capteurs.

Different Functions of AI

L’intelligence artificielle

Ces systèmes peuvent apprendre, raisonner et prendre des décisions, offrant des façons innovantes de personnaliser l’apprentissage, d’automatiser des tâches et d’améliorer la pensée critique dans toutes les matières, tout en soulevant d’importantes considérations éthiques.

Questions à se poser

Storage cards fro robotics

Voici quelques questions à vous poser avant d’intégrer la technologie dans votre classe.

Pédagogie

  • Quelles sont mes intentions ? Quels sont et mes objectifs pédagogiques ?
  • Quel est le but d’apprentissage pour mes élèves ?
  • Quelles compétences est-ce que je veux développer chez mes élèves en intégrant la robotique pédagogique ?
  • Quelles activités ou quel projets pourront soutenir leur apprentissage ?
  • Que savent mes élèves au sujet de la robotique et comment pourrais-je introduire le sujet ?

Gestion de l’espace et du matériel

  • Comment dois-je organiser ma classe pour faciliter les activités et l’apprentissage de la robotique ?
  • Comment dois-je organiser les différents matériaux?
  • Est-ce que je veux que les élèves travaillent en équipe ou individuellement pour une certaine activité ?

Dispositifs numériques

  • Quels sont les robots et les microcontrôleurs qui soutiennent le mieux mon intentions et mes objectifs pédagogiques ?
  • Comment puis-je utiliser différents robots et microcontrôleurs pour atteindre mes objectifs ?
  • Comment pouvons-nous laisser le temps aux enseignant(e)s et aux élèves pour expérimenter avec les divers outils et le matériel ?

Quel soutien est disponible?

Vous n’avez pas besoin d’être un expert en robotique pour l’intégrer dans votre classe. Vous pouvez modeler des stratégies de résolution de problèmes en travaillant avec vos élèves.

Si vous avez besoin de soutien :