EdNum : Thymio, Scratch, VPL

Descriptif

Cette séquence en trois parties va permettre aux élèves de savoir qu’un robot peut interagir avec son environnement notamment grâce à la présence de capteurs qui lui permettent de le percevoir. De plus, elles·ils vont apprendre qu’en utilisant un langage de programmation, le robot peut effectuer des actions. La manipulation de l’objet tangible, la démarche d’investigation, le travail en équipe, la richesse des interactions sociales, la place importante de la langue orale et écrite, la découverte d’un langage de programmation, le statut de l’erreur et la créativité sont au coeur de cette séquence.

Cycle

Cycle 2, 7-8 année

Discipline(s) d'enseignement

  • Mathématiques
  • Education numérique

Référence(s) au PER

-

Progressions des apprentissages PER EdNum

  • - SCIENCE INFORMATIQUE -
  • INFORMATIQUE ET SOCIÉTÉ
  • Réflexion sur la place de l'informatique dans la société
  • ALGORITHMES ET PROGRAMMATION
  • Création et comparaison de programmes avec des séquences, des tests conditionnels et des boucles à l'aide d'un langage de programmation visuel pour résoudre des problèmes simples
  • Découverte et création de sous-programmes pour améliorer un programme
  • Utilisation de paramètres pour modifier un programme
  • MACHINES, SYSTÈMES, RÉSEAUX
  • Identification des composants principaux (processeur, mémoire, dispositifs d'entrée/sortie, …) de différents types de machines (ordinateur, tablette, robot,…) et de leurs fonctions

Références au(x) moyen(s) d'enseignement

Msn 7H E - L 5 Constructions à partir de croquis

Msn 8H E - L 8 Croquis de quadrilatères

image

Déroulement

Organisation Déroulement / Etapes Moyens
Libre

Séance 1 : Découverte de Thymio

Les élèves découvrent et manipulent le robot Thymio. Elles·ils observent et verbalisent les différents comportements adoptés selon le pré-programme choisi, identifient les algorithmes en présence et développent ainsi leur pensée informatique. Les élèves définissent ce qui caractérise un robot et découvrent ses composantes.

Cette séance est largement inspirée du "Scénario 3 · SI · 3e-4e · Robotique" édité par la Direction générale de l’enseignement obligatoire et de la pédagogie spécialisée (DGEO). La ressource étant prévue dans le canton de Vaud pour des élèves de 3H-4H, les durées mentionnées doivent être adaptées au contexte de la classe.

Découverte de Thymio

HC

Préparation de la Séance 2 : Thymio et Scratch

Les ressources ci-dessous sont extraites du livre Thymio et Scratch.

 

1. Installation et démarrage de Thymio Suite. Ce logiciel à installer sur chaque ordinateur permet de réaliser le programme avec Scratch et de le transmettre par connexion sans fil au Thymio.

2. Découverte de la terminologie principale sur la programmation

3. Présentation des blocs Thymio Scratch

 

Les activités proposées dans Thymio et Scratch sont relativement complexes et peuvent être proposées en prolongement de la séquence.

 

 

 

1. Installation et démarrage de Thymio Suite

2. Découverte de la terminologie principale sur la programmation

3. Présentation des blocs Thymio Scratch

 

Libre

Séance 2 : Thymio et Scratch

Les élèves programment le Thymio à l'aide du langage découvert en 5H-6H ("La tortue 1", "La tortue 2", "Damier", "Pour aller de A à B", "Pour sortir du labyrinthe"). Les activités sont conçues pour développer pas à pas la pensée informatique, en apprenant à penser logiquement comme le ferait un développeur de logiciels.

 

1. Informatique débranchée

Les élèves travaillent à l'aide des séquences 5E, 5F et 5G de "Connected 1".

 

2. Informatique branchée

- Les élèves programment le Thymio à l'aide de Scratch pour reproduire les figures géométriques proposées dans l'activité Msn 7H E - L 5 Constructions à partir de croquis ou Msn 8H E - L 8 Croquis de quadrilatères (placer un feutre dans le trou au centre du Thymio).

- Après observation, déduction ou investigation, les élèves constatent que les deux blocs à utiliser sont : "avancer de ..." (la variable est exprimée en millimètres) et "tourner de ..." (la variable est exprimée en degrés).

 

- Les élèves présentent leur travail à la classe et échangent sur le(s) programme(s) réalisé(s) : 

  • Comment "débugger" les programmes qui n'aboutissent pas à la figure demandée ? Est-ce un problème de programmation de Thymio ou de propriétés des figures géométriques ?
  • Les programmes peuvent-ils être optimisés en utilsant une boucle ?
  • Ressemblances et différences entre les programmes (p.e. sens de rotation de Thymio, sommet de départ, ...)
  • Facteurs conduisant à une figure imprécise malgré un programme correct (frottement du feutre, résistance du papier, calibrage de Thymio, ...). Ces éléments peuvent amener à une discussion sur la fiabilité des objets connectés.

 

 

 

 

 

Séquences 5E, 5F et 5G de "Connected 1".

 

 

 

 

 

 

 

Solutions 7H L 5 Constructions à partir de croquis

Solutions 8H L 8 Croquis de quadrilatères

 

Libre

Séance 3 : Thymio VPL, les missions

Cette séance tirée de DÉ>CODAGE a pour objectif de permettre aux élèves de créer et d’utiliser des algorithmes pour un robot, ainsi que de leur faire écrire des programmes informatiques dans un nouvel environnement de programmation visuel simple (langage VPL). Ce scénario vise également le travail des cinq compétences transversales du PER : la collaboration,  la communication, les stratégies d’apprentissage, la pensée créatrice et la démarche réflexive.

Un soin particulier est apporté à l’explicitation aux élèves de ce qui est travaillé lors de chaque mission, afin de donner du sens aux apprentissages.

 

Remarques :

Mission 2 - pensée créatrice

Les sons produits par le Thymio, pré-programmés dans le langage VPL, ne correspondent pas aux notes de la gamme, ce qui pourrait limiter la créativité des élèves mélomanes. 

Le langage Scratch (cf séance 2) permet de programmer des notes "exactes" :

  • Télécharger le fichier "Thymio_do_sol".
  • Ouvrir Scratch dans la suite Thymio.
  • "Fichier" - "Importer depuis votre ordinateur".

 

 

Thymio VPL, les missions

 

 

 

 

 

 

 

 

"Thymio_do_sol"

L

Prolongements

De nombreuses ressources proposent des défis à réaliser avec le Thymio :

Organisation : C = toute la classe G = groupe E = travail individuel DC = demi-classe L = libre HC = hors-classe

Fichiers liés à la séquence