Découvertes avec la robotique

Réalisation de la vidéo : Louise Roy et Jean-Félix Giguère-Groulx

Questions de départ

De quelle façon la robotique peut soutenir un projet pédagogique? 

• En l’associant à des objectifs précis du programme et du cours. L’élève doit voir rapidement des liens avec ce qu’il apprend dans son manuel. De cette façon, il est plus évident pour lui de faire des transferts avec les concepts à l’étude.

De quelle façon la robotique peut soutenir l’approche par découvertes?

• Les activités laissent généralement les élèves découvrir eux-mêmes les tâches à réaliser. On ne donne pas d’exemple et le minimum de guides pas à pas afin qu’ils réalisent leur propre conclusion. Lors de ce genre d’activités, on cherche à éviter le recours aux formules.

Quel est l’impact sur l’apprentissage?

• Développement de la capacité de réfléchir.
• Mise en évidence des stratégies de résolution de problèmes.
• Mobilisation des compétences telles que la collaboration et les méthodes de travail efficaces.

Quel est l’impact sur la réussite et la motivation?

• Sur la motivation : les élèves sont actifs et concentrés sur la tâche plus longtemps que lorsqu’ils travaillent dans un manuel.
• Sur la réussite : pas de statistiques, mais quelques anecdotes permettant de voir que les élèves développent une confiance en eux et se permettent de trouver leurs propres stratégies.
• En général, les élèves adorent les activités de robotique.
• Plusieurs élèves ont émis le souhait de faire de la robotique dans d’autres cours de mathématique.

Résumé du projet

Au centre Christ-Roi (Mont-Laurier, Laurentides), on offre des activités de robotique, avec le robot NXT, depuis 2011, mais de façon intermittente selon la disponibilité de l’enseignante qui chapeaute ces activités. Toutefois, depuis trois ans, l’enseignante offre des cours d’informatique avec la robotique et elle bénéficie du soutien du technicien en travaux pratiques. Pour répondre à la demande, le centre s’est procuré des robots EV3. Avec le plan numérique, des robots MBot Ranger et des plaques Arduino ont complété la flotte des technologies.

Actuellement, les robots NXT et EV3 sont destinés aux activités de science et de mathématique alors que les robots MBot Ranger sont réservés aux cours d’informatique. 

Pensée informatique 

La robotique implique une pensée informatique à travers la programmation. Ce langage unique permet la création d’algorithmes qui viennent soutenir le code utilisé pour manipuler le robot. Ce langage universel de programmation permet le développement de plusieurs compétences telles que la communication, la création, la résolution de problèmes et la capacité à valider un résultat. 

De plus en plus, on retrouve sur le marchés des robots et des plateformes pour enseigner et apprendre la programmation à partir de la base. C’est le cas par exemple du site Code.org qui offre différents jeux pour initier les utilisateurs à la programmation. Il y a aussi une prise de conscience collective de l’importance de développer de nouvelles connaissances chez les apprenants pour les défis à venir dans les prochaines années et dans notre société.

La programmation met en lumière l’importance d’être en résolution de problèmes, toute la pertinence pédagogique est là! La robotique est la mise en oeuvre de la programmation et fait naître souvent une grande motivation de voir les effets directement de sa programmation sur le robot. Ceci entraîne un niveau très élevé de littératie numérique. 

Évolution du projet

• 2011 : présentation de la robotique (NXT) à quatre élèves en mathématique FBC et leur enseignante (Stéphanie Guérin). Un élève demande à la direction d’acheter des ensembles pour le centre. L’enseignante reçoit quelques ensembles de robotique et les élèves en FBC font des activités de robotique dans le cadre de leur cours de mathématique.
• Juin 2014 : Stéphanie est en congé de maternité, présentation du matériel au technicien en travaux pratiques (Jean-François Ouellet). Ce dernier prépare des laboratoires pratiques pour la physique de cinquième secondaire. Présentation du matériel dans deux autres centres de la région ainsi qu’au congrès de l’AESTQ, à l’automne 2014.
• 2015 : production de matériel pour un cours d’informatique du nouveau programme avec la robotique avec une autre enseignante (Josée) de la CSPN. Le cours est ensuite adapté par Stéphanie dès l’année suivante.
• 2016-2017 : achat de robots EV3, on poursuit l’utilisation des robots en physique, en mathématique et pour le cours d’informatique.
• 2018-2019 : Achat de robots MBot Ranger et de plaques Arduino dans le cadre du plan numérique. Expérimentation avec des élèves, d’un cours de programmation avec ce robot ainsi que les plaques Arduino.
• Hiver 2019 : participation de plusieurs élèves au projet régional sur l’utilisation de la robotique pour la compréhension des concepts de proportionnalité en mathématique (MAT-2101).

Site Web pour tous

Site Web pour la robotique dans le cours de mathématique MAT-2101. Conçu par Louise Roy et Stéphanie Guérin.

Conditions gagnantes particulières

Des enseignantes prêtes à s’investir dans ce projet et surtout intéressés par la robotique et la programmation.

Un technicien en travaux pratiques disponible pour le soutien et également intéressé par la robotique.

Le service régional qui a initié l’utilisation de la robotique, fait connaitre les ressources et produit des activités d’apprentissage.

Un gestionnaire disposé à l’achat de matériel, à la libération de l’enseignante pour le développement et les formations et pour l’organisation du centre afin d’offrir un lieu de travail permettant l’utilisation de la robotique.

Difficultés rencontrées et les solutions

La principale difficulté est que tout repose sur l’enseignant. En plus de la charge de travail que cela lui demande, l’utilisation de la robotique en mathématique et pour les cours d’informatique n’est pas assurée.

Adaptation du projet

Dans l’état actuel, on ne parle plus vraiment de projet, car les activités semblent bien intégrées dans la pratique pédagogique du centre. Ce qui est à développer pour l’an prochain :

• Activités plus systématiques pour les cours de mathématique présecondaire.
• Mise en place d’activités pour le cours MAT-3051, les activités existent, mais elles n’ont pas encore été intégrées au centre Christ-Roi.
• Développement plus structuré des cours INF-5082 et INF-5083 avec le MBot Ranger et la plaque Arduino.
• Activités en science utilisant la robotique.
• Autres activités pour les mathématiques FBD.

Ressources supplémentaires 

Autoformations en lien avec la robotique sur Campus RÉCIT

Article École Branchée : Une école primaire propose la robotique à tous ses élèves

Ressources créées par :

• Jean-Félix Giguère-Groulx, conseiller pédagogique RÉCIT FGA (courriel, twitter)

• Richard Painchaud, agent de développement des Après-Cours FGA (courriel, twitter)

• Louise Roy, conseillère pédagogique RÉCIT FGA (courriel, twitter)
• Marie-Ève Ste-Croix, conseillère pédagogique RÉCIT FGA (courriel, twitter)

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