Utilisation des robots Photon en cycle 3

Objectifs pédagogiques

• Initier les élèves à la programmation et à la pensée algorithmique.
• Favoriser la coopération entre élèves à travers le travail en groupes.
• Développer la capacité à résoudre des problèmes simples en mobilisant des compétences logiques.
• Relier les apprentissages du robot à d’autres disciplines (mathématiques, géométrie, production d’écrits…).

Déroulement de l’expérimentation

L’expérimentation s’est articulée autour de 6 séances progressives :

1. Découverte du robot Photon et prise en main de l’application mobile.

Les élèves ont appris à connecter le robot, découvrir ses capteurs et comprendre les différents modes de programmation. Une première phase d’expérimentation libre a servi à chaque élève de comprendre la signification de chaque code d’instruction. Les élèves ont travaillé par groupe de 2 ou 3.

2. Programmation par dessin de chemin (mode Draw).

Lors de cette première séance, les élèves ont eu la liberté de créer un programme afin de découvrir les possibilités du robot Photon.

Réalisation de déplacements simples sur un quadrillage en mode « Draw ».

3. Défis par équipe : atteindre une cible (mode Badge).

En mode « Badge », les élèves ont dû prévoir des séquences d’instructions (avancer, tourner, etc.) afin de se déplacer sur un quadrillage, d’un point A à un point B, en évitant des obstacles.

Variable didactique : limite du nombre d’instructions utilisées pour réaliser le parcours ; rapidité à résoudre le problème.

Remarque : le quadrillage peut tout à fait être le carrelage du sol, quelque soit la taille des carreaux. En effet, le pas de déplacement du robot Photon est paramétrable, ce qui permet de l’adapter à n’importe quel type de quadrillage.

4. Lien avec les mathématiques (angles, repérage spatial).

Les déplacements du robot ont permis d’aborder les notions d’angle, de demi-tour, de directions cardinales, de déplacement relatif.

Cette étape permet de faire le lien entre programmation informatique et programme de construction géométrique.

5. Création d’un parcours narratif.

Chaque trinôme a inventé une petite histoire où Photon devait accomplir une mission (parcours du héros, sauvetage, exploration spatiale, etc.).

C’est un travail préparatoire à Scratch mené au collège qui s’appuie sur la production d’écrit.

6. Défi du labyrinthe (en mode Blocs).

Sous forme de défi, chaque trinôme a dû élaborer un programme pour permettre à Photon de sortir de différents labyrinthes, sans en connaître la forme auparavant.

En fonction du niveau des élèves, des aides peuvent être apportées afin de parvenir à l’algorithme simple suivant :

Répéter indéfiniment
  Tourne à droite
  Si pas de mur devant
    Avance
  Sinon
    Tourne à gauche
    Tourne à gauche

Ce défi a nécessité plusieurs séances afin de parvenir à un résultat fonctionnel. Après un travail de recherche, l’algorithme (en français) a été donné aux élèves qui n’avaient pas de résultats satisfaisants.

Ils ont alors opéré une tâche de transcodage puis ont exécuté le programme dans différents labyrinthes.

En voici deux exemples :

Observations

Forte motivation :
Les élèves ont montré beaucoup d’enthousiasme pour l’activité, perçue comme ludique et intéressante.

Acquisition rapide de compétences :
Après une première séance de découverte, les élèves ont su s’approprier l’environnement de programmation.

Coopération efficace :
Le travail en trinômes a favorisé l’entraide, le dialogue et la répartition des rôles.

Transversalité riche :
La programmation a permis de réinvestir des savoirs mathématiques et de relier l’activité à de la production d’écrit.

Points de vigilance

Gestion du matériel
Attention à l’appairage tablette/robot, surtout lorsqu’on utilise plus de tablettes que de robot et que l’on partage un robot pour plusieurs tablettes.

Hétérogénéité des trinômes :
Certains élèves plus à l’aise en numérique ont pris le dessus, nécessitant une vigilance dans la gestion de groupe.

Préparation :
La planification des activités demande une anticipation rigoureuse et un accompagnement soutenu durant les séances.

Perspectives

• Prévoir des intégrations ponctuelles dans la progression annuelle, notamment en lien avec la géométrie et la production d’écrits.
• Possibilité d’ouvrir l’activité à d’autres classes, voire à un projet inter-cycle.
• Envisager d’autres séances avancées utilisant la programmation conditionnelle, l’ensemble des capteurs du Photon, ainsi que ses différentes actions possibles.
• Prolonger le travail avec de la programmation par blocs sur Scratch Junior.