Poppy Education: brainstorming sur les objectifs pédagogiques

Education
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Dans le cadre de l’éducation (dans l’école et en dehors), il y a de nombreuses manières d’utiliser des outils robotiques, et qui correspondent à des objectifs pédagogiques et des publics variés. Par exemple, on peu vouloir utiliser des robots comme:

  • des outils et un contexte pour l’enseignement de l’informatique en classe de terminale S, option ISN
  • pour initier des enfants d’école primaire à la programmation (voir les séquences IniRobot utilisant le robot Thymio)
  • des outils de découverte des liens entre les technologies du numérique et les sciences du vivant, les sciences humaines ou les arts, par exemple dans le contexte de l’enseignement ICN en classe de seconde.
  • un contexte pour réaliser des projets art-science
  • un contexte tangible pour appréhender concrètement des notions de mathématiques ou de sciences physiques, ou encore de sciences de l’ingénieur, à différents niveaux scolaires
  • un contexte original et motivant permettant de remettre en selle des élèves en difficulté, en créant des liens différents avec les enseignants et entre les élèves eux-mêmes
  • objets pour apprendre la robotique
  • …

En fonction des objectifs pédagogiques et des élèves que l’on va viser, les activités pédagogiques et la manière de les mettre en oeuvre peuvent changer de manière importante. Ainsi, il est nécessaire de bien identifier les objectifs pédagogiques et les publics visés lorsqu’on développe et qu’on évalue ensuite des activités/TPs.
La dimension “évaluation” est particulièrement importante: on ne peut correctement évaluer des outils pédagogiques (qu’ils utilisent la robotique ou pas d’ailleurs) que si on a défini des objectifs au préalable (et idéalement mesurables).

Pour lancer la discussion sur ce sujet, voici un bref texte présentant les concepts élémentaires de robotique et d’informatique qui peuvent être utilisés pour l’enseignement à l’informatique et à la robotique. Ce texte est encore expérimental :slight_smile: et a été rédigé avec @droy dans le contexte du développement des activités pédagogiques IniRobot pour l’école primaire. Les texte:
Concepts élémentaires de robotique pour l’éducation
Avec ce texte, nous avions également rédigé un dialogue imaginaire entre des enfants, permettant de montrer concrètement comment des enfants, une fois qu’ils auraient acquis ces concepts, pourraient se les expliquer entre eux:
Dialogue autour de la robotique à l’école primaire

A partir de là, comment et dans quelle direction formuler des objectifs pédagogiques pour les différents contexte pédagogiques mentionnés ci-dessus ? En particulier, comment peut-on les adapter pour les enseignements de technologie en collège, d’ICN en seconde, et d’ISN en terminale S ?

Liens vers les programmes

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Merci beaucoup pour ces liens. :smile:

Nous recevrons l’an prochain des classes de primaire dans notre Espace Public Numérique, et nous faisons aussi des animations avec des jeunes de 12/14 ans (en complément de l’accès libre) le mercredi, le samedi et pendant les vacances scolaires.
Nous aimerions les axer davantage sur la programmation, mais celle-ci peut être difficile d’accès pour notre public (ils rêvent de réaliser un jeu vidéo en 3D comme ceux auxquels ils jouent mais n’ont aucune base ni en graphisme ni en programmation). La médiation d’un robot peut peut-être utile pour cela.

Nous recevons aussi des classes de maternelles, avec leurs institutrices, mais j’ignore si une initiation aussi précoce est possible. Peut-être peut on juste commencer une sensibilisation ? Les robots sont un peu comme des jouets, pour cet âge, et j’ai pu voir des enfants de 5 ans communiquer avec Nao, à la Villette. Mais cela leur apportera-t-il de quoi compléter et enrichir les apprentissages premiers ?

En tout cas, les objectifs ludiques, ou mieux ludo-éducatifs, peuvent se retrouver pour les activités périscolaires et extrascolaires dans le cadre de l’aménagement des horaires (TAP et ARE) et dans les centres de loisirs. La robotique comporte aussi un aspect de “bricolage” plutôt amusant mais qui favorise la dextérité manuelle et oblige à être attentif aux impératifs de sécurité.

Ce qui n’empêche pas de relier l’aspect ludique à des objectifs plus sérieux d’apprentissage de la programmation et de la technologie.

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Oui, en effet une des difficultés avec les activités de programmation entièrement sur ordinateur, e.g. avec Scratch, est qu’elles sont souvent scénarisées dans le contexte de la construction d’un jeu vidéo, et les enfants s’imaginent qu’ils vont pouvoir programmer des jeux comme ceux auxquels ils jouent. Avec un robot en effet l’avantage est qu’on va pouvoir avoir des activités de programmation relativement simples qui vont produire des résultats impressionnants pour les enfants, et en plus les amener à (se) poser des questions très intéressantes sur la technologie et son rapport à l’humain.

Pour les maternelles, la programmation, même visuelle, est en effet peut être ambitieuse, mais par contre utiliser un robot comme base de discussion/dialogue peut les amener vers des découvertes intéressantes autour de la technologie/informatique et/ou du mouvement et/ou du corps humain par exemple.

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Bonjour,

Le lien suivant http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000030964520 présente en annexe : PROGRAMME D’INFORMATIQUE ET CRÉATION NUMÉRIQUE EN CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE ET TECHNOLOGIQUE ENSEIGNEMENT D’EXPLORATION.

Celui-ci peut peut-être présenter des pistes supplémentaires de direction des objectifs pédagogiques pour les classes de seconde ?

Cela n’apparaît pas spécialement dans les extraits ci-dessous, mais il y a aussi une volonté importante d’amener les apprenants à mieux appréhender les enjeux et risques du numérique et de l’informatique (il y a de quoi faire certainement des activités pédagogiques très amusantes avec des jeux de rôle en groupe par exemple, les groupes devant se voler et protéger des informations via des thymio ou poppy ou autres dispositifs, mais je m’éloigne du sujet).

Quelques extraits :
“Quant à la notion de création, elle indique que cet enseignement devra se faire par le biais de projets et d’activités.”

“Il s’agit d’aider les élèves à exercer leur curiosité et leur esprit
critique sur les logiques sous-jacentes aux outils qu’ils utilisent dans
leurs activités numériques. Il s’agit de les amener à développer
eux-mêmes des produits dans le domaine du numérique, à y développer leur
créativité et leur désir d’acquérir de nouveaux savoirs. Il s’agit de
les amener à réfléchir à la résolution de problèmes nécessitant des
solutions algorithmiques, à réfléchir à la programmation, à la
production et au partage de contenus. Il s’agit également de les amener à
communiquer avec d’autres pour travailler de manière collaborative avec
un objectif commun pour aboutir à une solution partagée.”

“La démarche transversale mise en œuvre dans cet enseignement
d’exploration permettra - dans la continuité des enseignements pratiques
interdisciplinaires du collège - de réutiliser et d’approfondir des
savoirs et des savoir-faire issus de l’ensemble des domaines du socle
commun.”

“La mise en activité est instrumentée par un environnement numérique
permettant des projets de programmation, de production, de manipulation
et de partage de contenus numériques, de publication de résultats, de
conception et animation d’espaces d’activités collaboratives. Ces
environnements numériques peuvent comporter un ou plusieurs logiciels,
outils, dispositifs qui sont choisis, en fonction des besoins des élèves
pour leurs réalisations, sur des critères de simplicité d’utilisation,
de mise en œuvre et d’accès, de préférence parmi les logiciels libres.”

“Les enseignants peuvent encourager les élèves à recourir, dans une
démarche autonome, aux ressources disponibles à l’auto-formation :
tutoriels, e-learning, cours en ligne ouverts. Cela peut permettre de
mettre en place des situations pédagogiques dans lesquelles les
enseignants proposent des activités ciblées sur les problèmes de
compréhension des élèves. De plus, en fonction du contexte de
l’établissement, les enseignants peuvent travailler en collaboration
avec des partenaires extérieurs : fab lab, centres de culture
scientifique technique et industrielle (CCSTI), associations,
collectivités, entreprises, etc.”

"La mise en œuvre du programme est organisée en modules . Un module
s’inscrit dans un champ d’application de l’informatique comme, par
exemple :
[…]

  • la construction et la programmation robotiques ;
    […]"

et enfin :

"Le présent document donne des exemples de modules à valeur d’illustration. […]

"Exemple 3. - Programmer un robot et comprendre le rôle de la robotique dans les activités humaines
Le projet consiste en la programmation d’un robot afin de lui faire réaliser une tâche complexe.
Par exemple : programmer un robot suiveur de ligne , ou un robot capable
de sortir d’un labyrinthe, ou faire réaliser une chorégraphie avec un ou
plusieurs robots.
Une progression d’activités doit permettre
d’aborder des notions comme système d’exploitation, gestionnaire de
fichier, architecture d’un système microprogrammé, algorithmique et
programmation, composants d’un robot.
Les outils utilisés peuvent
être un robot, un environnement de programmation graphique spécifique au
robot utilisé ou environnement de programmation spécifique à un langage
haut niveau.
Questionnements possibles :

  • quels peuvent être les rôles des robots au sein de la société, de la famille ?
  • les robots représentent-ils une menace pour les humains ?
  • quels places et rôles des robots dans les métiers de la santé ?"

Ghislain

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Bonjour,

J’ai fait une maquette de ce que pourrait être un site annuaire qui répertorie les activités pédagogiques Poppy avec un minimum d’informations et de classement. Cela,permet de présenter l’utilisation de Poppy dans l’éducation de façon concrète et accessible.

J’ai fait cela rapidement pour donner des idées, beaucoup de choses peuvent être améliorées : http://www.poppy-prof.fr/

N’importe qui peut rajouter du contenu (i.e des activités péda).

Si certains veulent les codes administrateurs pour faire des modifs ou tester des choses, suffit de demander.

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Le lien ne semble pas marcher. Peux-tu le redonner ?

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Tout devrait fonctionner sur http://www.poppy-prof.fr

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Quelques news de l’éducation. J’ai commencé les séances avec des élèves de seconde général.

Après une première séance type motivation démo sur le vrai poppy torso, je suis passé au simulateur.

10 Postes Windows 7, installé dans un réseau scribe-eole très classique en Rhône Alpes.
Pour l’instal j’ai mis :
1 - Anaconda
2 - Vrep
3 - pip install poppy-torso

Alors ça à l’air simple mais le paramétrage des droits est un véritable défit pour arriver à ce que les élèves puissent accéder à toutes les ressources avec leur login d’utilisateur bridé dans tous les sens.

Disons qu’en 1h30 les élèves ont découvert la méthode goto_position. Ils n’ont aucune notion de programmation et aucune rigueur (un point et une virgule c’est bien pareil…) alors il faut aller très lentement.
Après un début un peu difficile, dès qu’ils ont compris le principe ça va mieux et ils retrouvent le sourire :smile:

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Merci pour ces nouvelles @juju !
Pour pouvoir suivre ton expérimentation au cours du temps, peut être pourrait tu créer un topic spécial dont tu te servirais de blog pour nous raconter ?

Est-ce-que tu as essayé Snap! avec eux ? (c’est ambitieux de partir sur python pour les secondes !)

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Une nouvelle activité basée sur poppy-4dof-arm-mini : pousser un cube le plus loin possible.

Activité ici : http://www.poppy-prof.fr

Cadre assez bien avec les nouveaux programmes du collège en math et en techno.

demo en vidéo là :

et là :

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Cool de voir un poppy-4dof-arm-mini construit et fonctionnel !!!

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Super travail ! Est-ce-que tu nous ferais un topic spécial présentant le setup Poppy-4dof-arm avec le simulateur, la construction et l’utilisation du vrai robot ? E.g. en imaginant que c’est le lien que tu enverrais à un de tes collègues pour lui parler de ce kit ?

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Pour le setup, alors pour la version simulée c’est très simple :
_ Installer python et les notebbooks (le plus simple est d’utiliser Anaconda : https://www.continuum.io/downloads)

_ Installer V-REP : http://www.coppeliarobotics.com/downloads.html

_ Installer poppy-4dof-arm-mini : en tapant dans un shell :

pip install poppy-4dof-arm-mini

shell.png744×243 16.2 KB

Et voilà, il suffit de lancer un notebook depuis le menu démarrer de windows et de commencer à manipuler.

Pour le robot réel, c’est un peu compliqué, soit il faut l’acheter auprès d’un distributeur mais pour l’instant il n’y en a pas :smile:
Soit il faut le construire, je vais préparer un tuto avec achat des pièces et montage.

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Tu aurais un exemple de notebook à donner pour un débutant ?

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De mon point de vue cette activité sur poppy-4dof-arm-mini est réalisable par un débutant : http://www.poppy-prof.fr/?page_id=4&id=62

Et l’activité http://www.poppy-prof.fr/?page_id=4&id=67 sur poppy-torso est celle que je réalise avec des débutants en classe de seconde.

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Je me permets de donner ici le lien vers un padlet que j’ai créé pour répertorier différents robots que nous pourrions acheter pour nos ateliers périscolaires : http://fr.padlet.com/animatrice_epn/xonwklioid18

Malheureusement, notre budget ne nous permettra pas d’acheter un Poppy ni même un robot humanoïde moins cher (à l’exception d’un Lego Mindstorm).
Le problème qui se pose à moi pour le choix du robot est l’âge donné par le fabricant, qui est souvent à partir de 10 ans. Or, j’ai des enfants légèrement plus jeunes (CM1/CM2). De plus nous travaillons avec Ubuntu et Linux Mint.

Ayant commencé à leur apprendre à programmer un jeu 2D avec Scratch, je pense aussi qu’il serait préférable de garder ce logiciel (ou Snap) pour aborder la programmation robotique.

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Bonjour @Animatrice_Epn,
Pour des cm1/cm2, tu peux choisir sans crainte le thymio (cf un de nos articles scientifiques, qui évoque les autres robots https://hal.inria.fr/hal-01144435), il est parfait pour le primaire et le collège. Voir sur http://www.inirobot.fr pour trouver des activités, d’autres sont à venir également. Il est programmable avec un logiciel de programmation complètement graphique, facile à utiliser. Il est aussi programmable avec une programmation textuelle simplifiée, également avec Scratch, avec Snap!, et enfin avec Blockly.
Tu peux aussi imaginer des choses avec le Poppy Ergo Junior qui, je crois, peut être également adapté, en utilisant Snap!, par exemple dans un deuxième temps si tu veux ne pas faire snap tout de suite.

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Merci, j’ai vu effectivement le grand choix d’activités sur inirobot.fr et pour ma part, j’étais bien partante pour le thymio.

Mon association aurait cependant préféré un robot transparent dans lequel on voit les composants. On avait trouvé quelques modèles dont l’apparence nous convenait mais souvent, ils ne sont pas utilisables avec Linux.

Comme nous venons d’acquérir une Arduino Uno, ça nous ennuie un peu d’acheter un chassis transparent qui nécessite une autre carte (ex: chassis-voiture-robotique-micro-magician-dagu) et je ne suis pas sure qu’elle soit programmable graphiquement.

Pour le Poppy Ergo Junior, je n’ai pas trouvé pour l’instant combien coûte le kit ni où le trouver. Notre budget est assez limité.

Le dernier problème est que mes compétences en robotique et en électronique (de même que celles de mes collègues) sont plutôt faibles. Le seul domaine où je suis à peu près à l’aise est la programmation (python, javascript, et un peu PHP).

J’espérais avoir le temps de m’initier progressivement à la robotique avant de la transmettre, mais il semble qu’il va falloir que je sois opérationnelle assez vite, au moins suffisemment pour m’adresser à des efants de 8-12 ans.

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Bonjour @Animatrice_Epn,

Les robots Ergo JR sont totalement ouvert pour que les étudiant puisse voir tous l’intérieur, les moteur sont translucide ce qui permet également de voir les composant internes.

Pour le moment les Ergot junior sont des prototypes. Les sources sont disponible et certaine personnes les ont fabriqué, néanmoins leur fabrication demande encore pas mal de bricolage.

Nous travaillons actuellement à la simplification de ce robot et à la réduction de son cout. Nous prévoyons de rendre disponible un kit achetable sur internet pour le début d’année prochaine.

Nous tiendrons au courant la communauté par le biais de notre forum, twiter, site web…

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Je reviens au site poppy-prof dont nous avons parlé plus haut. Sauf erreur de ma part, n’y sont pas cités (contrairement à ici) les objectifs pédagogiques généraux de l’utilisation de la robotique à l’école (ou dans le cadre périscolaire ou dans l’animation socio-culturelle), et l’intérêt particulier de Poppy et des poppy-créatures dans la réalisation de ces objectifs.

Il y a certes une vidéo, mais c’est peut-être un peu long à consulter, et un petit résumé écrit serait le bienvenu.

Pour les objectifs généraux, peut-être tout simplement donner le lien quels-objectifs-dun-enseignement-de-la-robotique-quelle-evaluation