La technologie au collge Sminaire national du 19

La technologie au collège Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 1

La technologie au collège Robot Tondeuse Présentation générale Niveau 4ème « Communication et gestion de l’information » Support : Robot programmable, simulant une tondeuse à gazon automatique. 3 séquences pédagogiques : • Identifier les étapes d’un programme et modifier un programme existant. • Identifier les chaînes d’informations et d’énergies. (non présentée) • Etude des capteurs de distance. (non présentée) Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 2

La technologie au collège Robot Tondeuse Présentation générale • • • Classe : 4ème. Durée de la séquence 1 : 8 séances. Organisation de la classe : 6 groupes de 3 ou 4 élèves. Pré-requis : Maîtrise de l’outil informatique. (cf. B 2 i ) Les connaissances du programme de technologie : Traitement du signal : algorithme, organigramme, programme. Les capacités du programme de technologie : Capacités Critères de réussite - Identifier les étapes d’un programme de commande représenté sous forme graphique. - Modifier la représentation du programme afin de répondre à un besoin et valider le résultat obtenu. - La maîtrise de la communication est nécessaire à l’aboutissement de toute activité de l’élève. L’élève devra être capable : Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris - d’identifier les étapes d’un programme. - de modifier un programme afin de répondre à un besoin. - d’exposer à l’oral ou à l’écrit le résultat des expérimentations. Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 3

La technologie au collège Robot Tondeuse Présentation générale Les Capacités du socle : Compétences 3 B et 1. Capacités Critères d’évaluation Indicateurs de réussite Participer à la conception, à la mise en œuvre d’un algorithme, d’un protocole, d’une procédure, d’un programme. Identifier les étapes d’un programme Modifier un programme existant. Présenter la démarche suivie, les résultats Exprimer à l’écrit ou à obtenus ; l’oral les étapes d'une communiquer à l’aide de démarche de langages ou d’outils résolution. scientifiques et technologiques. L’élève présente et explique l’enchaînement des idées concernant une des étapes de la démarche de résolution en respectant les consignes. Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 4

La technologie au collège Robot Tondeuse Présentation générale • • Le support et son contexte : Cahier d’expérimentation, fiches d’activités, simulation d’un robot tondeuse. Supports matériels : Robot POB Technology, postes informatiques. La situation-problème : Comment traiter l’évolution d’une tondeuse à gazon automatique en fonction du besoin ? La structure de la séquence : – présentation de la séquence, du problème à résoudre, du robot. – Démarche d’investigation pour résoudre le problème posé (hypothèses…) – Traitement de la solution de programmation à l’aide d’un logiciel. – Expérimentation de la solution de programmation par simulation, par pilotage du robot. – Correction et synthèse des acquis sur la programmation. Les consignes données à l’élève : suivre les consignes du cahier d’activités, noter le bilan des expérimentations, échanger au sein du groupe et proposer une solution à la problématique de départ. Les aides, les guidances : Les ressources sur le réseau, sur le robot, les vidéos. Les modalités de l’évaluation : Présentation orale des expérimentations menées. Comportement obtenu du robot. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 5

La technologie au collège Séquence 1 Activité 1 • Présentation du ROBOT : • Vidéo qui présente la mise en œuvre du ROBOT et son interaction avec le logiciel RISBEE. • Distribution des cahiers d’expérimentations. • Distribution de fiche de prise de notes. • Découverte de l’outil pédagogique qui va simuler un « ROBOT Tondeuse » . • Problématique 1 : Comment tondre une simple allée en ligne droite, sans intervention humaine ? • Démarche d’investigation: Les élèves réalisent le programme proposé par le professeur, puis ils émettent des hypothèses sur la fonction de chaque icône. Le robot avance pendant 3 secondes. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 6

La technologie au collège • Vidéo qui présente RISBEE et le robot. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 7

La technologie au collège Séquence 1 Activité 1 • Expérimentations : Les élèves testent le programme réalisé et répondent aux questions suivantes : • Mesurer et donner la distance parcourue en 3 s. • Déduire le temps d’avance pour parcourir 1 mètre. Mise en évidence de la temporisation. L’ingénieur demande aux élèves de modifier le programme initial afin qu’il revienne à la position initiale. • Hypothèses : Les élèves émettent des hypothèses en groupes afin de répondre au besoin de l’ingénieur. Suite aux hypothèses émises, les élèves réalisent le programme puis le testent en le transférant au robot. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 8

La technologie au collège Séquence 1 Activité 1 • Conclusions : Chaque groupe présente oralement : • ses hypothèses de départ, • son bilan de l’observation, • et ses conclusions quant au comportement obtenu du robot par rapport à la programmation. Après présentation du résultat obtenu par chaque groupe, le professeur proposera une solution. • Question finale : Ce programme répond-il à la problématique de départ ? Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 9

La technologie au collège Séquence 1 Autres activités • Activité 2 : Mesurer la hauteur de la pelouse : • Problématique : Comment positionner la lame de la tondeuse sur 3 hauteurs équidistantes ? • Mesure de 3 hauteurs afin de répondre au besoin du client. • Activité 3 : Tondre en espace clos sans obstacle : • Problématique : Comment tondre une surface carrée sans obstacle ? • Démarche de résolution problème. • Activité 4 : Tondre en espace clos avec obstacle : • Problématique : Comment assurer l'évolution de la tondeuse sur toute la surface engazonnée, en un temps raisonnable (avant repousse) et quel que soit l'aménagement de ladite surface ? • Démarche de résolution problème. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 10

La technologie au collège Evaluation des compétences du programme de technologie: • Identifier les étapes d’un programme : – Etre capable de : • Identifier la fonction de chaque icône. • Expliciter la logique de programmation graphique d’un robot. • Modifier un programme afin de répondre à un besoin : – Etre capable de : • • • comprendre et interpréter le besoin. Traduire le besoin en solution informatique, émettre des hypothèses. Réaliser une démarche d’investigation. Faire un bilan de l’expérimentation et en tirer des conclusions. Valider le besoin de départ. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 11

La technologie au collège Evaluation des compétences du socle : A la fin de chaque activité, le professeur évalue ces compétences par des présentations orales au sein de chaque groupe. Informations pratiques pour le professeur sur l’évaluation : • • Evaluation collective ou individuelle. Pertinence des solutions proposées. Démarche utilisée pour résoudre la problématique. Expression et vocabulaire utilisés pour la présentation. • Pratiquer une démarche expérimentale en technologie : – Etre capable de : (Pilier 3 du socle) • Participer à la conception, à la mise en œuvre d’un algorithme, d’un protocole, d’une procédure, d’un programme : – mettre en œuvre un raisonnement, une méthode, une technique. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 12

La technologie au collège Evaluation des compétences du socle : Critères de réussite : - L’élève identifie un protocole, une méthode qui correspond à la question posée. - L’élève reconnaît le contexte ou les conditions d’utilisation d’un protocole. - L’élève met en œuvre une démarche par essais erreurs, un protocole expérimental, simples et connus. - Le problème est clairement formulé. - Le programme de commande obtenu répond aux contraintes du cahier des charges d'évolution du produit. • Evaluation de la maitrise du français : – Etre capable de : • • (Pilier 1 du socle) Faire un compte rendu d’expérience à l’oral. Rédiger une réponse écrite. Acquérir un vocabulaire juste et précis et l’utiliser à bon escient. Comprendre un énoncé, une consigne. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 13

La technologie au collège Matériels et logiciels : • • Matériels : Robot (coût : 399 euros), ordinateurs. Consommables : mètres, feutres effaçables, piles. Moyens spécifiques : les ressources mises en place sur le réseau. Logiciels : logiciel RISBEE (gratuit et compatible avec d’autres automatismes ce soft produit du C et VB depuis la programmation graphique), Acrobat Reader. Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 14

La technologie au collège Interface du logiciel RISBEE Démonstration du ROBOT (activité 4) Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris Auteur : John Leclerc Académie de : Versailles 15