Initiation en CM2 à la programmation informatique avec des robots

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Faut-il avoir peur des robots ? Il faut croire que non, si l’on en juge par les sourires amusés et l’étincelle dans le regard qu’arborent les élèves de CM2 en ce matin de juin, à l’école Henri Dunant de Dammartin-en-Goëlle.

Car ils les connaissent bien les robots. En effet, cela fait des mois qu’ils jouent et travaillent avec eux, qu’ils les côtoient, les manipulent et leur donnent des instructions. En ce matin de juin, le moment est venu pour les élèves de CM2 de procéder à une démonstration générale de manipulation des robots Ozobot, Bee-bot et M-Bot et, bien entendu, pour les enseignants, de vérifier les connaissances et les compétences acquises par les élèves en codage et en programmation informatique depuis le mois d’octobre.

Dans le cadre de la liaison école-collège, M. Thomas Menendez, professeur des écoles à l’école Henri Dunant de Dammartin-en-Goëlle, et M. Christophe Noullez, professeur de technologie et référent numérique au collège Louise Michel de Clichy-sous-Bois, ont mis en place des ateliers consacrés au codage et à la programmation et ont choisi de diviser la classe de vingt élèves en cinq groupes.

Les ateliers proposent des thèmes et des activités distincts, auxquels les élèves sont invités à participer tour à tour.

Dans deux ateliers, il s’agit de programmer sur écran les déplacements d’un personnage, à l’aide du logiciel « Scratch » ; dans deux autres, de programmer les déplacements d’un robot sur une surface plane (un sol, un bureau) ; enfin, dans le cinquième, de programmer le déplacement d’un robot à partir d’une tablette.

Précisons que les activités proposées par les enseignants sont en relation directe avec le programme officiel : « Une initiation à la programmation est faite à l’occasion notamment d’activités de repérage ou de déplacement (programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un personnage sur un écran), ou d’activités géométriques (construction de figures simples ou de figures composées de figures simples ». Et tandis que les élèves reçoivent les consignes et le contenu de leur mission, les robots Ozobot, Bee-bot et M-Bot attendent sagement qu’un être humain vienne les tirer de leur sommeil mécanique…


Comment faire se déplacer un robot ramasseur de balles sur un court de tennis ? Ou encore un plongeur en pleine mer ? Dès que le signal leur en est donné, les élèves s’attèlent à leur mission. Il savent bien que, pour déterminer la trajectoire et la vitesse de déplacement du robot par exemple, il faut d’abord écrire, entrer les instructions et lancer le programme au moyen d’un code.

Et bien sûr, on n’y arrive pas du premier coup ! C’est d’ailleurs pour cette raison que les enseignants ont proposé aux élèves de suivre le trajet pédagogique qui va du concret vers l’abstrait, de la manipulation des robots vers l’initiation au codage et à la programmation informatique. En outre, il est facile d’observer que les élèves apprécient de travailler en binôme - et parfois, bien davantage ! - dans la mesure où chacun peut aider l’autre, dans une démarche de travail collaboratif et en suivant une logique de recherche qui procède par essais, erreurs et remédiation.

En outre, les élèves semblent tout particulièrement sensibles au caractère stimulant du jeu sérieux qui leur est proposé, comme l’attestent de nombreuses études scientifiques en psychologie de l’enfant concernant l’usage des jeux sérieux. Et lorsqu’on les interroge sur l’apport du numérique dans les apprentissages, les enseignants répondent qu’ils ont constaté chez leurs élèves une progression vers plus d’autonomie, de créativité et d’intelligence collective, ce dont il y a tout lieu de se féliciter.

La fin de la séquence va d’ailleurs nous en fournir un exemple probant. Durant la séance de feedback, les élèves dressent la liste de ce qui a fonctionné et de ce qui n’a pas fonctionné. Pourquoi arrive-t-il que tel robot n’arrive pas à exécuter le programme préconçu par eux ? Par exemple, pourquoi le robot ne peut-il pas se déplacer en ligne droite jusqu’à la balle de tennis ? Et pourquoi ne peut-il pas la ramasser ?

Dans une très belle dynamique de réflexion critique et d’intelligence collective, les élèves de CM2 avancent des explications plausibles et proposent des solutions techniques envisageables pour remédier aux difficultés rencontrées. Ne pourrait-on pas équiper tel robot d’une caméra ou de capteurs à ultra-sons pour guider ses déplacements à l’intérieur d’un couloir unique, et le faire ainsi progresser jusqu’à la cible ? Ne pourrait-on pas équiper tel autre robot d’un bras articulé, ou bien d’une pelle, afin de lui assurer une bonne préhension et lui permettre de saisir efficacement la balle posée sur le sol ?

Attentif à toutes ces remarques et suggestions, Christophe Noullez répond que les solutions esquissées sont en effet pertinentes et réalisables sur le plan technique. Néanmoins, elles requièrent, pour pouvoir être mises en oeuvre, des connaissances et des compétences en technologie d’un niveau supérieur. Celles, précisément, que les élèves devront acquérir au collège, pour partie en sixième (cycle 3), pour partie en cinquième et en quatrième (cycle 4).

En creux, la réponse de l’enseignant marque pour les élèves le continuum qui structure le cycle des apprentissages, entre l’école primaire et le collège (cycle 3), et trace pour eux des perspectives d’avenir dans l’apprentissage du codage et de la programmation informatique.

Vous trouverez ci-dessous une présentation des dix séances programmation robots / scratch avec les CM2 de M. Menendez de l’école primaire Henry Dunant : merci à M. Menendez et M. Noullez pour leur engagement !










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« L'École change avec le numérique » : un des grands axes de la loi de Refondation de l'ÉcoleLe Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche s’est doté d’une stratégie ambitieuse visant à faire du numérique un facteur de réduction des inégalités. Améliorer l’efficacité des apprentissages, lutter contre le décrochage, développer la créativité de tous et mieux préparer les enfants à vivre et à travailler en citoyens autonomes et responsables dans la société de demain constituent les grands axes de cette ambition. La loi d’orientation du 8 juillet 2013 instaure le service public du numérique éducatif, dont la mission est d’organiser et de stimuler une offre de contenus et de services numériques de qualité à destination de l’ensemble de la communauté éducative. La direction du numérique pour l’éducation (DNE), créée au mois de mars 2014, a pour rôle de piloter la mise en place et le déploiement de ces nouvelles dispositions, en mettant en synergie tous les acteurs et partenaires du numérique et des systèmes d’information.