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Les sciences en action – les robots de l’avenir : EPI sur tout le niveau 3ème 2017F

(Expérimentation terminée)
 

Collège Forain François Verdier

ROUTE DE LA SALVETAT ST GILLES , 31490 LEGUEVIN
Site : http://forain-francois-verdier.ecollege.haute-garonne.fr/espaces-pedagogiques/technologie/concours-robotique-2017/concours-robotique-2017-bienvenue-47578.htm
Auteur : AURIOL Catherine
Mél : 0312337x@ac-toulouse.fr
  Les élèves, répartis dans des équipes de cinq, ont pour mission de réaliser un robot dans le cadre du concours académique de robotique. Les élèves sont chargés de l'intégralité du processus créatif : il s'agit donc réellement de concevoir et créer des robots, partant de la feuille vierge pour parvenir à la conception finale. La thématique retenue est celle de la ville, en lien avec l'exposition proposée au Quai des Savoirs de Toulouse à partir du mois de février. Les différentes disciplines contribuent de la manière suivante : - La structure du robot est entièrement modélisée et simulée en technologie. - Le fonctionnement autonome du robot (suiveur de ligne) est simulé en mathématiques puis validé/invalidé en technologie. - Le français et l'anglais interviennent pour la présentation orale et en vidéo du projet ; ces disciplines abordent également les thématiques concernées dans le cadre de séquences spécifiques, permettant aux élèves de développer des compétences à la fois disciplinaires et transversales. - Ce projet s’intègre dans le PEAC et le Parcours Avenir.

  Plus-value de l'action
  Le travail interdisciplinaire et partenarial renforce la qualité des projets et accroit la motivation et l’intérêt des élèves dans le travail disciplinaire. L’autonomie, le travail en équipe sont indissociables de la démarche de projet. L'établissement pourrait avoir pour maxime : "Ensemble on s’enrichit et on progresse". Les productions des élèves sont valorisées lors d’une journée découverte « Les sciences en Action » et lors du concours Roboteck.
  Nombre d'élèves et niveau(x) concernés
  6 classes de 3ème : 170 élèves
  A l'origine
  L'initiateur du projet a été le professeur de technologie. Celui-ci, très engagé dans la pédagogie de projet, a été l'organisateur du premier concours collège départemental ROBOTECK en juin 2016. Il a également été porteur du projet "Faites de la science" et du concours C.Génial avec le "Simulateur de snow board" ; le projet présenté a remporté le 1er prix national du concours C.Génial en 2016.
  Objectifs poursuivis
  L'un des objectifs est de conduire les élèves à remobiliser les connaissances et compétences qu'ils ont acquises au fil des activités et micro-projets menés de la 5ème à la 3ème, renforçant ainsi la cohérence d'ensemble des apprentissages conduits. De plus, les élèves sont rendus autonomes dans leurs travaux de "recherche-action", renforçant ainsi la motivation et l’investissement de tous les élèves. Plus spécifiquement, on développe les compétences liées à la démarche de projet (collaborer pour imaginer, créer, innover) ainsi que les compétences en termes de pensée algorithmique.
  Description
  Démarche de projet interdisciplinaire : EPI En Technologie : Par équipe de 5, les élèves proposent un robot sur le thème de la ville et en accord au règlement du concours. Rédaction du cahier des charges : les élèves listent les contraintes et fonctions, s'organisent au sein de l'équipe pour rechercher les solutions et les mettre en œuvre. De la feuille vierge au produit fini en passant par la modélisation et simulation du réel, les élèves réalisent toutes les étapes de la construction de leur robot. Ils ré-investissent donc toutes les compétences acquises de la 6eme à mi-3eme afin d'être le plus autonome possible sur leur projet. En Mathématiques : Simulation de la trajectoire du robot suiveur de ligne via Scratch. Protocole expérimental afin de déterminer la trajectoire la plus efficace. En Techno et Maths Réalisation de l'algorithme de fonctionnement du robot afin qu'il se déplace de façon autonome. Simulation de la trajectoire via Scratch (logiciel mis actuellement en avant pour la programmation lors de l'épreuve du brevet). Réalisation finale du système électronique du robot. En français : Progrès et rêves scientifiques : • s’interroger sur l’idée du progrès scientifique, cher au XIXe siècle, tantôt exalté et mythifié, tantôt objet de répulsion ou de désillusion ; • poser la question des rapports entre les sciences et la littérature, notamment à travers des œuvres mettant en scène la figure du savant, créateur du bonheur de demain ou figure malfaisante et diabolique ; Le but étant la création d'un musée virtuel sur l'évolution de la figure de la créature et du savant depuis le 19eme siècle à nos jours. Les élèves étant les savants, le robot devient la créature. En Anglais : Bande-sonore en se basant sur les B.O. des blockbusters américains Supports utilisés : • différentes B.O. • extrait vidéo The Holiday by Nancy MEYERS (2006) • caméra en classe et/ou téléphone pour les entraînements enregistrés (prestation remise au professeur sur clé USB)
  Modalité de mise en oeuvre
  EPI 2h/ semaine sur 10 semaines
  Trois ressources ou points d'appui
  - Expertise des professeurs - Climat d’établissement favorable aux innovations expérimentations
  Difficultés rencontrées
  - Matériel : manque de tablettes numériques
  Moyens mobilisés
  Financement du projet par l’établissement
  Partenariat et contenu du partenariat
  LAAS CNRS , la société AUGMENT ( Airbus en attente), Quai des savoirs, La maison pour la science de Toulouse.
  Liens éventuels avec la Recherche
  Projet en lien avec les IAIPR STI et la DAFPEN .
 
Evaluation
  Evaluation / indicateurs
 
  Documents
  Aucun
  Modalités du suivi et de l'évaluation de l'action
  Evaluation formative (auto évaluation et évaluation entre groupes) et sommative. La création du robot par groupe et son bon état de marche étant la première validation finale pour les élèves. (Programmation, notion de design, notion de charte graphique, compte rendu) Présentation de la démarche en anglais lors de la présentation des robots lors du deuxième concours roboteck. Dans le cadre d’un concours robotique académique proposé aux professeurs de technologie, les élèves de 3eme par groupe de 5 maximum doivent réaliser un robot suiveur de ligne autonome. Le circuit est imposé et identique pour toutes les équipes. Le jour de la finale, les élèves présentent leur travail aux jurys et public via une bande annonce de 2 min et une revue de projet disponible en ligne.
  Effets constatés
  Sur les acquis des élèves : Les compétences développées amènent de nombreux élèves à réfléchir sur des orientations scientifiques et notamment chez les jeunes filles, afin de contribuer à l'ambition nationale de l'égalité filles-garçons.
  Sur les pratiques des enseignants : Pratique interdisciplinaires qui imposent un travail collaboratif régulier.
  Sur le leadership et les relations professionnelles : Ce projet est l’un des nombreux projets présentés dans l’établissement.
  Sur l'école / l'établissement : L’établissement accueille le concours et participe à la valorisation des réalisations des élèves. L’ENT récapitule, étape par étape, l’avancée de tous les projets conduits, permettant à toutes les familles et aux personnes extérieures à l'établissement de suivre nos actions.
  Plus généralement, sur l'environnement Ce projet contribue à renforcer le dynamisme du collège, très ouvert sur l’extérieur, et à faciliter les relations avec les partenaires extérieures (collectivités, entreprises, etc.)




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