Robot Thymio 2 sur un ballon

Dans nos collèges, la robolution est déjà en marche!

La robolution a fait couler beaucoup d’encre. Mais comment nous représentons-nous cette révolution engendrée par les robots? Beaucoup l’imaginent spectaculaire: des robots envahiraient rapidement notre quotidien, évolueraient dans nos villes… Cette révolution technologique engendrerait un changement de société radical. Loin de ces clichés de science-fiction, la robolution est en fait plus progressive et discrète. Car oui, la robolution a déjà commencée! Elle s’implante dans différents secteurs d’activité tels l’agriculture, la santé et depuis peu l’éducation. Présents dès l’école primaire, les robots envahissent les collèges.

C’EST LA ROBOLUTION!

Finie l’époque où au collège, on fabriquait en technologie le fameux porte-clés lumineux ou la voiture télécommandée. Aujourd’hui la plupart des collégiens assemblent ou programment des robots! Ainsi, la plupart de nos adolescents sont bien plus familiarisés que leurs aînés avec la robotique. Cet apprentissage de la robotique au collège forme une génération d’adultes plus apte à cohabiter avec les robots. Il s’agit donc bien d’une révolution, même si elle passe plutôt inaperçue aux yeux du grand public. Essayons d’analyser les raisons de cette robolution silencieuse.

LES RAISONS DU SUCCÈS DES ROBOTS AU COLLÈGE

Pour quelles raisons les robots sont ils si présents depuis peu dans la plupart des collèges de France?

L’évolution des enseignements

Tout d’abord en raison de la réforme du collège dont nous avons déjà parlé dans l’article Enseignement de la robotique au collège: l’impact de la réforme. Cette réforme est en effet propice à l’utilisation de robots en technologie. L’algorithmie, la programmation, l’étude d’objets connectés… sont autant d’éléments du programme officiel de technologie se prêtant à la robotique. Or le budget attribué à la technologie dans un collège de taille moyenne est au mieux de 500€ par an. Il faut donc faire des choix d’investissement judicieux. Plutôt que de multiplier les supports au risque de n’avoir qu’un objet technique pour un groupe classe, beaucoup d’enseignants de technologie ont opté pour de petites flottes de robots. Ainsi l’apprentissage se fait par petits groupes d’élèves qui travaillent les mêmes compétences en même temps.

Robot Rooby moustaches
Les robots débarquent massivement dans les collèges!

L’évolution de l’offre

Deuxièmement, grâce à une offre de plus en plus variée. Les fournisseurs de matériel pédagogique ne s’y sont pas trompés. Dans leurs catalogues, les robots s’affichent dès les premières pages et occupent une place prépondérante. Leur offre croissante de robots didactiques est le reflet de la demande, mais pas seulement. Ces dernières années des robots abordables ont été spécialement conçus pour l’éducation. Malgré un prix serré, ils sont souvent robustes et se prêtent donc à un usage intensif. Leurs logiciels de programmation, de type Scratch, sont la plupart du temps gratuits. Les enseignants n’ont plus qu’à choisir la solution clé en main qui leur convient le mieux. Quoiqu’il soit de plus en plus difficile de choisir avec des dizaines de robots pédagogiques en concurrence!

Catalogues de fournisseurs
Dans les catalogues des fournisseurs, les robots sont à l’honneur!

La facilité de mise en oeuvre

Troisièmement, la présence notable des robots dans nos collèges s’explique par leur simplicité d’utilisation. Contrairement aux drones par exemple, les robots pour l’éducation ne nécessitent qu’un faible espace pour leur mise en œuvre. En effet, la surface d’une table suffit pour tester leur fonctionnement. Dotés de différents capteurs et détecteurs, ils se programment simplement par blocs. Des documents pédagogiques présentant des activités ludiques sont généralement mis à disposition sur Internet. Des enseignants partagent aussi les activités qu’ils ont développées avec les robots. On trouve facilement sur Internet des pièces à imprimer en 3D pour personnaliser et équiper les robots. Les flottes de ces robots compacts se rangent facilement dans une valise.

Thymio collège
Des robots compacts et faciles à programmer

L’engouement

Enfin, ne minimisons pas l’intérêt croissant que suscite la robotique auprès des enseignants de technologie mais aussi des élèves. La fascination suscitée par les robots permet de transmettre de façon ludique des connaissances et compétences essentielles du cycle 4 (de la cinquième à la troisième). Des séances autrefois laborieuses deviennent plus agréables pour le professeur et pour ses élèves. Que demander de plus lorsqu’on est enseignant!

PORTRAITS DE ROBOTS POUR LE COLLÈGE

Ces dernières années, de nombreux robots ont été développés en vue d’applications pédagogiques. Il serait difficile de les décrire tous. Nous allons en présenter deux qui sont parmi les plus utilisés au collège.

Thymio 2

Parlons tout d’abord du robot Thymio 2. Il a été conçu et fabriqué en collaboration avec deux écoles: l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL groupe MOBOTS) et l’École Cantonale d’Art de Lausanne (écal). C’est un robot conçu pour l’enseignement, très facile à programmer et à faire évoluer.

Le robot Thymio 2 suivant une ligne
Le robot Thymio 2 sur une piste de suivi de ligne

Voici quelques-unes de ses caractéristiques:

  • totalement open source, que ce soit au niveau logiciel ou matériel;
  • de nombreux capteurs (microphone, récepteur infrarouge, température, proximité, accéléromètre 3 axes, capteurs au sol pour le suivi de lignes), actionneurs (moteurs, haut-parleurs, LEDs) et connecteurs (USB, carte mémoire);
  • une programmation graphique accessible à tous et facile à utiliser;
  • des fixations mécaniques compatibles Lego.

Précison que l’un des atouts du robot Thymio 2 est d’être particulièrement robuste. Rien ne vaut une petite vidéo pour avoir un aperçu des capacités de ce robot…

Disponible à partir de 130€, le robot Thymio 2 correspond bien aux besoins des collégiens de la fin du cycle 3 et du début du cycle 4, autrement dit des classes de sixième et de cinquième.

mBot

Le robot mBot est lui aussi répandu dans les collèges. Il a été conçu afin d’être facilement programmable. Il est évolutif grâce à de nombreuses options disponibles. Sa carte électronique est compatible Arduino.

Le robot mBot
Le robot mBot basé sur une carte de type Arduino Uno

Voici quelques-unes de ses caractéristiques:

  • une programmation graphique accessible à tous et facile à utiliser: mBlock (graphique) basé sur Scratch 2.0 pour Mac et Windows;
  • des fixations mécaniques compatibles avec les éléments Makeblock et Lego;
  • entrées : capteur de lumière, bouton, récepteur infrarouge, capteur ultrasonique, suiveur de ligne;
  • sorties : avertisseur sonore, DEL RVB, émission infrarouge, deux ports moteurs;
  • communication sans fil : série sans fil à 2,4 GHz.

Plus fragile que le robot Thymio 2, le robot mBot est plus évolutif. Ci-dessous une petite vidéo qui montre quelques utilisations de ce robot:

En vente à un peu moins de 100€, le robot mBot est bien adapté à la formation des élèves de collège du cycle 4, plus particulièrement de quatrième et de troisième.

AVANT ET APRÈS LE COLLÈGE

Si la robolution a bien lieu au collège, si bien que la plupart des jeunes générations auront manipulé et programmé des robots, on ne peut en dire autant du primaire et du lycée.

Les robots font des apparitions en école primaire depuis peu. Cela est dû principalement à la réforme évoquée précédemment. En effet, le cycle 3 constitue désormais une phase d’apprentissage de trois ans commençant en CM1 et s’achevant en sixième. Ce cycle est donc à cheval sur le primaire et le secondaire (autrement dit le collège). La relation école-collège est donc devenue indispensable pour le suivi des élèves en cycle 3. Du coup, des enseignants des écoles primaires et du collège se rencontrent régulièrement pour échanger sur leurs pratiques pédagogiques afin d’assurer une continuité tout au long du cycle. Lors de ces échanges des enseignants du primaire et des inspecteurs ont noté l’intérêt de l’utilisation de robots en classe, notamment du robot Thymio 2. Ceci dit, l’utilisation des robots au primaire ne peut être que ponctuelle. Les enfants doivent prioritairement apprendre et maitriser des fondamentaux, tels la lecture et l’écriture. Cela se comprend aisément. De pus, les budgets alloués au primaire ne permettent pas l’achat de suffisamment de robots pour une utilisation régulière.

La fascination suscitée par les robots permet de transmettre de façon ludique des connaissances et compétences essentielles du Cycle 4 (de la cinquième à la troisième)

Au lycée, l’usage de robot reste (et restera sans doute) limité aux filières scientifiques et techniques. Par contre son usage commence a déborder des matières purement techniques de ces filières pour s’inviter dans les cours de mathématiques. Une évolution pérenne? L’avenir le dira.

CONCLUSION

Pour conclure, précisons que la robolution au collège ne consiste pas au remplacement de l’enseignant. Les robots assistent les professeurs de technologie en tant qu’outils didactiques. Toujours est-il que la robolution est bien en marche dans nos collèges!

Cyril Mottet

@univrobot

Crédits photo: univrobot

Crédit vidéos: Thymio, Makeblock

Dernière mise à jour: 21 septembre 2018

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