ITIS. Robotique pédagogique

1. Margarida.ROMERO @fse.ulaval.ca Professeure en technologie éducative. FSE. Université Laval
Patrick.GILBERT, Olivia.WU @cspq.gouv.qc.ca Publications du Québec
Vincent.RICHARD @fse.ulaval.ca Professeur en sciences et technologies. FSE. Université Laval.
Raoul.KAMGA-kouamkam.1@ulaval.ca Doctorand en technologie éducative. FSE. Université Laval.
Gaëlle.SEGOUAT @stanislas.qc.ca Professeure de mathématiques et informatique. Collège Stanislas.
Christophe REVERD cr@vteducation.org Vitrine Technologie Éducation. Université de Sherbrooke.
Patrick TOUCHETTE @cscapitale.qc.ca Conseiller pédagogique, Commission scolaire de La Capitale.
#GSDE
#CoCréaTIC
Usages co-créatifs des TIC en éducation
La programmation
créative de jeux et de
robots à l'école

2. 11.30 - 11.40 ITIS. Bienvenue.
11.40 - 12.00 M. Romero. Bienvenue et introduction à la robotique
pédagogique.
12.00- 12.05 P. Gilbert et O. Wu. Vibot le robot, un conte d'introduction à la
programmation et à la robotique.
12.05 - 12.15 V. Richard. Oser relever le défi.
12.15 - 12.25 R. Kamga. Robotique pédagogique et résolution
collaborative de problèmes.
12.25 - 12.35 G. Segouat. La robotique pédagogique au Collège Stanislas.
12.35 - 12.50 C. Reverd. Un tour d'horizon des initiatives robotique au
Québec: de Zone01 au Club Framboise en passant par le laboratoire
robotique de la VTÉ.
12.50 - 13.00 P. Touchette. Défis et pièges à éviter en robotique
pédagogique.
13.00 - 13.30 Débat et démonstration de robotique pédagogique

3. Margarida ROMERO:
Bienvenue et introduction à la robotique pédagogique.

4. La robotique,
4ème révolution
industrielle
Économie
créative
Compétences
21e siècle
Robotique
pédagogique
Résolution de
problèmes
Pensée
informatique
Collaboration
Créativité
Pensée critique
Apprentissage de
la programmation
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca
Société Éducation
Programme de formation

5. La robotique,
4ème révolution industrielle
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

6. Industrie
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

7. PME et artisanat

8. Agriculture

9. Soins

10. La robotique,
4ème révolution industrielle
● 5 millions d’emplois remplacés par des
robots en 2020 (World Economic Forum, 2016)
● 36% d’emplois au Québec (42% au
Canada) pourraient être remplacés par
des robots (Brookfield Institute for Innovation +
Entrepreneurship, Ryerson University, Toronto; 2016)
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

11. Vendeur (92%)
Emplois à risque d’
être robotisés
Restauration rapide (91%)
Camionneur (79%)
Éducateur de la petite enfance et
enseignant au primaire (0.4%)
Psychologue (1%)
Designer de produits ou de
vêtements (11%)
La “classe créative” est à
l’abri de la robotisation.
Enseignant au primaire (0.8%)
Développeur informatique (1%)
Professeur universitaire (3%)
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

12. Compétences pour
le 21e siècle (#5c21)
Cinq compétences clés pour le 21e siècle
ont été sélectionnées dans le cadre du
projet #CoCreaTIC. Sauf la compétence de
pensée informatique, elles correspondent à
des compétences transversales du
programme de formation de l’école
québécoise (PFÉQ):
○ Pensée critique
○ Créativité
○ Collaboration
○ Résolution de problèmes
○ Pensée informatique
Romero (2016). Design : Dumont
Résolution
collaborative de
problèmes (CPS)
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

13. La robotique pédagogique (RP),
outil privilégié pour le développement des compétences du 21e siècle
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

14. #SmartCityMaker, construction d’une ville avec des
matériaux recyclés et des vehicules automates (robots
Beebot, Cubelets, mBot, NXT).
Romero, Proulx, Kamga & Lille (TEN2901)
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

15. #SmartCityMaker, le restaurant tournant de l’hôtel
Concorde avec LEGO WeDo 2.0
Romero (TEN2901)
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

16. Coopétition Zone01 à l’Université Laval, des défis de
robotique pédagogique (primaire-recrues, junior,
senior, WRO)

17. Vibot le robot, un conte
d’introduction à la
programmation et à la
robotique
Vibot visite le MIT Media Lab

18. Premiers pas sur #Scratch .
Ouvrez le projet Scratch suivant:
https://scratch.mit.edu/projects/121266593/#editor
Situation:
Le chat Scratch voudrait savoir le nom des différents
robots.Il s'approche d'eux et leur demande leur nom en
leur envoyant le message 'DireNomDuRobot'.
Votre défi est de programmer l'abeille pour qu'elle dise
son nom (“Beebot”) quand elle reçoit le message
'DireNomDuRobot'.
Pas à suivre:
Cliquez sur le ‘lutin/sprite’ de l’abeille en bas à gauche de l’écran.
Sur la bibliothèque de code, sélectionnez dans la catégorie “Événements”
et glissez-le sur l’espace de programmation. Ensuite cliquez sur
“Apparence”, sélectionnez écrivez “Beebot” et collez cette ligne de code
sous l’autre. Cliquez sur le drapeau vert pour tester votre programmation.
N’hésitez pas à demander
de l’aide à vos voisin.e.s
de table!

19. Margarida.Romero@fse.ulaval.ca
○ Programmation avec
○ logiciel propriétaire (p.ex. LEGO WeDo, NXT/EV3)
○ Scratch ou ScratchX, logiciel de programmation visuelle
open source développé par le MIT
NXT
WeDo
MBot

20. ● Acteur 1 (Scratch) [Marchant vers les robots] : Bonjour
les robots !
● Acteur 1: Quels sont vos noms respectifs ?
● [Acteur 1 Donne le message ‘DireNomDuRobot’ au postier
● Le postier (acteur 2) va donner le message aux robots
● Les robots (acteur 3 Beebot; acteur 4 mBot) reçoivent le
message : Beebot !
Romero et Lille (2016)

21. Patrick GILBERT et Olivia WU:
Vibot le robot, un conte d'introduction à la programmation et
à la robotique.

23. Vincent RICHARD:
Osez relever le défi.

24. Robotique
Enseignement des sciences
et technologies au primaire
Obstacles
Langage
Aspects techniques
Programmation
Montage
Sentiment de compétence...
… bref, complexe
Relever des défis : une
structure pour réfléchir au
problème soulevé
Des essais…
… et encore des essais :
rôle de l’« erreur » dans
l’apprentissage (formation)
Des réussites !
… mais il faut s’en convaincre.
Formation des futur.e.s
enseignant.e.s

25. Raoul KAMGA:
Robotique pédagogique et résolution collaborative de
problèmes.

26. Résolution collaborative de problèmes :
Introduction et importance
● Établir et maintenir une compréhension partagée
● Entreprendre des actions appropriées pour résoudre le problème
● Établir et maintenir l’organisation de l’équipe
● Co-régulation itérative des solutions intermédiaires

27. Résolution collaborative de problèmes (RCP) :
Caractéristiques des activités de RP
● Activité en équipe (3 à 7 apprenants par équipe)
● Des situations-problème d’une certaine complexité
● Des activités pratiques ou des simulations
Un exemple d’activité RP qui soutient la RCP
● Contexte dans lequel cette activité est réalisée.
● En quoi consiste cette activité?

28. Outil de support à la RCP (#1) :

29. Outil de support à la RCP (#2):

30. Évaluation de la RCP :

31. Gaëlle SEGOUAT:
La robotique pédagogique au collège Stanislas.

32. Des Bee-Bots partout !
○ De la maternelle 3 ans au secondaire 1
○ Langage : verbalisation, interactions
Français, anglais, espagnol
○ Communication : travail d’équipe
○ Esprit logique, résolution de problèmes
○ Arts plastiques : personnaliser les tapis,
habiller les robots, créer un décor, ...

33. Des “vrais” robots
○ We-Do et Mindstorm :
construction, mouvements,
capteurs, engrenages, …
○ Travail en îlots

34. Programmation et autres événements
○ Concours Castor Informatique
○ Heure du Code
○ Scratch Junior et Scratch : création d'histoires animées, de jeux
○ Coopétition : en interne, participation à la coopétition zone01,
reportage

35. Christophe REVERD:
Un tour d'horizon des initiatives robotique au Québec: de
Zone01 au Club Framboise en passant par le laboratoire
robotique de la VTÉ.

36. Référence : http://www.vteducation.org/fr/laboratoires/synthese/quelle-est-la-place-de-la-robotique-pedagogique-au-sein-de-leducation

37. 1) Qu’est-ce qu’un robot ?
2) Trois applications de la robotique dans un contexte éducatif (Gaudiello et Zibetti)
a) Apprentissage de la robotique
i) Utilisation du robot comme support pour apprendre la robotique tout en
favorisant la collaboration.
ii) Exemples du Cégep de Lévis-Lauzon et du Cégep de Victoriaville.
b) Apprentissage avec la robotique
i) Utilisation de kits de robotique pour acquérir des compétences dans une
matière scolaire spécifique et des compétences transversales (résolution de
problèmes, etc.)..
ii) Exemples des travaux de M. Romero et des coopétitions de Zone01.
c) Apprentissage par la robotique
i) Utilisation d’un robot comme compagnon pour les apprenants ou d’assistant
pour l’enseignant.
ii) Exemples de la Commission scolaire Marguerite-Bourgeoys, des
expérimentations de la VTÉ au Collège Bois-de-Boulogne et lors des
journées REPTIC ainsi que des projets du Cégep de Thetford.

38. Référence : http://Zone01.ca
Club Framboise
La communauté des utilisateurs de
Raspberry Pi du Québec
Référence : http://ClubFramboise.ca

39. Patrick Touchette:
Bonnes pratiques et pièges à éviter en robotique
pédagogique

40. Cibler des apprentissages clés, en lien avec le programme.
- Progression des apprentissages
- PFEQ
Bonnes pratiques en robotique pédagogique
1

41. Bonnes pratiques en robotique pédagogique
Placer le projet de RP dans votre séquence d’enseignement
- Initier à des concepts, notions, compétences
- Prémier contact, découverte
- Explorer des concepts, notions, compétences
- Approfondir, concrétiser
- Mettre en contexte des concepts, notions, compétences
- Faire un retour, montrer l’utilité d’un concept
2

42. Choisir un projet selon l’expérience en robotique de l’enseignant et qui permet
de rencontrer les apprentissages voulus.
- Zone01
- tinyurl.com/robot00
Bonnes pratiques en robotique pédagogique
3

43. Bonnes pratiques en robotique pédagogique
Choisir un projet qui offre 3 niveaux de difficulté aux élèves.
- Ceci rend le projet accessible selon les aptitudes, la motivation et l’intérêt.
Faire une grille d’évaluation en lien avec les apprentissages à acquérir
4

44. Bonnes pratiques en robotique pédagogique
En mathématique, prémonter les robots.
En science, minimiser la programmation.
5

45. ATTENTION !
Laisser les boîtes en ordre… en faire la responsabilité des élèves.
1

46. ATTENTION !
Recharger les robots à chaque utilisation...
2

47. ATTENTION !
Éviter les défis avec de longs déplacements ou beaucoup de virages.
- Le robot perd en précision.
3

48. ATTENTION !
Éviter les laboratoire informatiques, si possible, en raison de l’espace de travail…
- Utiliser des portables en classe (OPEQ).
4

49. ATTENTION !
Pas de projets trop longs…
- Insister sur les apprentissages et passer à un autre projet.
- Ne pas tomber dans le piège de la perfection!
5

50. Merci de votre
participation
Margarida.ROMERO @fse.ulaval.ca Professeure en technologie éducative. Université Laval
Patrick.GILBERT, Olivia.WU @cspq.gouv.qc.ca Publications du Québec
Vincent.RICHARD @fse.ulaval.ca Professeur en sciences et technologies. FSE. Université Laval.
Raoul.KAMGA-kouamkam.1@ulaval.ca Doctorand en technologie éducative. FSE. Université Laval.
Gaëlle.SEGOUAT @stanislas.qc.ca Professeure de mathématiques et informatique. Collège Stanislas.
Christophe REVERD cr@vteducation.org VTE. Université de Sherbrooke.
Patrick TOUCHETTE @cscapitale.qc.ca Conseiller pédagogique, Commission scolaire de La Capitale.

51. Annexes

52. Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

53. La “classe créative” selon Richard Florida

54. La “classe créative” selon Richard Florida

55. Complex problem solving

56. Pensée informatique
○ Pour l’équipe Scratch du MIT (Brennan, Chung
et Hawson, 2011; Brennan et Resnick, 2012), la
pensée informatique est
○ la capacité à comprendre et faire
usage des différents concepts
en lien avec la programmation:
séquences, boucles, processus en
parallèle, événements, condition (si…alors),
opérateurs, variables et listes;
○ la capacité à comprendre et faire usage
des différentes pratiques en lien
avec la programmation: l’approche
itérative et incrémentale, les tests et
corrections d’erreurs, la réutilisation du
code, la modularisation et l’abstraction.

57. Design thinking
Analyse et
définition
Programmation
Idéation
(Conception
/Design)
Mécanique
Électronique
Construction
physique
Prototypage
Test
(Évaluation)
Robotique pédagogique
La robotique pédagogique (RP),
complexité du processus, diversité des approches disciplinaires
Margarida.Romero@fse.ulaval.ca

58. Les robots de la Faculté des Sciences de l’Éducation
○ Potentiel pédagogique du préscolaire au post-secondaire selon la diversité de trousses
robotiques (BeeBot, Cubelets, WeDo, Mbot, NXT)
○ Les robots BeeBot (sauf BlueBot) et Cubelets ne disposent pas d’interface de
programmation à l’écran, ils sont programmés, soit par assemblage (Cubelets) soit par la
programmation sur les boutons présents sur le robot (BeeBot).
LEGO
NXT/EV3LEGO
WeDo
Cubelets
MBot
Préscolaire
Primaire
Secondaire et post-secondaire
BeeBot LEGO
WeDo 2.0
@margaridaromero

59. Des robots et de la programmation
○ Programmation avec
○ logiciel propriétaire (WeDo, NXT)
○ ou Scratch, logiciel de programmation visuelle développé par le MIT
NXT
WeDo
MBot

60. ○
Diversité des activités en robotique pédagogique

61. BBC Bytesize. http://www.bbc.co.uk/education/guides/zttrcdm/revision

62. Apprendre par le biais de la programmation

63. La programmation: une même logique, différents langages

64. Pensée informatique
● Identification, décomposition et
organisation de structures complexes et de
suites logiques.
● Reconnaissance de schémas (patterns)
● Abstraction
● Algorithmique
BBC Bytesize. http://www.bbc.co.uk/education/guides/zttrcdm/revision

65. Compétences pour le
21e siècle
Romero (2016). Design : Dumont
La robotique pédagogique (RP),
outil privilégié pour le développement des
compétences du 21e siècle
RP et la créativité :
● Développer la créativité au niveau
de la conception, de la
construction ou de la
programmation.
● Trouver des solutions nouvelles,
innovantes et pertinentes pour
répondre à un défi robotique.
● Aller au delà de la consommation
passive ou interactive des
technologies et développer une
approche créative aux
technologies.
La RP et la résolution de problèmes:
● Développer une attitude positive aux
problèmes comme source
d’apprentissage et de résilience.
● Développer une approche itérative et
par prototypes (design thinking) pour
résoudre une situation-problème
complexe.
● Développer la capacité à analyser et
décomposer les besoins d’un défi
robotique.
● Développer la capacité de déterminer
une solution, de la construire et de la
en œuvre.
La RP et la collaboration :
● Développer la collaboration face à
des défis robotiques en équipe qui
nécessitent une coordination des
différents membres.
● Mettre en valeur la diversité de
compétences et de talents des
membres de l’équipe.
● Développer l’engagement des
apprenants par des mécaniques
de coopération et de compétition.
RP et la pensée critique :
● Comprendre et être
critiques face aux
technologies existantes.
● Développer une réflexion
sur les défis éthiques des
relations personne-robot.
RP et la pensée informatique :
● Apprendre à programmer par le biais
d’interfaces de programmation visuelle qui
facilitent la compréhension des processus et
des méthodes informatiques.
● Développer la capacité d’abstraction, de
décomposition et de structuration des données
et des processus nécessaires à l’élaboration de
la programmation du robot.

66. Margarida.Romero@fse.ulaval.ca
Design thinking Analyse et
définition
Programmation
Idéation
(Conception
/Design)
Mécanique
Électronique
Construction
physique
Prototypage
Test
(Évaluation)
Robotique pédagogique