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Intention éducative:
Amener l’élève à entretenir un rapport dynamique avec son milieu, tout en gardant une distance critique à l’égard de l’exploitation de l’environnement, du développement technologique et des biens de consommation.

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Free Google Slides themes and Powerpoint templates | Slidesgo

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SlidesGo : un site Web avec modèles de présentation pour Google Slides et Microsoft PowerPoint

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SlidesGo : un site Web avec modèles de présentation pour Google Slides et Microsoft PowerPoint

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SlidesGo : un site Web avec modèles de présentation pour Google Slides et Microsoft PowerPoint

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Slidesgo School: How-to Google Slides and PowerPoint tutorials

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Utiliser Google Slides - Ordinateur - Aide Éditeurs Docs

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Vous souhaitez exploiter tout le potentiel de Google Docs dans votre entreprise ou votre établissement scolaire ?

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Comment créer un diaporama sur Google Slides

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3- Les indispensables pour créer des slides dans Google:

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3- Les indispensables pour créer des slides dans Google:

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GOOGLE SLIDES : LES INDISPENSABLES // POUR BIEN DEBUTER

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Beebot ou Bluebot : ensemble de jeux interactifs

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Jouer à la Beebot ou la Bluebot en ligne : savoir se repérer et anticiper des déplacements en commandant un robot.

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In this free technology and STEM game, students learn programming and computer code in a fun interactive where they program an explorer's path through the jungle!

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Tortue logique est la première app de programmation pour les plus jeunes. Il faut ici guider une tortue sur un quadrillage d'un point de départ jusqu'à l'arrivée.

On programme tout son trajet à l'avance puis on appuie sur départ. En cas d'erreur, la tortue s'arrête. Il est alors possible de modifier le trajet initialement prévu pour que la tortue reparte.

56 niveaux de jeu très progressifs.

Retrouvez ici les 8 meilleures applications pour apprendre à programmer

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Tortue logique est la première app de programmation pour les plus jeunes. Il faut ici guider une tortue sur un quadrillage d'un point de départ jusqu'à l'arrivée. On programme tout son trajet à l'avance puis on appuie sur départ. En cas d'erreur, la tortue s'arrête.

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Cours 13: prises de notes pendant la séance 

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Cours 13: prises de notes pendant la séance 

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Cours 13 - PPA1114N - Aides en mathématiques (CathDuprey).pptx

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SOURCE 1: RESSOURCES TRÈS IMPORTANTES SUR LA ROBOTIQUE ET LES DIFFÉRENTS NIVEAUX SCOLAIRE : 

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SOURCE 1: RESSOURCES TRÈS IMPORTANTES SUR LA ROBOTIQUE ET LES DIFFÉRENTS NIVEAUX SCOLAIRE : 

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Vous trouverez dans cette catégorie toutes les formations du RÉCIT MST à propos de robots.

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Défi 2 - Le robot DASH en cavale ! (CathDuprey).pptx

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Défi 3 - Le p'tit chat de Scratch (CathDuprey).pptx

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Les outils numériques de manipulations (maths)

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Les outils numériques de manipulations (maths)

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Défi 4 - Les outils numériques de manipulation (CathDuprey).pptx

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VIDÉO 1: Qu’est-ce que c’est la Robotique ?

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VIDÉO 1: Qu’est-ce que c’est la Robotique ?

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VIDÉO 1: Robotique et intelligence artificielle

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VIDÉO 1: Robotique et intelligence artificielle

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Robotique et Intelligence Artificielle dans les écoles avec Thymio

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VIDÉO 2: L'intérêt de créer des programmes en robotique (en science) 

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VIDÉO 2: L'intérêt de créer des programmes en robotique (en science) 

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Centre de services scolaire des Navigateurs

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Programme Robotique - École secondaire Guillaume-Couture

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VIDÉO 3: La robotique: le futur pour le succès des élèves

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VIDÉO 3: La robotique: le futur pour le succès des élèves

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Robots in Schools: The Future of Student Success

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VIDÉO 4: Découvrir la robotique pour le primaire

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VIDÉO 4: Découvrir la robotique pour le primaire

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À PARTIR DE LA 4:00 minutes.

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Découvrir la robotique pour le primaire | Weekly vlog #65

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!!! très pertinent

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VIDÉO 2: Comment initier les enfants au code, à la robotique, à l’intelligence artificielle ?

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VIDÉO 2: Comment initier les enfants au code, à la robotique, à l’intelligence artificielle ?

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Comment initier les enfants au code, à la robotique, à l’intelligence artificielle ? - Web2day 2019

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VIDÉO 3: Qu'est-ce qu'un robot ? - C'est pas sorcier

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VIDÉO 3: Qu'est-ce qu'un robot ? - C'est pas sorcier

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Tu fais quoi, toi, à 16 ans? De la robotique, évidemment ! | Esther DURAND | TEDxYouth@Saclay

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Les projets de mécatronique, un cours de MINES ParisTech

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VIDÉO 4: Quoi s'avoir sur la robotique? 

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VIDÉO 4: Quoi s'avoir sur la robotique? 

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QUOI RETENIR:
"Définition: La robotique désigne l'ensemble des techniques mises au point et exécutées pour fabriquer des robots. Derrière cette signification se cachent des possibilités infinies et un grand, un très grand éventail de champs d'application.
Il existe deux principales voies pour apprendre la robotique : l'étudier à travers une formation classique, ou acquérir soi-même ses propres connaissances. Les études de robotique sont proposées par certains lycées professionnels technologiques, certaines universités, des écoles d'informatique et d'ingénieurs. Ces formations, souvent en alternance, ouvrent la porte à de nombreux débouchés en France et à l'international. Si la robotique est un simple passe-temps ou une passion, les voies d'exploration sont vastes.

À quoi ça sert? :

en médecine dans les hôpitaux et autres établissements de santé pour réaliser des examens, des traitements (radiothérapie) ou des interventions chirurgicales dans des zones difficiles d'accès qui requièrent une grande précision (ablations) ;

dans la Défense comme les drones pour survoler des zones de conflits, transporter du matériel ou lancer des missiles ;•    dans le domaine spatial pour explorer l'espace, la lune ou des planètes ;

dans les logements des particuliers comme les tondeuses et les aspirateurs ;

dans l'art graphique pour réaliser des dessins (robographes) ;

dans la construction automobile ;

dans l'agroalimentaire ;

dans la sécurité, notamment pour la vidéosurveillance ;

dans le transport pour transporter des personnes ou des marchandises."

*source Futura Tech

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Ensemble des domaines scientifiques et industriels en rapport avec la conception et la réalisation de robots. Au contraire du terme informatique, forgé de toutes pièces en France, robotique vient de l'anglais robotics, imaginé par le romancier Isaac Asimov et popularisé par un livre publié en 1942, ( Runaround) dans lequel il décrit les " trois lois de la robotique ".

Dans le domaine industriel, la robotique produit des automates réalisant des fonctions précises sur des chaînes de montage. La robotique produit aussi des engins capables de se mouvoir dans différents milieux : dangereux (pollués, radioactifs...), aérien, sous-marins, spatiaux... Outre l'industrie, la robotique concerne ainsi aujourd'hui la recherche scientifique, l'exploration spatiale et les activités de défense militaire ou de maintien de l'ordre. Elle intéresse également le secteur médical, pour les prothèses, les assistances aux chirurgiens ou aux infirmiers.

La robotique s'est également étendue récemment au marché grand-public avec des engins autonomes pour assurer seuls certaines fonctions (aspirateurs, tondeuses à gazon...) ou pour des activités ludiques (robots compagnons, robots jouets...).

La robotique c'est quoi ?

Il s'agit d'un terme facile à définir, mais dont la réelle portée est souvent difficile à appréhender. La robotique désigne l'ensemble des techniques mises au point et exécutées pour fabriquer des robots. Derrière cette signification se cachent des possibilités infinies et un grand, un très grand éventail de champs d'application.

D'après l'ATILF, branche du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), un robot se définit comme une machine équipée de capteurs, d'actionneurs et d'un système logique. La robotique regroupe par conséquent toutes les techniques développées pour créer ces machines réelles ou virtuelles. Ce terme a été employé pour la première fois au début des années 1940 dans un ouvrage de science-fiction de l'écrivain américain intitulé " Menteur ! ".

En réalité, la robotique est née bien avant, au XVIIIe siècle, avec l'apparition des premiers automates créés pour relever les défis de la Révolution industrielle. L'automate devient robot lorsqu'il embarque des capteurs qui lui permettent d'interagir avec son environnement. Cette habileté qui le rend autonome et intelligent est qualifiée d'intelligence artificielle.

Il existe deux principales voies pour apprendre la robotique : l'étudier à travers une formation classique, ou acquérir soi-même ses propres connaissances. Les études de robotique sont proposées par certains lycées professionnels technologiques, certaines universités, des écoles d'informatique et d'ingénieurs. Ces formations, souvent en alternance, ouvrent la porte à de nombreux débouchés en France et à l'international. Si la robotique est un simple passe-temps ou une passion, les voies d'exploration sont vastes.

Même en mode libre, des connaissances en informatique, en algèbre linéaire et en programmation sont fortement conseillées. L'apprentissage débute par la maîtrise des langages de programmation. Il existe de nombreux sites spécialisés et tutoriels qui permettent à tous les publics de se lancer, avec plus ou moins d'ambition, dans l'univers de la robotique. Pour débuter en douceur, il convient d'acheter un kit pour robots dans une boutique d'électronique ou sur Internet, puis de suivre des cours (éventuellement à distance) pour mettre la théorie en pratique avant de concevoir des modèles complexes.

La robotique, à quoi ça sert ?

Pendant plus de deux siècles, l' usage des robots a été presque exclusivement réservé aux tâches répétitives dans les industries, avec quelques exceptions dans des secteurs peu accessibles au grand public comme le domaine militaire et l'aérospatial. De nos jours, la robotique est omniprésente. Pour usage domestique ou professionnel, public ou privé, les robots sont à peu près partout :

en médecine dans les hôpitaux et autres établissements de santé pour réaliser des examens, des traitements (radiothérapie) ou des interventions chirurgicales dans des zones difficiles d'accès qui requièrent une grande précision (ablations) ;

dans la Défense comme les drones pour survoler des zones de conflits, transporter du matériel ou lancer des missiles ;* dans le domaine spatial pour explorer l'espace, la lune ou des planètes ;

dans les logements des particuliers comme les tondeuses et les aspirateurs ;

dans l'art graphique pour réaliser des dessins (robographes) ;

dans l'agroalimentaire ;

dans la sécurité, notamment pour la vidéosurveillance ;

dans le transport pour transporter des personnes ou des marchandises.

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Ensemble des domaines scientifiques et industriels en rapport avec la conception et la réalisation de robots. Au contraire du terme informatique, forgé de toutes pièces en France, robotique vient...

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QUOI RETENIR:
"La robotique est la branche de l’ingénierie qui traite des robots.
Le domaine de la robotique inclut la conception, le design, la fabrication et le fonctionnement de tels dispositifs. La robotique recoupe de nombreuses autres disciplines de l’électronique et de l’ingénierie, notamment l’intelligence artificielle (IA), la bioingénierie, l’informatique, la mécatronique (l’ingénierie des systèmes électriques et mécaniques) et les nanotechnologies.
Contrairement à l’imagerie populaire véhiculée par la science‑fiction, les vrais robots sont essentiellement des manipulateurs industriels, c’est‑à‑dire des bras et des mains pilotés par ordinateur. Ils sont fréquents dans les secteurs de l’automobile et de la fabrication, où ils sont notamment utilisés pour le soudage à l’arc, le soudage par points et la peinture au pistolet."
(Chuck Black, J. Scrimgeour, 2019)

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Déploiement du satellite SPAS-ORFEUS pendant la mission STS-51/Discovery. 16 septembre 1993.

(Avec la permission de NASA/Wikimedia Commons)

Contexte

Depuis la nuit des temps, les êtres humains se sont efforcés de concevoir des machines capables d'exécuter certaines tâches à leur place. Avec l'émergence de la métallurgie de précision au Moyen Âge, des artisans de diverses cultures ont commencé à concevoir des machines automatiques (également appelées automates) capables d'imiter, quoique de manière limitée, certains comportements humains ( voir Intelligence artificielle : Contexte historique).

Le terme robot est utilisé pour la première fois par l'écrivain tchèque Karel Capek en 1921 dans la pièce R.U.R. Rossumovi univerzální roboti (traduite en français sous le titre R.U.R Les Robots universels de Rossum), une satire d'une société mécanisée qui voit les automates, que Rossum a créés avec son fils pour servir l'Humanité, échapper à leur contrôle avec des conséquences désastreuses.

En 1940, le terme figure dans la nouvelle Robbie de l'auteur de science‑fiction Isaac Asimov. Avec son ouvrage de 1950 I, Robot, un recueil de nouvelles déjà publiées, dont " Robbie ", pouvant se lire indépendamment tout en étant reliées entre elles, Isaac Asimov va exercer une influence directe sur plusieurs des orientations et des concepts de la robotique moderne.

L'année de la publication de Robbie, le brevet du premier robot industriel est accordé à l'ingénieur Willard L. G. Pollard pour une machine de peinture au pistolet. On considère généralement l'ingénieur Joseph Engelberger (1925‑2015) comme le père de la robotique en Amérique du Nord. Son entreprise, Unimation, introduit le bras robotique dans le secteur de la construction automobile en 1961.

Histoire de la robotique au Canada

Bien avant que les robots ne soient utilisés dans l' industrie canadienne, les colons avaient apporté des automates fabriqués par des artisans européens, notamment une poupée mécanique, créée par Léopold Lambert vers 1890, conservée dans la collection du Musée McCord à Montréal.

L'un des premiers robots industriels à être pleinement opérationnel en Amérique du Nord aurait été installé dans une usine de confiserie à Kitchener, en Ontario, au début des années 1960.

Le Canadarm est, sans conteste, la contribution canadienne la plus célèbre à la robotique. Il s'agit d'un télémanipulateur, capable de résister aux fortes radiations de l'espace, utilisé, pour la première fois, en 1981, par l'équipage de la navette spatiale de la NASA Columbia. Lors de missions suivantes, les astronautes se servent de Canadarm pour construire, à distance, ce qui va devenir la Station spatiale internationale (SSI).

Le Canadarm s'appuie sur une technologie élaborée par la société d' ingénierie de Toronto, Dilworth, Secord, Meagher and Associates (DSMA Atcon) dans les années 1970. DSMA Atcon avait mis au point un robot doté d'un câblage électronique blindé capable de charger du combustible dans des réacteurs CANDU construits au Canada, sans que les ingénieurs soient soumis aux intensités de rayonnement élevées présentes dans les réacteurs opérationnels ( voir également Centrales nucléaires).

Pendant près de 40 ans, les Canadarm d'origine ont été déployés à bord des différentes navettes spatiales américaines, le Canadarm2 étant actuellement embarqué à bord de la SSI, où il assure d'importantes fonctions pour que la station reste opérationnelle.

Le saviez‑vous?
Le Canadarm2 a fixé et démonté divers modules de la SSI. Il peut également amarrer et désamarrer des modules de transport, habités ou non, capturer et libérer des navettes spatiales et guider les astronautes lors des marches spatiales.

La société à l'origine du Canadarm2, anciennement connue sous le nom de MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA), devenue aujourd'hui Maxar Technologies, espère créer un nouveau Canadarm amélioré intégrant des technologies sophistiquées d' intelligence artificielle (IA). Ce nouveau bras, dont la réalisation est soumise à un financement du gouvernement fédéral, ferait partie du projet LOP‑G (Lunar Orbital Platform‑Gateway) de la NASA, une station spatiale en orbite lunaire. Début mars 2019, le gouvernement a promis 1,9 milliard de dollars sur 24 ans pour financer ce Canadarm de troisième génération. Son engagement pourrait ouvrir la porte au financement de nouvelles technologies robotiques.

Vue d'artiste du concept de système robotisé intelligent du Canada arrimé à la petite station spatiale Gateway en orbite autour de la Lune.

(Sources : Agence spatiale canadienne, NASA)

Usages contemporains des robots au Canada

Contrairement à l'imagerie populaire véhiculée par la science‑fiction, les vrais robots sont essentiellement des manipulateurs industriels, c'est‑à‑dire des bras et des mains pilotés par ordinateur. Ils sont fréquents dans les secteurs de l' automobile et de la fabrication, où ils sont notamment utilisés pour le soudage à l'arc, le soudage par points et la peinture au pistolet. Outre la prise en charge de tâches trop dangereuses ou trop répétitives pour intéresser les humains, ils transportent également des matériaux dans les usines et dans les hôpitaux. Dans un contexte où ils remplacent des travailleurs dans un nombre de plus en plus grand de fonctions, les robots sont souvent tenus pour responsables du chômage croissant.

Les robots effectuent des tâches d'exploration et d'exploitation dans des milieux dangereux, notamment l'espace lointain, les fonds marins et les mines souterraines. Les robots présents dans le secteur de l'exploitation minière sont des véhicules automatisés généralement utilisés pour accéder à des endroits dangereux et les explorer. Ils servent également à creuser, puis à charger et à transporter différents matériaux.

Mais les robots ont des applications allant au‑delà de la fabrication, de la logistique et de l'exploration. Par exemple, plusieurs musées dans le monde conduisent des expériences de visites guidées robotisées. À l'été 2014, deux professeurs canadiens et leurs équipes de recherche ont envoyé HitchBOT, un robot auto‑stoppeur, faire un voyage dans tout le pays. L'année suivante, HitchBOT a été acquis par le Musée des sciences et de la technologie du Canada. Les robots peuvent être utilisés pour préparer et servir de la nourriture, bien que de telles applications soient encore rares dans le secteur de la restauration au Canada.

On s'attend à ce que les robots prolifèrent au cours de la prochaine décennie, en grande partie grâce à la robotique domestique (par exemple les aspirateurs), aux voitures autonomes et à la croissance des applications interconnectées de l'" Internet des objets " ( voir également L'informatique et la société canadienne).

Soudage robotique sur une chaîne de montage d'automobiles à l'usine Ford d'Oakville en Ontario.

Recherches actuelles en robotique au Canada

Bien que menée par un nombre relativement restreint de chercheurs, la recherche canadienne actuelle en robotique dans les universités, l' industrie et les laboratoires gouvernementaux bénéficie d'une excellente cote. Montréal est généralement considérée comme un centre d'excellence de renommée internationale en robotique et en IA. Toronto bénéficie d'une réputation pratiquement à la hauteur de celle de la métropole québécoise. Les deux villes doivent leur renommée à une main‑d'œuvre locale extrêmement bien formée et à une importante présence d'universitaires et de chercheurs encourageant les partenariats de financement entre les universités canadiennes et les entreprises technologiques internationales.

Le succès du Canada dans ce domaine s'explique notamment par les financements octroyés par différents organismes gouvernementaux. Le modèle de partenariats public‑privé en matière de sciences et d'innovation permet d'étendre les capacités de mobilisation de fonds au‑delà des limites habituelles du monde universitaire et de la recherche en autorisant le secteur privé à s'associer avec le gouvernement. Dans leur examen des sciences et de la technologie de 1994, les libéraux du premier ministre Jean Chrétien ont été les premiers à définir les contours d'un engagement du gouvernement fédéral à financer des partenariats public‑privé. Peu de temps après, cette vision s'est matérialisée en une politique fédérale. Les partenariats public‑privé sont traditionnellement dirigés sur de grands programmes d'infrastructure et sur des investissements dans des actifs matériels; l'axe privilégié par le Canada en la matière, à savoir la recherche et développement, est donc relativement unique.

Défis de la robotique commerciale au Canada

Le leadership du Canada, en matière de recherche et de développement dans le domaine des technologies robotiques, ne se traduit pas nécessairement par une domination de notre pays sur le marché. En 2018, parmi les 21 plus grandes entreprises de robotique industrielle au monde, aucune n'est canadienne, bien que plusieurs d'entre elles aient des succursales au pays. L'insuffisance des protections légales, notamment en matière de propriété intellectuelle, dont bénéficient les inventions canadiennes favorise leur cooptation, à leurs propres fins, et leur exportation par des organisations internationales bien financées.

Par exemple, en 2017, le président de la société mère de Google, Alphabet, remercie publiquement le premier ministre Justin Trudeau pour les innovations en matière d' IA financées par l'État canadien que sa société utilise désormais " dans l'ensemble de ses activités " comme " moteur majeur de son succès ".

Le programme Canadarm sert également d'étude de cas sur cet enjeu. En effet, s'il est vrai que ce programme a débouché sur diverses applications médicales et industrielles pertinentes, il n'en demeure pas moins que les entreprises canadiennes concernées n'ont, par la suite, jamais acquis, dans ce domaine, une position dominante notable sur le marché international. MDA, le principal entrepreneur du Canadarm, a même fini par adopter une nouvelle raison sociale et par s'installer aux États‑Unis sous le nom de Maxar Technologies. La nouvelle société a ainsi pu soumissionner pour des contrats du gouvernement américain liés à la robotique exigeant que la technologie proposée provienne de sociétés détenues par des capitaux américains et exploitées aux États‑Unis.

IA et robotique contemporaine au Canada

De nos jours, le développement de nouvelles applications d'IA constitue la source de croissance la plus importante de l'industrie canadienne de la robotique. Des applications logicielles basées sur l' intelligence artificielle sont de plus en plus souvent utilisées comme mécanismes de commande pour la fabrication et pour les équipements robotiques. Grâce à ces logiciels, les machines sont en mesure d'apprendre de nouveaux processus, augmentant ainsi la souplesse et l'utilité des équipements concernés.

Le Canada finance et soutient des pionniers de l'IA tels que Yoshua Bengio de l' Université de Montréal et de l'Institut québécois d'intelligence artificielle ou Mila, Yann LeCun de Facebook, et Geoffrey Hinton de l'Institut Vecteur de l' Université de Toronto et de Google.

De gauche à droite : Rich Sutton, Geoffrey Hinton et Yoshua Bengio à l'occasion d'une discussion en group à Toronto (Ontario) en 2016. (Avec la permission de Steve Jurvetson/flickr, CC)

Ces chercheurs, ainsi que d'autres scientifiques de renommée internationale, attirent, à leur tour, de nombreux étudiants et investisseurs étrangers dans les laboratoires de recherche sur l'IA au Canada. En 2017, l'entreprise Element AI, ayant notamment des bureaux à Montréal, à Toronto et à Londres au Royaume‑Uni, réussit, par exemple, à décrocher un investissement en capital de 102 millions de dollars américains sous la houlette de la société de capital‑risque Data Collective basée à San Francisco. Elle compte utiliser ces fonds pour déployer une série d'applications logicielles d'IA dans les domaines de la robotique, de la finance, du transport, de la fabrication, de la cybersécurité et de la logistique. La société a également reçu des financements par l'intermédiaire du conglomérat Tencent Holdings, basé en Chine, et d'Intel, le célèbre fabricant de microprocesseurs de la Silicon Valley en Californie.

On peut citer, comme exemple de partenariat public‑privé dans la recherche en IA, l'IBM Innovation Space à Toronto. Cette initiative, financée, à hauteur de 54 millions de dollars, par IBM, par les Centres d'excellence de l'Ontario et par le gouvernement de l' Ontario, vise à stimuler l'innovation dans les secteurs des soins de santé, des ressources naturelles et des services financiers. Cet incubateur offre actuellement des possibilités de réseautage, de financement, de mentorat, d'expertise sectorielle et de services de soutien à 13 jeunes pousses innovantes spécialisées dans l'IA et la robotique.

Sun Life, Adobe, LG et TD Bank, tout comme l'Institut canadien de recherche appliquée (CIFAR), ont également des activités dans ce secteur. Le CIFAR compte plus de 400 chercheurs, boursiers, universitaires et conseillers répartis dans 22 pays. En 2017, le gouvernement canadien choisit cet institut de recherche, en partenariat avec le Mila, l'Alberta Machine Intelligence Institute (Amii) et l'Institut Vecteur, pour diriger la Stratégie pancanadienne sur l'intelligence artificielle, une initiative dotée de 125 millions de dollars. Étant donné l'intégration croissante de l'IA et de la robotique, le plan stratégique conçu pour stimuler l'IA au Canada profitera à l'industrie de la robotique au pays.

Marlin Schmidt, ministre de l'éducation supérieure en Alberta (à gauche) et Rachel Notley, ancienne première ministre (à droite) font la démonstration du bras robotique Bento de l'Alberta Machine Intelligence Institute (Institut d'intelligence artificielle de l'Alberta). Photographie par Chris Schwarz/Gouvernement de l'Alberta, 2018. (Avec la permission de la première ministre de l'Alberta/flickr CC.)

(Avec la permission de la première ministre de l'Alberta/flickr CC.)

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Déploiement du satellite SPAS-ORFEUS pendant la mission STS-51/Discovery. 16 septembre 1993. (Avec la permission de NASA/Wikimedia Commons) Depuis la nuit des temps, les êtres humains se sont efforcés de concevoir des machines capables d'exécuter certaines tâches à leur place.

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SOURCE 2: Intégrer la robotique éducative dans la salle de classe

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SOURCE 2: Intégrer la robotique éducative dans la salle de classe

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QUOI RETENIR:
"Le fait que l’intégration de la robotique à la salle de classe dépend en grande partie du temps dont dispose le personnel enseignant. En effet, plus une activité génère de nouveaux apprentissages ou nécessite la réactivation d’apprentissages antérieurs en robotique, plus l’enseignant ou l’enseignante devra investir du temps de classe afin de réaliser des activités qui permettront aux élèves de s’approprier la robotique."
Hugo G. Lapierre, Université du Québec à Montréal  (2013)

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Association pour l'enseignement de la science et de la technologie au Québec

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Introduction

Dans les dernières années, les activités de robotique ont graduellement, mais rapidement intégré les établissements scolaires québécois, de sorte qu'elles se révèlent aujourd'hui comme étant une technologie bien ancrée dans plusieurs écoles. Ces activités sont très souvent de nature parascolaire et peuvent prendre plusieurs formes, l'une des plus fréquentes étant celle des compétitions de robotique. Or, bien que ces activités permettent de réaliser des apprentissages intrinsèques à la robotique, il est cependant moins commun qu'elles utilisent celle-ci comme ressource technopédagogique afin d'induire des apprentissages liés à d'autres disciplines, notamment en science et technologie (S&T).

Cet article a donc pour but d'apporter un éclairage supplémentaire en abordant les façons dont cet outil technopédagogique peut servir à contextualiser les apprentissages prescrits par le Programme de formation de l'école québécoise (PFEQ) en S&T, pouvant ainsi contribuer à soutenir l'intérêt des élèves. Il vise également à présenter des activités clés en main, développées en collaboration avec une équipe d'enseignants et d'enseignantes au secondaire et ayant fait l'objet de présentations en congrès professionnels, afin de démontrer concrètement comment l'arrimage entre la robotique et le PFEQ en S&T est possible.

La robotique éducative comme outil technopédagogique

Pour Gaudiello et Zibetti (2013), la robotique éducative (RE) se résume à l'introduction d'une gamme technologique d'intelligences artificielles incarnées (robots) au sein de l'école. La RE émerge ainsi du récent couplage entre les sciences de l'éducation et celles de l'intelligence artificielle, son but étant de favoriser et de renouveler l'apprentissage des élèves et l'enseignement des pédagogues. Jouissant d'avancées technologiques multiples, les robots modernes sont munis de capteurs précis et de processeurs puissants qui leur permettent d'explorer leur environnement et d'interagir avec lui. On les retrouve un peu partout : tant sur la terre ferme qu'au fond des océans, dans les usines, dans les hôpitaux et, plus récemment, dans les écoles.

La RE peut être abordée à la fois comme objet de savoir et comme outil éducationnel. En effet, le robot en soi est un dispositif technologique qui peut être étudié, construit et programmé. Concrètement, la robotique permet ainsi aux élèves de construire physiquement un robot et de lui attribuer un comportement par la programmation. Les deux apprentissages qui sont le plus intuitivement associés à l'utilisation de la robotique sont donc l'apprentissage de la programmation et l'apprentissage de concepts de base en ingénierie mécanique et électrique. Des liens entre le PFEQ en S&T et l'ingénierie peuvent ainsi être faits grâce à l'utilisation de la robotique. Par ailleurs, la robotique éducative peut également être utilisée comme outil pédagogique en contextualisant des savoirs ou des compétences relatifs à des disciplines externes à la robotique elle-même. La RE peut ainsi devenir une alliée pour l'enseignant ou l'enseignante qui souhaite rehausser l'intérêt des élèves envers les S&T ( Lapierre, 2018).

Toutefois, tous les types de matériel ne permettent pas autant de flexibilité; les finalités et le potentiel éducatif de la RE varient en fonction de la technologie utilisée, engendrant ainsi un spectre de finalités éducatives et de pratiques assez diverses.

Quel matériel utiliser?

En raison du caractère tant mécanique qu'électronique du robot, la RE a évolué différemment, créant par le fait même plusieurs types de technologie éducative. Ces technologies se différencient par leur apparence physique, leur interactivité ou leur programmabilité, mais elles se traduisent surtout par des possibilités éducatives distinctes. Deux types de technologie sont généralement utilisés dans les écoles : l'humanoïde (ou l'animat) et le kit robotique. Toutefois, le premier type de technologie comporte généralement du matériel entièrement préfabriqué et préprogrammé par un fabricant. Le type humanoïde se révèle peu avantageux pour l'apprentissage des S&T. Dans un contexte d'utilisation de la RE comme outil éducationnel permettant de réaliser des apprentissages en S&T, le kit robotique apparait donc plus approprié.

Le kit robotique comprend un ensemble de pièces mécaniques et informatiques, souvent préfabriquées, que l'élève est amené à utiliser pour modeler physiquement un robot. Cela se fait par la conception et la construction du robot pour ensuite lui inculquer un comportement grâce à la programmation au moyen d'un ordinateur ou d'un appareil mobile. Émergeant aujourd'hui comme un outil permettant des activités amusantes de type " main à la pâte " dans un environnement attirant et répondant à la curiosité des élèves, le kit robotique est un dispositif technologique offrant une autre possibilité évidente d'apprentissage par rapport aux cours magistraux et aux activités de laboratoire traditionnelles ( Nonnon, 2002). Le kit robotique permet ainsi un large éventail d'activités éducatives, car il peut être utilisé comme objet ou comme outil : il permet, à lui seul, des apprentissages " au sujet de ", " par " et " dans " la robotique ( Lapierre et Charland, 2018). Pour ces raisons, le kit robotique représente le type de technologie en RE le plus fréquemment intégré à la salle de classe, tant dans le domaine général de l'éducation que dans celui plus spécifique qu'est la S&T.

Il existe actuellement plusieurs fabricants de kits robotiques. Les variations sont nombreuses et offrent des possibilités didactiques légèrement différentes. Par exemple, Arduino se concentre sur l'ingénierie électrique, moins sur la mécanique, en permettant à l'élève de faire des connexions directement sur un microprocesseur. Lego facilite la construction mécanique par des pièces préfabriquées, mais permet moins d'apprentissages en électrique. Enfin, le matériel VEX constitue selon nous un mélange équilibré entre ingénierie électrique et mécanique, mais demeure plus couteux, et les pièces préfabriquées sont rares.

Actuellement, le kit le plus populaire dans le milieu éducatif au secondaire est le kit EV3 fabriqué par Lego ( Waite, 2017). Pour cette raison, la plupart des activités pédagogiques présentées ici ont été développées spécifiquement pour ce type de kits. Toutefois, l'adaptation de ces activités pour un autre type de matériel de robotique demeure facilement réalisable.

Comment intégrer le kit robotique à la salle de classe?

Pour un enseignant ou une enseignante qui souhaite commencer à intégrer le kit robotique à sa salle de classe, plusieurs questions peuvent émerger, notamment au regard du temps requis en salle de classe pour effectuer des activités en RE, aux ancrages du PFEQ entre robotique et S&T ainsi qu'aux ressources disponibles afin de s'autoformer. Les paragraphes qui suivent fournissent donc des éléments de réponses et des pistes de réflexion pour ces questions.

D'abord, il apparait pertinent de spécifier que l'intégration du kit robotique à la salle de classe en S&T peut prendre trois formes différentes, comme le présente le Tableau 1 (adapté de Lapierre et Charland, 2018). Il peut ainsi s'agir :

1. d'activités d'apprentissage " au sujet " des S&T et " au sujet " de la robotique;

2. d'activités d'apprentissage " au sujet " des S&T contextualisées " par " la robotique;

3. d'activités d'apprentissage " au sujet " des S&T " dans " un environnement robotisé.

Des activités d'apprentissage " au sujet " des S&T et " au sujet " de la robotique

Durant ces activités, les élèves réalisent de nouveaux apprentissages ou développent des compétences de manière active à la fois en robotique et en S&T. Il s'agit donc d'activités pédagogiques multidisciplinaires d'une certaine envergure qui s'échelonnent généralement sur plusieurs périodes (de type situation d'apprentissage et d'évaluation [SAÉ]). Ainsi, du temps de classe en S&T est utilisé afin de réaliser de nouveaux apprentissages en programmation et en ingénierie. Les élèves sont donc amenés à s'approprier de nouveaux savoirs et compétences, tant en robotique qu'en S&T, afin de résoudre une problématique qui mène habituellement à la construction et à la programmation d'un robot.

Des activités d'apprentissage " au sujet " des S&T contextualisées " par " la robotique

Les activités " au sujet " des S&T contextualisées " par " la robotique mobilisent la robotique éducative comme stratégie pédagogique afin de dynamiser des apprentissages qui sont extrinsèques à la robotique. Pour ces activités, la robotique constitue donc une ressource pédagogique et un agent d'apprentissage et peut être utilisée afin de contextualiser des apprentissages en S&T. Les savoirs déjà acquis et les compétences antérieures en robotique sont alors mobilisés afin d'engendrer de nouveaux savoirs ou des compétences nouvelles " au sujet " des S&T. Il est ainsi possible de miser sur le caractère motivant et ludique du kit robotique pour contextualiser et dynamiser les apprentissages en S&T. Bien que ces activités soient généralement moins chronophages que le premier type d'activité, il demeure toutefois nécessaire d'avoir préalablement investi du temps de classe pour former minimalement les élèves à la robotique afin de pouvoir les réaliser.

Des activités d'apprentissage " au sujet " des S&T " dans " un environnement robotisé

Finalement, il est également possible d'utiliser la RE dans le cadre d'activités où le kit robotique est employé comme outil pour réaliser de nouveaux apprentissages seulement en S&T. Dans ce cas, aucune connaissance ou compétence préalable en robotique n'est requise de la part des élèves, et aucun nouvel apprentissage en robotique n'est visé. Le robot est alors simplement utilisé comme matériel que les élèves manipulent et utilisent afin d'appuyer l'apprentissage en S&T. Ces activités ne nécessitent habituellement pas plus de temps qu'une période " classique ", étant donné qu'aucun temps de classe n'est utilisé pour réaliser ou réactiver des apprentissages en robotique.

Vous pouvez accéder à l' atelier pratique et au laboratoire en ligne.

Comment s'initier à la robotique éducative?

Les types d'activités présentées ci-haut mettent en évidence le fait que l'intégration de la robotique à la salle de classe dépend en grande partie du temps dont dispose le personnel enseignant. En effet, plus une activité génère de nouveaux apprentissages ou nécessite la réactivation d'apprentissages antérieurs en robotique, plus l'enseignant ou l'enseignante devra investir du temps de classe afin de réaliser des activités qui permettront aux élèves de s'approprier la robotique.

Outre ces contraintes pratiques liées à la disponibilité du matériel de robotique et au temps de classe nécessaire à la réalisation des activités, le sentiment de compétence de l'enseignant ou de l'enseignante à l'égard de la robotique est aussi un élément important qui influencera son intérêt ou sa propension à intégrer la RE à sa salle de classe. Un faible sentiment de compétence pourrait aussi limiter les apprentissages effectués par les élèves en classe, surtout si l'enseignant ou l'enseignante ne se sent pas suffisamment compétent en programmation ( Benitti, 2012). Ces trois outils peuvent s'avérer utiles afin d'amorcer un processus d'autoformation en programmation :

1. Cette séquence pédagogique comprend une série de 20 défis permettant de désamorcer graduellement la programmation visuelle du robot EV3.

2. Cette autre séquence constitue pour sa part une initiation à l'utilisation d'un langage de programmation textuel pour le robot EV3.

3. Ce tutoriel développé par l'équipe pédagogique de SmallBasic vise à s'initier à la rédaction de lignes de code, sans même avoir besoin de posséder un robot.

Il est à noter que ces activités peuvent également être réinvesties en salle de classe afin de former les élèves à la programmation.

Conclusion
Lapierre, H. G. (2018). Effet de la robotique éducative sur l'apprentissage et l'intérêt des élèves en science et technologie. Mémoire de maitrise en éducation. Université du Québec à Montréal, Montréal, Canada.
En somme, bien qu'elle comporte plusieurs défis pour l'enseignant ou l'enseignante qui souhaite l'introduire à sa pratique, la robotique éducative, spécialement avec le kit robotique, se révèle être une technologie accessible, complète et motivante. Il demeure toutefois important de garder en tête l'intention pédagogique poursuivie lors de l'intégration de la robotique à la salle de classe en S&T. Son utilisation doit en effet être réfléchie afin d'ajouter une réelle valeur à l'enseignement des S&T, car l'aspect ludique du matériel de robotique ne représente pas en lui-même une finalité éducative.

Sur ce, à vos robots!

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Association pour l'enseignement de la science et de la technologie au Québec

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Intégrer la robotique éducative dans la salle de classe

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Dans les dernières années, les activités de robotique ont graduellement, mais rapidement intégré les établissements scolaires québécois, de sorte qu'elles se révèlent aujourd'hui comme étant une technologie bien ancrée dans plusieurs écoles. Ces activités sont très souvent de nature parascolaire et peuvent prendre plusieurs formes, l'une des plus fréquentes étant celle des compétitions de robotique.

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SOURCE 3: Aller plus loin et enseigner la programmation aux élèves!

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SOURCE 3: Aller plus loin et enseigner la programmation aux élèves!

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Par Hugo G. Lapierre, chargé de cours en intégration des technologique à la pratique enseignante à l'Université du Québec à Montréal

La programmation est une discipline qui occupe une place de plus en plus importante au sein du cursus des écoles primaires et secondaires du Québec, que ce soit sous la forme de concentrations, d'activités parascolaires, ou encore, de manière plus indirecte, par l'utilisation de la robotique pour contextualiser des apprentissages en mathématiques ou en sciences.

Toutefois, bien que la programmation gagne en popularité, son enseignement demeure méconnu et peut s'avérer un réel défi pour les enseignants. À ce titre, l'article de Brown et Wilson (2018) met en lumière des conseils pratiques, issus d'une revue de la littérature scientifique du domaine de la didactique de la programmation.

Ces conseils, somme toute assez simples, sont susceptibles de favoriser l'apprentissage des élèves. Parmi l'ensemble des conseils que proposent ces auteurs, les cinq plus essentiels ont été retenus et sont ici présentés.

1- Croire en la capacité de tous ses élèves d'apprendre à programmer

La programmation est un apprentissage réputé comme étant difficile et souvent associé à des performances très contrastées chez les élèves, ce qui peut laisser croire que certains auraient des aptitudes innées pour la programmation et d'autres non.

Il a même été proposé qu'un " gène de la programmation " (" geek gene ") puisse expliquer la facilité de certains élèves pour la programmation (et, à l'inverse, la difficulté des autres qui seraient dépourvus de ce gène). Or, cette hypothèse n'a reçu aucun soutien scientifique à ce jour et a même été fortement critiquée en raison de son caractère simpliste et déterministe : il s'agit selon plusieurs auteurs du mythe le plus durable, le plus répandu et le plus nuisible à l'apprentissage de l'informatique.

En ce sens, le premier conseil est simplement de croire en la capacité de tous les élèves d'apprendre à programmer. L'apprentissage de la programmation n'est pas inné et, comme pour tout apprentissage, les habiletés en programmation peuvent se développer et s'améliorer par la pratique.

Il apparaît donc risqué de croire que " certains enfants peuvent réussir et d'autres non ", car adhérer à cette fausse croyance peut malheureusement influencer négativement les interventions pédagogiques destinées aux élèves qui éprouvent plus de difficulté, et même nuire à leur apprentissage.

2- Ne pas seulement travailler le volet " écriture " de la programmation

Le deuxième conseil renvoie à l'importance de ne pas seulement travailler les habiletés liées à l'écriture de la programmation. En effet, bien que la littérature mette en évidence des défis importants liés à la syntaxe, à la sémantique et à la conception de lignes de code fonctionnelles et efficaces, il importe également de développer les compétences des apprenants en lecture de code ainsi qu'en débogage ( debugging), deux compétences trop souvent négligées dans les premiers apprentissages des novices, mais pourtant essentielles.

Pour ce faire, il est nécessaire de développer et de prévoir des activités où les élèves lisent et commentent des lignes de code non-fonctionnelles ou non-optimales en vue de les corriger, en parallèle à des activités plus traditionnelles où les élèves rédigent du code.

3- Prévoir des séances de programmation avec un pair

La programmation avec un pair est une pratique de programmation où deux programmeurs partagent un même ordinateur. Ce type de programmation en dyade est non seulement une pratique de la programmation souvent employée sur le marché du travail, mais les recherches indiquent qu'il s'agit également d'une bonne façon d'apprendre.

En effet, les élèves qui travaillent en dyade peuvent coopérer pendant les exercices pratiques, ce qui est de nature à les encourager davantage. Ils peuvent, en plus, s'entraider pour clarifier les incompréhensions de l'autre durant la tâche. Cela a pour effet de contribuer à l'apprentissage des deux parties : l'élève le plus faible peut bénéficier des explications individuelles reçues de la part du plus fort, tandis que l'élève le plus fort consolide son apprentissage en devant expliciter sa pensée, ce qui nécessite qu'il réactive des notions auxquelles il n'a peut-être pas pensé depuis longtemps.

Brown et Wilson (2018) indiquent également que lorsque la programmation en dyade est utilisée, il est important que tous les élèves soient placés en dyade, et non seulement les apprenants qui ont des difficultés, afin que personne ne se sente isolé.

D'un point de vue pratico-pratique, ce conseil est d'autant plus intéressant, car il réduit du même coup la quantité de matériel nécessaire en salle de classe, ce qui représente souvent une contrainte importante. Il n'est cependant pas recommandé de mettre en équipe trois apprenants par ordinateur ou robot, car le troisième membre s'en trouve souvent isolé et ne prend pas part activement à la tâche.

4- Utiliser le codage en direct

En complément à la présentation de lignes de codes pré-produites via des diapositives ou au sein d'un cahier pédagogique, les enseignants devraient aussi essayer, le plus souvent possible, de rédiger en temps réel des lignes de code devant leurs élèves. Cette stratégie pédagogique permet ainsi aux apprenants d'observer comment un expert diagnostique et corrige ses erreurs au fur et à mesure, ce que les novices ont énormément besoin de faire, mais qui est malheureusement absent de la plupart des manuels scolaires.

Cette stratégie présente aussi l'avantage de ralentir les enseignants qui ont souvent tendance à présenter le code trop rapidement, ce qui peut provoquer le désengagement de leur auditoire. Cela permet en plus de susciter des questions précises chez les élèves qui pourraient, par exemple, chercher à comprendre en temps réel le raisonnement derrière l'utilisation d'une fonction plutôt qu'une autre.

5- S'en tenir à un seul langage de programmation durant l'apprentissage

Enfin, le dernier conseil s'arrime à un principe de base en éducation qui s'applique à plusieurs domaines : le transfert ne se fait qu'avec la maîtrise. Ainsi, il apparaît préférable que l'enseignant sélectionne un seul langage de programmation et s'en tienne à celui-ci jusqu'à ce que les apprenants aient suffisamment progressé avant d'en introduire un deuxième ou même de changer de langage. La littérature semble en effet indiquer que le transfert d'un langage de programmation à l'autre, lorsqu'introduit trop tôt dans le processus d'apprentissage, est susceptible de désorienter les élèves et de contribuer à éroder leur confiance.

Vous faites de la programmation avec vos élèves ou vous utilisez la robotique pour contextualiser des apprentissages? Partagez votre expérience et vos projets avec nous en écrivant à info@ecolebranchee.com.

Référence complète du texte vulgarisé : Brown, N. C., & Wilson, G. (2018). Ten quick tips for teaching programming. PLoS computational biology, 14(4), e1006023.

En complément : Lisez l'article Intégrer la robotique éducative à la salle de classe de Hugo G. Lapierre, paru dans Spectre, le magazine de l'Association pour l'enseignement de la science et de la technologie au Québec.

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Cinq conseils à garder en tête pour enseigner efficacement la programmation - École branchée

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Par Hugo G. Lapierre, chargé de cours en intégration des technologique à la pratique enseignante à l'Université du Québec à Montréal La programmation est une discipline qui occupe une place de plus en plus importante au sein du cursus des écoles primaires et secondaires du Québec, que ce soit sous la forme de concentrations, d'activités parascolaires, ou encore, de manière plus indirecte, par l'utilisation de la robotique pour contextualiser des apprentissages en mathématiques ou en sciences.

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-> La robotique au préscolaire, primaire, secondaire
-> témoignages
-> aide-mémoire

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Parcours de formation / Robotique - RÉCIT

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Ces formations sont classées sous trois catégories : flotte d'appareils, robotique et laboratoire créatif. Comme point de départ à une démarche de développement professionnel du personnel enseignant, trois parcours de formation sont proposés, chacun en lien avec une de ces catégories.