Programmation Activités pour un premier cycle d'apprentissage de la programmation avec les Ozobot à l'école (Equipe TICE 87)

L'enseignant explique aux élèves qu'ils vont travailler sur les robots. Il demande ce qu'est un robot. Les réponses des élèves sont recueillies sur une affiche ou sous forme d'une carte mentale. Afin d'aider les élèves à formuler leur définition, il leur demande de dessiner un robot. Il distribue une feuille à chaque élève.

Les enfants dessinent un robot sur leur feuille. L'enseignant veille à ne pas commenter les productions ni à les orienter : il n'y a pas de mauvaise réponse.

L'enseignant rassemble les différentes productions et les affichent au tableau. Il demande "quels robots vont bien ensemble ?". L'objectif est de différencier les robots humanoïdes, les robots utilitaires, les robots guerriers...

Avec des plus grands , l'enseignant peut demander aux élèves quels sont les robots, parmi les productions, qui pourraient exister pour de vrai.

Les activités peuvent se réaliser aussi bien sur table qu'au tableau. Mais dans les deux cas, la bande de programmation doit se trouver dans le même sens que la fiche d'activité.

L'enseignant présente la fiche séance 1 et pose le robot sur le rond le plus gros (point de départ). Il annonce aux élèves qu'il faut donner des ordres au robot pour qu'il se déplace le long du chemin de point en point.

Les élèves proposent des ordres à l'oral. Les exécuter et montrer qu'ils sont vagues.

Dire que le robot doit atteindre le rond blanc. Demander aux élèves de proposer un ordre oral ou écrit pour réaliser cela.

Attirer l'attention des élèves sur la barre rouge et la barre bleue qui bordent le chemin. Expliquer que nous utiliserons un carré rouge pour faire avancer le robot vers le rouge et un carré bleu pour le faire avancer vers le bleu. Refaire l'activité avec la fiche de l'étape 2.

Le groupe classe est partagé en deux. Une moitié de la classe choisit un rond d'arrivée pour le robot puis écrit un programme. L'autre moitié doit alors retrouver le rond d'arrivée en suivant le programme. Inverser les groupes.

Demander aux élèves de rappeler la séance précédente : Que fait le robot ? Comment se déplace-t-il ? Comment lui demandons-nous de se déplacer ? L'enseignant présente la fiche séance 2 et pose le robot sur le rond le plus gros (point de départ). Demander aux élèves de réaliser un programme d'ordres pour le robot afin que celui-ci atteigne le rond blanc (arrivée). Les élèves utilisent, selon leur niveau, les carrés, les flèches colorées ou noires.

Les élèves proposent des ordres à l'oral. Les exécuter et montrer qu'ils sont vagues. Dire que le robot doit atteindre le rond blanc. Demander aux élèves de proposer un ordre écrit pour réaliser cela. Selon les élèves, on pourra proposer le matériel cartes colorées, flèches colorées ou flèches noires.

Attirer l'attention des élèves sur la barre rouge et la barre bleue qui bordent le chemin. Expliquer que nous utiliserons un carré rouge pour faire avancer le robot vers le rouge et un carré bleu pour le faire avancer vers le bleu. Refaire en collectif la même chose avec la fiche de l'étape 2.

Afin de valider la compréhension de chacun, les élèves peuvent réaliser individuellement la fiche élève. Ils doivent coder le programme qui permet au robot de se rendre au rond blanc depuis le gros rond noir.

Cette séance a pour objectif de vérifier la bonne compréhension des notions vues précédemment. Selon l'âge des élèves, elle peut se faire en collectif ou en petits groupes. Nous proposons aussi une fiche individuelle d'évaluation en activité de prolongement. L'enseignant commence par faire émerger les notions déjà vues. Il propose de s'entraîner sur de nouveaux parcours. Le grand rond noir est toujours le départ et le petit rond blanc l'arrivée.

Selon la modalité choisie (collectif ou petits groupes), l'enseignant montre le parcours de l'étape 1. Une bande de programmation est placée au-dessus du parcours. Les cartes d'instructions sont à disposition des élèves.

En collectif, les élèves confrontent et valident ou non leurs propositions de programme. Pour les élèves en avance, on peut demander de trouver une deuxième solution, dans ce cas distribuer une seconde bande de programmation. Même démarche avec le fiche étape 2.

Afin de valider la compréhension de chacun, les élèves peuvent réaliser individuellement la fiche élève. Ils doivent coder le programme qui permet au robot de se rendre au rond blanc depuis le gros rond noir.

L'objectif de cette séance est de proposer aux élèves d'enchaîner l'exécution de plusieurs programmes les uns à la suite des autres afin de la inviter à être rigoureux dans leur travail. Le robot part du gros rond noir, puis il redémarre de la case où le précédent programme l'avait amené. Dans l'ordre, il doit passer par un rond vert, ensuite un rond bleu pour arriver sur un rond rouge.

Les élèves doivent colorier les bons ronds blancs de la bonne couleur : vert, puis bleu, puis rouge. Le parcours rouge est le plus difficile car il oblige à revenir sur ses pas, ce qui peut poser des difficultés à certains élèves. Il peut n'être proposé qu'à certains.

La classe prend le temps d'exécuter pas à pas chacun des programmes pour vérifier la position du robot à chaque étape.

La fiche élève propose en prolongement d'écrire un programme pour parvenir au rond blanc (version 1) ou au rond de leur choix qu'ils peuvent colorier (version 2). Il y a plusieurs programmes possibles.

L'enseignant présente le parcours de l'étape 1 aux élèves : nous retrouvons le point de départ, le point d'arrivée. Mais deux ronds sont roses. Dire aux élèves que le robot va devoir s'allumer en rose sur les ronds rose. Utiliser le robot recto normal et verso rose. Demander si nous disposons des instructions nécessaires pour dire au robot de faire cela. Non : il faut ajouter une nouvelle carte instruction. Réaliser le programme en collectif.

En petits groupes, les élèves doivent réaliser la même activité sur la fiche de l'étape 2.

Valider les différentes propositions et parvenir à une correction collective.

La fiche de prolongement propose de nombreux ronds colorés. On utilise le robot sous formes de cubes avec des robots de couleurs différentes. Les élèves doivent écrire un programme pour que le robot parvienne à la case d'arrivée tout en prenant la bonne couleur selon la couleur des ronds traversés.

L'enseignant présente le parcours de l'étape 1 aux élèves et place un rond mystère ou un jeton sur chaque rond rose : nous retrouvons le point de départ, le point d'arrivée. Expliquer aux élèves qu'on ne sait pas ce qui se trouve sous les ronds mystères. Mais si le robot y trouve un rond rose, alors il est tellement content qu'il fait la toupie sur lui-même. Pour cela, les programmes utiliseront une nouvelle carte : la carte condition.

Valider les différentes propositions et parvenir à une correction collective. On ne sait pas de quelle couleur sont les ronds qui se trouvent sous les ronds mystères. On souhaite que le robot ne fasse la toupie que sur les cases roses. Il faut donc écrire un programme avec condition de la forme : SI le rond est rose ALORS il faut faire la toupie.

En petits groupes, les élèves doivent réaliser la même activité sur la fiche de l'étape 2. Que fait-on sur les ronds bleus ou jaunes ? Rien, car nous ne donnons aucune consigne au robot à ce sujet. L'ordre est : si le rond est rose alors fais toupie sinon ne fait rien.

Placer des ronds mystères ou des jetons sur tous les ronds colorés. Les élèves doivent écrire un programme en utilisant les cartes conditions.

L'enseignant présente la fiche de l'étape 1. Les élèves doivent écrire un programme en utilisant la bande de programmation E. En groupes, les élèves cherchent la solution.

Après la correction collective, l'enseignant montre la bande de programmation J et explique aux élèves qu'il va falloir transformer le programme pour qu'il entre sur cette bande qui contient moins de cases. Il attire l'attention des élèves sur le fait que dans leur programme il y a des actions qui se répètent plusieurs fois. Il leur montre le matériel jetons M.

Les élèves retournent à leur programme et tentent de le modifier avec cette nouvelle contrainte.

Montrer qu'une action répétée plusieurs fois peut être remplacée par une seule carte avec un jeton quantité. Réaliser la même activité avec la fiche étape 2 et en utilisant la bande de programmation K. Mise en commun.

La fiche prolongement est utilisée avec la bande de programmation L. Des jetons mystères sont placés sur les ronds colorés. Les élèves doivent écrire un programme. Les élèves peuvent aussi réaliser seuls la fiche élève.

Par groupes de deux ou trois, les élèves reçoivent un Ozobot éteint. L'enseignant présente le robot "Ozobot" et demande aux élèves de la découvrir librement en disant qu'il est fragile.

En autonomie, les élèves découvrent le robot. Ils parviennent vite à l'allumer : "il fait n'importe quoi !".

Les élèves expliquent comment ils ont fait pour allumer Ozobot. Ils décrivent ce que fait le robot. L'enseignant donne maintenant à chaque groupe une grande feuille blanche au format A3 et des feutres noirs épais.

Les élèves retournent expérimenter librement.

Réaliser une affiche pour la classe. Coller le robot. Demander aux élèves ce qu'on peut dire sur Ozobot. Ecrire sur l'affiche (voir modèle).

L'enseignant distribue une feuille A4 aux élèves et leur demande de dessiner le robot Ozobot. Les élèves doivent réaliser un dessin d'observation.

L'objectif de cette séance est de permettre aux élèves de s'entraîner à tracer des chemins corrects pour le robot. Chaque groupe reçoit un Ozobot, une ou plusieurs grandes feuilles et des feutres noirs de différentes épaisseurs.

Sur sa feuille, chaque élève doit dessiner un chemin sur lequel Ozobot pourra se déplacer.

Reprendre l'affiche de la séance 1. Ajouter les nouvelles informations : pour qu'Ozobot puisse se déplacer sur un chemin, celui-ci ne doit être ni trop fin ni trop épais. Dire aux élèves qu'ils vont devoir tracer un chemin afin qu'Ozobot n'arrête jamais de se déplacer.

Les élèves retournent dessiner. L'objectif est qu'ils parviennent à un chemin fermé.

Demander aux élèves comment Ozobot fait pour "voir" le chemin. Leur montrer le dessous du robot et dire qu'il possède des capteurs.

Laisser les élèves réaliser d'autres chemins librement et les tester.

L'objectif de cette séance est de montrer qu'Ozobot capte aussi les couleurs, mais pas toutes ! Distribuer un Ozobot par groupe ainsi que des feutres épais de couleurs différentes. Chaque groupe reçoit aussi des feuilles A3.

Les élèves expérimentent librement et utilisent les feutres pour réaliser des chemins qu'ils testent avec leur robot.

Reprendre l'affiche de la séance 1. Ajouter les nouvelles informations : Ozobot capte les couleurs. Il change de couleur selon la couleur du chemin. Perçoit-ils toutes les couleurs ?

Les élèves retournent dans leur groupe. Ils reçoivent une fiche d'observation. Ils testent les différentes couleurs et renseignent le tableau selon les réactions du robot.

Reporter les nouvelles informations sur l'affiche.

Les élèves réalisent sur une très grande feuille un labyrinthe avec des "Kaplas" et doivent dessiner le chemin qui permette à Ozobot de sortir.

L'objectif est de découvrir les chemins qui fonctionnent et les chemins qui ne fonctionnent pas : angle aigu, boucle, etc. Rappeler aux élèves qu'il ne faut pas dessiner de traits trop fins. Distribuer un Ozobot par groupe ainsi que des feutres épais. Chaque groupe reçoit aussi des feuilles A3.

Les élèves expérimentent librement et testent différents graphismes. Selon l'âge des élèves, les graphismes auront été choisis avant l'expérimentation. La fiche "Ozobot et les chemins" est complétée au fur et à mesure de l'expérience.

Afficher le même tableau en grand et le compléter selon les résultats des élèves.

Tracer des chemins fermés qui fonctionnent dans lesquels Ozobot pourra circuler librement et changer de couleur éventuellement.

L'objectif de cette séance est d'observer ce que fait le robot lorsqu'il passe sur des codes. Rappeler la séance précédente et notamment le fait qu'Ozobot ne suit pas les boucles. Nous allons dans les séances suivantes de lui donner des ordres pour qu'il suive les boucles. Mais avant cela, nous allons faire des choses plus faciles. Distribuer le chemin 1 et laisser les élèves découvrir librement.

En faisant se déplacer Ozobot sur les différents chemins, les élèves observent les différents comportements du robot.

La mise en commun doit porter sur le fait qu'il est possible de donner des ordres à Ozobot en utilisant les codes. Mais que font les différents codes ? Ce sera l'objet de la prochaine séance.

Les élèves peuvent essayer les différents parcours librement et même en créer en utilisant les codes présents sur ces fiches dans leurs productions.

L'objectif de la séance est de construire avec les élèves un lexique de base des codes du robot.

Les élèves disposent du premier parcours fermé. Ils disposent également d'un jeu d'étiquettes qui représentent des codes et les illustrations des actions du robot. Ils doivent tester ces codes et associer la bonne illustration.

La mise en commun permet de se mettre d'accord sur les paires d'images qui vont ensemble. Les élèves savent désormais coder six actions : tornade, zigzag, tourner, marche arrière, turbo et ralentir.

Proposer des parcours vierges aux élèves afin qu'ils puissent tester les différents codes.

Dans un premier temps, sur la première fiche, les élèves constatent que le robot, si on ne lui donne aucune indication, va indifféremment à droite ou à gauche.

Expérimentation libre et mise en commun. Comment faire si l'on souhaite que le robot se rendre en 1 ou en 2 ? Réponse : il faut lui donner des ordres avec des codes.

Sur la deuxième fiche, les codes de déplacement sont indiqués. Les élèves doivent choisir les bons codes pour que le robot se rende en 1 ou en 2, selon le choix de la classe.

Correction collective. Si l'on veut que le robot se rende quelque part, il faut lui donner des ordres.

1- Sur une feuille, tracer une grande boucle. Comment faire pour que le robot se déplace en suivant le sens de la boucle ?

2- Raconter l'histoire du Petit Chaperon Rouge avec deux Ozobots, un qui représente la Petit Chaperon Rouge et l'autre le Loup. Les deux personnages doivent se retrouver au milieu du parcours, discuter et repartir. Le Loup doit arriver le premier chez la grand-mère. Nouveau code : pause de 3 secondes.