La robotique au secteur des sourds
avril 2007

Personne responsable : Valérie Painchaud

École Lucien-Pagé, Cs de Montréal

Élèves sourds 1 er cycle du secondaire



Description du projet

C’est un projet d’introduction à la robotique. Nous y avons consacré environ 25 périodes de 75 minutes réparties tout au long de l’année scolaire. De plus, nous avons participé à l’expo-sciences de l’école les 14 et 15 février 2006 et nous sommes allés en sortie éducative au Centre des sciences de Montréal le 24 novembre 2005. Les élèves ont dû s’approprier le logiciel Robolab et ont eu la possibilité de construire des robots à partir de plans ou de leur propre invention. Nous avons travaillé trois activités importantes durant l’année scolaire (scénarios pédagogiques). Ce projet a permis aux élèves de prendre part activement à leurs apprentissages. Ils ont pu développer plusieurs compétences du programme de formation de l’école québécoise dont résoudre des problèmes, apprendre à exploiter l’information de façon adéquate, coopérer, mettre en œuvre leur pensée créatrice et développer des méthodes de travail efficaces. Tout d’abord, les enseignants directement concernés par la robotique ont rencontré des experts pour avoir un perfectionnement sur l’utilisation du matériel de robotique. Ensuite, les enseignants se sont rencontrés pour déterminer les objectifs qu’ils se fixaient avec les élèves avant Noël. 

Projet 1 : Initiation à Robolab
Temps alloué : 4 à 5 cours
Description : Nous avons manipulé et classé les différentes pièces de Légo. Les élèves ont ensuite construit un robot simple (chasse-neige) à partir d’un modèle préétabli et nous leur avons montré les fonctions de base du logiciel Robolab (avancer, reculer, arrêter) incluant le transfert du programme de l’ordinateur au robot à l’aide du transmetteur IR. Les élèves avaient une liste de consignes simples à réaliser. Par exemple, ils devaient faire avancer le robot pendant quatre secondes puis le robot devait s’arrêter. Notre objectif était que les élèves s’approprient les différentes fonctions de base du logiciel. Les élèves ont rencontré certaines difficultés qu’ils devaient résoudre en équipe. Par exemple, certains robots tournaient au lieu d’avancer et les élèves ont pu découvrir l’importance des branchements (sens des fils de raccordement) des moteurs à la brique RCX.

Projet 2 : Expo-sciences
Temps alloué : 15 cours
Description : À l’Expo-Sciences de l’école, les 14 et 15 février 2006, nous avons présenté un kiosque sur la robotique. Les élèves ont créé un jeu questionnaire sur la robotique, ils ont construit et programmer un robot, fait des recherches sur la robotique et fait des affiches.

Projet 3 : Le contrôle d’un robot (activité inspirée du guide : « La robotique, théorie et activités pratiques »)
Temps alloué : 5 à 6 cours
Description : Par une discussion de groupe, nous avons amené les élèves à se questionner sur la notion de vitesse et ce qui l’influence. Chaque équipe a construit un robot à partir d’un plan. Par la suite, nous avons demandé aux élèves de calculer la vitesse de leur robot. Ils ont ensuite vérifié si la vitesse de leur robot était la même sur différentes surfaces (bois, tapis, asphalte) lorsqu’il avance ou recule. Avec ce projet, et par une démarche de résolution de problèmes, plusieurs notions mathématiques entraient en ligne de compte. Les élèves ont dû mesurer, diviser des nombres entiers par des nombres à virgule, estimer, comparer des nombres à virgule, utiliser des unités de mesure appropriées, calculer des moyennes, émettre des hypothèses et tirer des conclusions. 


Objectifs

Dans le cadre du renouveau pédagogique implanté au secondaire, nous avons créé un projet multidisciplinaire en robotique au secteur des sourds de l’école Lucien-Pagé. Ce projet s’adressait plus spécifiquement aux groupes d’élèves de mise à niveau débutant le 1er cycle du secondaire et touchait les cours d’informatique, de mathématique, d’arts plastiques et de français. Le projet s’est également inséré dans la démarche d’école orientante qui fait partie du projet éducatif de l’école.

Depuis le primaire, ces élèves vivent beaucoup d’échecs scolaires, un projet multidisciplinaire novateur semblait tout indiqué pour augmenter leur motivation. De plus, il est essentiel qu’ils se sentent valorisés et qu’ils prennent conscience de leurs capacités. Ce projet permettrait donc aux les élèves d’être actifs dans leurs
apprentissages, de construire leur savoir et de participer à
toutes les étapes de réalisation.
 

Plusieurs compétences transversales ont été travaillées dans ce projet. Notament, la résolution de problème, l’exploitation de l’information, le développement des habiletés de communication et les méthodes de travail efficaces. De plus, dans un projet comme celui là, il était essentiel d’échanger et de partager de l’information avec leurs pairs. Puis, comme le travail se faisait en équipe, la coopération était omniprésente. La mise en œuvre de leur pensée créatrice était également visée par la réalisation d’une tâche qui leur était inconnue et la réceptivité qu’ils devaient avoir face aux idées nouvelles qui s’offraient à eux.

Dans le domaine des langues, ils développaient leurs compétences en communication gestuelle (Langue des signes québecoise), ainsi que leur capacité à transmettre un message écrit. Ils faisaient également la promotion et la diffusion de leur projet auprès de leurs pairs afin de les intéresser à ce projet.

Dans le domaine de la mathématique et de la science et technologie, c’était surtout leur capacité à résoudre des problèmes qui était développée. La robotique permettait d’exploiter un nouvel aspect des technologies de l’information et de la communication à l’aide de matériel concret (matériel de robotique). Plusieurs concepts et processus mathématiques ont été développés à travers ce projet. Par exemple, pour faire avancer et bouger un robot, les élèves apprennaient des notions de base de programmation, ce qui sollicitaient des notions intellectuelles de haut niveau.

Pour ce qui est du domaine des arts, les élèves ont réalisé des créations plastiques personnelles en lien avec la robotique. Le premier projet était de réaliser à l’aide de sanguine le dessin de leur robot de rêve. Ensuite, à l’aide de matériaux recyclés, ils conçoivaient un robot futuriste en 3D.

Finalement, en lien avec le cours d’informatique et d’arts, ils ont également dû créer une affiche pour annoncer la soirée de l’Expo-Science.


Conditions ayant facilité ou compliqué la réalisation du projet

Puisque notre clientèle est composé d’élèves sourds gestuels, il nous a fallu adapter le vocabulaire du projet en langue de signes québécoise (LSQ). Cette partie du projet a été un peu complexe pour nous.

Nous nous sommes également rendu compte en fin d’année que nous n’avions pas utilisé suffisamment de temps pour appronfondir le logiciel de programmation Robolab et ainsi l’exploiter au maximum. Il en été de même en ce qui a trait au matériel, il y a tellement de pièces que l’on peut utiliser afin de créer des robots de toutes sortes que nous aurions aimé en utiliser davantage. Néanmoins, ce que nous avons fait cette année nous donne des pistes de travail pour l’année prochaine. Nous nous sommes appropriés la base, nous pourrons donc viser un meilleur approfondissement l’an prochain. Ce qui manque cruellement dans nos milieux est toujours le temps et malgré les quelques libérations que nous avons prises nous avons manqué de temps pour bien préparer tout ce que nous aurions aimé faire.

Il a été très intéressant de travailler en collaboration avec d’autres enseignants dans un projet comme celui-là. Par contre, au secondaire, ce qui est plus difficile est de prévoir des périodes rapprochées pour travailler le projet. Par exemple, une période de 75 minutes était parfois insuffisante et à cause de l’organisation scolaire, nous devions reprendre seulement la semaine suivante, ce qui était difficile pour les élèves (Ils oublient les notions de programmation.). Lorsque nous pouvions travailler sur le projet durant des périodes rapprochées il y avait une grande différence en ce qui concerne l’intérêt et la motivation des élèves.

Il est à noter que la très grande ouverture de notre milieu pour ce genre de projet nous a facilité la tâche, ainsi que la disponibilité d’une personne ressource en informatique présente à l’école.

Nous avons également été chercher le soutien d’experts au Regroupement 3 et au RECIT, ce qui nous a grandement aidé.


Recommandations

En vue de faciliter l’expérimentation du projet dans le milieu, il aurait été avantageux d’avoir plus de perfectionnements concernant le logiciel Robolab afin d’apprendre et d’expérimenter toutes les possibilités de programmation. 

En ce qui concerne l’organisation des périodes avec les élèves, nous avons remarqué qu’il était parfois difficile avec l’horaire du secondaire d’avoir un projet de robotique en continue sur une courte période de temps. Pour eux, de faire de la robotique une période et poursuivre le projet seulement la semaine suivante était beaucoup moins motivant. Pour faciliter l’expérimentation, il est préférable de trouver des moments rapprochés pour travailler le projet. Lorsque nous avons investi plus de temps durant une courte période nous avons remarqué de meilleurs résultats que lorsque c’était étalé sur une plus longue période.



Résultats

En début d’année, nos élèves n’avaient qu’une connaissance limité de la robotique. Cependant, il ont tout de suite démontré un vif intérêt pour le sujet. Ce projet a grandement motivé les élèves et ils ont tous participé avec enthousiasme à chacune des étapes de réalisation du projet. Leur motivation s’est accrue non seulement lors des cours de robotique eux-mêmes, mais également dans les différents cours où l’on abordait le sujet.

Les élèves ont participé à chacune des activités préparatoires, mais leur plus grande réussite est la participation à l’Expo-Sciences de l’école. Les élèves ont été grandement valorisé par cette expérience où ils ont pu partager leurs connaissances avec leurs pairs. Ils ont non seulement partagé avec les élèves du secteur des sourds et leurs parents, mais également avec les élèves et les visiteurs du secteur entendant qu’ils ne connaissaient pas. Ils ont travaillé leurs aptitudes en communication gestuelle, notamment l’organisation de leur discours et ils ont acquis beaucoup de confiance en eux.

Les élèves ont également rapidement compris la logique sous-jascente à la programmation par le logiciel Robolab. Les notions mathématiques travaillées à travers les projets de robotique ont été intégrées beaucoup plus rapidement. Ils ont construit des apprentissages à partir de leurs connaissances antérieurs et en manipulant le matériel et ils en étaient très fiers.


Le site Web de robotique pourra être consulté à partir de site Web du secteur des sourds de la Polyvalente Lucien-Pagé à l’adresse suivante :

http://www.csdm.qc.ca/lpage/sds/Robotique/index.htm






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