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La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris 1.

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1 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 1

2 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Niveau 4 ème « Communication et gestion de linformation » Support : Robot programmable, simulant une tondeuse à gazon automatique. 3 séquences pédagogiques : Identifier les étapes dun programme et modifier un programme existant. Identifier les chaînes dinformations et dénergies. (non présentée) Etude des capteurs de distance. (non présentée) 2 Robot Tondeuse Présentation générale

3 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Robot Tondeuse Présentation générale Classe : 4 ème. Durée de la séquence 1 : 8 séances. Organisation de la classe : 6 groupes de 3 ou 4 élèves. Pré-requis : Maîtrise de loutil informatique. (cf. B2i ) Les connaissances du programme de technologie : Traitement du signal : algorithme, organigramme, programme. Les capacités du programme de technologie : CapacitésCritères de réussite - Identifier les étapes dun programme de commande représenté sous forme graphique. - Modifier la représentation du programme afin de répondre à un besoin et valider le résultat obtenu. - La maîtrise de la communication est nécessaire à laboutissement de toute activité de lélève. Lélève devra être capable : - didentifier les étapes dun programme. - de modifier un programme afin de répondre à un besoin. - dexposer à loral ou à lécrit le résultat des expérimentations. 3

4 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris CapacitésCritères dévaluationIndicateurs de réussite Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique Participer à la conception, à la mise en œuvre dun algorithme, dun protocole, dune procédure, dun programme. Identifier les étapes dun programme Modifier un programme existant. Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus ; communiquer à laide de langages ou doutils scientifiques et technologiques. Exprimer à lécrit ou à loral les étapes d'une démarche de résolution. Lélève présente et explique lenchaînement des idées concernant une des étapes de la démarche de résolution en respectant les consignes. Les Capacités du socle : Compétences 3B et 1. Robot Tondeuse Présentation générale 4

5 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Le support et son contexte : Cahier dexpérimentation, fiches dactivités, simulation dun robot tondeuse. Supports matériels : Robot POB Technology, postes informatiques. La situation-problème : Comment traiter lévolution dune tondeuse à gazon automatique en fonction du besoin ? La structure de la séquence : –présentation de la séquence, du problème à résoudre, du robot. –Démarche dinvestigation pour résoudre le problème posé (hypothèses…) –Traitement de la solution de programmation à laide dun logiciel. –Expérimentation de la solution de programmation par simulation, par pilotage du robot. –Correction et synthèse des acquis sur la programmation. Les consignes données à lélève : suivre les consignes du cahier dactivités, noter le bilan des expérimentations, échanger au sein du groupe et proposer une solution à la problématique de départ. Les aides, les guidances : Les ressources sur le réseau, sur le robot, les vidéos. Les modalités de lévaluation : Présentation orale des expérimentations menées. Comportement obtenu du robot. Robot Tondeuse Présentation générale 5

6 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 6 Séquence 1 Activité 1 Présentation du ROBOT : Vidéo qui présente la mise en œuvre du ROBOT et son interaction avec le logiciel RISBEE. Distribution des cahiers dexpérimentations. Distribution de fiche de prise de notes. Découverte de loutil pédagogique qui va simuler un « ROBOT Tondeuse ». Problématique 1 : Comment tondre une simple allée en ligne droite, sans intervention humaine ? Démarche dinvestigation: Les élèves réalisent le programme proposé par le professeur, puis ils émettent des hypothèses sur la fonction de chaque icône. Le robot avance pendant 3 secondes.

7 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Vidéo qui présente RISBEE et le robot. 7

8 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 8 Séquence 1 Activité 1 Expérimentations : Les élèves testent le programme réalisé et répondent aux questions suivantes : Mesurer et donner la distance parcourue en 3s. Déduire le temps davance pour parcourir 1 mètre. Mise en évidence de la temporisation. Lingénieur demande aux élèves de modifier le programme initial afin quil revienne à la position initiale. Hypothèses : Les élèves émettent des hypothèses en groupes afin de répondre au besoin de lingénieur. Suite aux hypothèses émises, les élèves réalisent le programme puis le testent en le transférant au robot.

9 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 9 Séquence 1 Activité 1 Conclusions : Chaque groupe présente oralement : ses hypothèses de départ, son bilan de lobservation, et ses conclusions quant au comportement obtenu du robot par rapport à la programmation. Après présentation du résultat obtenu par chaque groupe, le professeur proposera une solution. Question finale : Ce programme répond-il à la problématique de départ ?

10 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 10 Séquence 1 Autres activités Activité 2 : Mesurer la hauteur de la pelouse : Problématique : Comment positionner la lame de la tondeuse sur 3 hauteurs équidistantes ? Mesure de 3 hauteurs afin de répondre au besoin du client. Activité 3 : Tondre en espace clos sans obstacle : Problématique : Comment tondre une surface carrée sans obstacle ? Démarche de résolution problème. Activité 4 : Tondre en espace clos avec obstacle : Problématique : Comment assurer l'évolution de la tondeuse sur toute la surface engazonnée, en un temps raisonnable (avant repousse) et quel que soit l'aménagement de ladite surface ? Démarche de résolution problème.

11 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 11 Evaluation des compétences du programme de technologie: Identifier les étapes dun programme : –Etre capable de : Identifier la fonction de chaque icône. Expliciter la logique de programmation graphique dun robot. Modifier un programme afin de répondre à un besoin : –Etre capable de : comprendre et interpréter le besoin. Traduire le besoin en solution informatique, émettre des hypothèses. Réaliser une démarche dinvestigation. Faire un bilan de lexpérimentation et en tirer des conclusions. Valider le besoin de départ.

12 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 12 Evaluation des compétences du socle : A la fin de chaque activité, le professeur évalue ces compétences par des présentations orales au sein de chaque groupe. Informations pratiques pour le professeur sur lévaluation : Evaluation collective ou individuelle. Pertinence des solutions proposées. Démarche utilisée pour résoudre la problématique. Expression et vocabulaire utilisés pour la présentation. Pratiquer une démarche expérimentale en technologie : –Etre capable de :(Pilier 3 du socle) Participer à la conception, à la mise en œuvre dun algorithme, dun protocole, dune procédure, dun programme : –mettre en œuvre un raisonnement, une méthode, une technique.

13 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris 13 Evaluation des compétences du socle : Critères de réussite : - Lélève identifie un protocole, une méthode qui correspond à la question posée. - Lélève reconnaît le contexte ou les conditions dutilisation dun protocole. - Lélève met en œuvre une démarche par essais erreurs, un protocole expérimental, simples et connus. - Le problème est clairement formulé. - Le programme de commande obtenu répond aux contraintes du cahier des charges d'évolution du produit. Evaluation de la maitrise du français : –Etre capable de : (Pilier 1 du socle) Faire un compte rendu dexpérience à loral. Rédiger une réponse écrite. Acquérir un vocabulaire juste et précis et lutiliser à bon escient. Comprendre un énoncé, une consigne.

14 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Matériels et logiciels : Matériels : Robot (coût : 399 euros), ordinateurs. Consommables : mètres, feutres effaçables, piles. Moyens spécifiques : les ressources mises en place sur le réseau. Logiciels : logiciel RISBEE (gratuit et compatible avec dautres automatismes ce soft produit du C et VB depuis la programmation graphique), Acrobat Reader. 14

15 La technologie au collège Auteur : John LeclercAcadémie de : Versailles Séminaire national du 19 mai Paris Interface du logiciel RISBEE Démonstration du ROBOT (activité 4) 15


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