Un témoignage pour le cycle 4

Point de départ : la progression établie Un témoignage pour le cycle 4 Point de départ : la progression établie

Gestion de l’éclairage par smartphone. Un témoignage pour le cycle 4 Gestion de l’éclairage par smartphone. Niveau 4ème  Les objets connectés  

Un témoignage pour le cycle 4 Situation problème Suite à une enquête de satisfaction auprès de ses clients, la société qui fabrique le système de gestion de l’éclairage connecté à un smartphone fait un bilan. Il apparait que les clients sont plutôt satisfaits du dispositif actuel car le pilotage de l’éclairage par smartphone est facile et ergonomique. Cependant l’enquête montre aussi que beaucoup d’utilisateurs souhaiteraient avoir plus de choix dans les ambiances d’éclairage proposées. La société choisit donc de faire évoluer son produit pour y inclure davantage de fonctionnalités. 

Production finale attendue Un témoignage pour le cycle 4 Production finale attendue La production finale sera la modification des programmes existants pour répondre à une nouvelle problématique notamment ajouter des nouvelles fonctionnalités au système de gestion de l’éclairage. Une présentation de la nouvelle fonctionnalité

Progression détaillée Un témoignage pour le cycle 4 Progression détaillée La séquence est articulée autour de quatre séances.   Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Séance 3 : Modification des programmes et tests. Séance 4 : Présentation des résultats.

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Situation problème : La société choisit donc de faire évoluer son produit pour y inclure davantage de fonctionnalités. Lucie est stagiaire auprès de l’ingénieur qui doit faire évoluer le produit. Avant de commencer les modifications du produit, l’ingénieur lui demande de lister les fonctionnalités actuelles du système de gestion de l’éclairage connecté à un smartphone

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Problème à résoudre : A partir des ressources et du matériel mis à votre disposition, vous devez aider Lucie à découvrir les fonctionnalités actuelles du système de gestion de l’éclairage en remplissant le diagramme de cas d’utilisation du système et analysant les réactions du système de gestion.

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Production attendue  : A partir des ressources et du matériel mis à disposition, remplir le diagramme de cas d’utilisation du système et comprendre ce qui se passe entre le smartphone et la carte Arduino . Compétences travaillées (socle commun) S’approprier des outils et des méthodes Piloter un système connecté localement ou à distance. Domaine du socle : 2 Compétences associées Analyser le comportement attendu d’un système réel. Connaissances Objets connectés Forme et transmission du signal Notion d’algorithme et de programme Capteur, actionneur, interface Notion de variable informatique

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Le diagramme de cas d’utilisation doit permettre aux élèves de bien comprendre : qu’une identification de chaque appareil est nécessaire pour savoir qui communique avec qui. Fonction appairage de la communication bluetooth Appairage Identifiant Bluetooth de l’objet cible donné à l’îlot

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. Le diagramme de cas d’utilisation du système de gestion de l’éclairage connecté à un smartphone. Gestion de l’éclairage par smartphone

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 1 : Prise en main du système et compréhension du fonctionnement du système. La compréhension de ce qui se passe entre le bandeau lumineux et smartphone permet l’analyse des différents programmes. Pourquoi lorsque le smartphone et le module Bluetooth sont connectés et que j’appuie sur le bouton « Allumer » du smartphone le bandeau lumineux s’allume?

Analyse du programme de l’interface visuel sur smartphone sur le logiciel : App Inventor

Un témoignage pour le cycle 4 Analyse du programme principal de la carte Arduino sur le logiciel : Ardublock

Un témoignage pour le cycle 4 Analyse du sous-programme « allume » de la carte Arduino sur le logiciel : Ardublock.

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Situation problème : Lucie sait utiliser le système de gestion d’éclairage connecté à un smartphone. Elle a compris que pour fonctionner : le smartphone et le module Bluetooth devaient être connectés entre-eux (appairer). Que lorsqu’on appuie sur le bouton « Allumer » sur le smartphone celui-ci envoie un « 1 » à la cible pour allumer le bandeau lumineux. Que lorsqu'on appuie sur le bouton « Eteindre » sur le smartphone celui-ci envoie un  « 0 » à la cible pour éteindre le bandeau lumineux. Pour faire évoluer le produit, Lucie va devoir lire la fiche technique du système pour réfléchir sur les fonctionnalités possibles et devra modifier le cahier des charges fonctionnel actuel.

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Problème à résoudre : A partir des ressources mises à votre disposition, vous devez aider Lucie à modifier le cahier des charges fonctionnel pour ajouter des fonctionnalités au système de gestion de l’éclairage.

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Production attendue : Elaboration du nouveau cahier des charges avec prise en compte des critères d’appréciation, des performances (ou niveau de critères d’appréciation) et les conditions d’essais. Compétences travaillées (socle commun) Concevoir, créer, réaliser S’approprier le cahier des charges.  Domaines du socle : 4 Compétences associées  C2.3 : S’approprier un cahier des charges. Identifier les conditions, contraintes (normes et règlements). Qualifier et quantifier simplement les performances d’un objet existant ou à créer. Connaissances Le cahier des charges Besoin, contraintes, normalisation

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Le cahier des charges modifié : Fonction principale 1 : Le bandeau lumineux doit éclairer une pièce avec une lumière d’ambiance

Un témoignage pour le cycle 4 Séance 2 : Réflexion sur les nouvelles fonctionnalités possibles et modification du cahier des charges. Le cahier des charges modifié : Fonction principale 2 : Le bandeau lumineux doit être pilotable à distance par un smartphone.

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Situation problème  : Lucie propose donc à l’ingénieur de rajouter les fonctionnalités suivantes : L’éclairage peut être « Rouge », L’éclairage peut être « bleu », L’éclairage peut être « vert » Lucie doit maintenant réaliser les évolutions afin d’ajouter les nouvelles fonctionnalités au système de gestion d’éclairage connecté à un smartphone.

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Problème à résoudre : A partir des ressources mises à votre disposition vous devez aider Lucie à réaliser les nouvelles fonctionnalités, pour cela vous devez : Programmer la carte Arduino pour qu’elle commande la nouvelle fonctionnalité. Changer l’interface graphique du smartphone pour ajouter une visualisation de la nouvelle fonctionnalité.

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Production attendue : A partir des ressources mises à disposition, définir un nouveau « message » circulant entre le smartphone et le module Bluetooth. Exemple de nouveau « message » : Ambiance Rouge

« Ambiance Rouge » Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Mise en œuvre de la nouvelle fonctionnalité : « Ambiance Rouge » Côté Smartphone :

« Ambiance Rouge » Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Mise en œuvre de la nouvelle fonctionnalité : « Ambiance Rouge » Sur l’interface visuelle Ajout un bouton : Ambiance Rouge

« Ambiance Rouge » Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Mise en œuvre de la nouvelle fonctionnalité : « Ambiance Rouge » Zoom sur le programme App Inventor : Ajout d’un programme activant le bouton « Ambiance Rouge » Programme activant le bouton « Ambiance Rouge » de l’interface visuelle du smartphone

« Ambiance Rouge » Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Mise en œuvre de la nouvelle fonctionnalité : « Ambiance Rouge » Côté Système d’éclairage : Création d’un algorithme : « Ambiance Rouge »

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Côté Système d’éclairage : Modification de l’algorithme principal pour intégrer l’algorithme « Ambiance Rouge » « Si recevoir nombre sur canal 0 = 2 alors appeler fonction Ambiance Rouge »

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Organisation du travail : Îlot n°1 Îlot n°4 Îlot n°2 Îlot n°5 « Ambiance Rouge » « Ambiance Verte » Îlot n°3 Îlot n°6 « Ambiance Bleue »

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Organisation du travail : Îlot n°1 2 à 3 élèves 2 à 3 élèves

Séance 3 : Modification des programmes et tests. Un témoignage pour le cycle 3 Séance 3 : Modification des programmes et tests. Compétences travaillées (socle commun) Concevoir, créer, réaliser Imaginer des solutions en réponse au besoin Domaine du sole : 4 Mobiliser des outils numériques Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communiquant. Domaine du socle : 2 Compétences associées  C2.5 : Imaginer des solutions pour produire des objets et des programmes informatiques en réponses au besoin. C2.7 : Imaginer, concevoir et programmer des applications informatiques nomades C8.9 : Ecrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu. C8.A : Ecrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des évènements extérieurs. Connaissances Représentation de solutions (algorithmes). Notions d’algorithme et de programme Capteur, actionneur, interface Notion de variable informatique Déclenchement d’une action par un évènement, séquences d’instructions, boucles, instructions conditionnelles. Systèmes embarqués

Séance 4 : Présentation des résultats. Un témoignage pour le cycle 4 Séance 4 : Présentation des résultats. Situation problème 4 : Lucie a apporté des évolutions au système actuel, elle les a testé et est contente du résultat car il respecte le cahier des charges modifié. Mais elle pense réaliser une présentation assistée par ordinateur pour expliquer clairement son travail à l’ingénieur afin qu’il comprenne bien et surtout qu’il valide les nouvelles fonctionnalités qu’elle a créée. http://images.google.fr/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.conseilsmarketing.fr%2Fwp-content%2Fuploads%2F2008%2F03%2Fpresentation-orales.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.conseilsmarketing.com%2Ftechniques-de-ventes%2Fcomment-reussir-ses-presentations-orales-2&h=241&w=644&tbnid=bdOOYH5dhd8ZMM%3A&docid=sfQQh5rpVaNvOM&ei=LZLlVtmzEcuya5nYsfAN&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=179&page=2&start=17&ndsp=22&ved=0ahUKEwiZ_u3Nh77LAhVL2RoKHRlsDN4QrQMIXzAU

Séance 4 : Présentation des résultats Un témoignage pour le cycle 4 Séance 4 : Présentation des résultats Problème à résoudre : Vous devez aider Lucie à réaliser un diaporama pour expliquer les modifications opérées sur le système de gestion de l’éclairage. Vous insisterez sur la modification de l’interface visuelle du smartphone ainsi que sur le programme associé sur App Inventor. Vous détaillerez également votre démarche pour réaliser le programme sur Ardublock. Production attendue : Un diaporama sur un logiciel de présentation assistée par ordinateur Une présentation orale avec démonstration.

Séance 4 : Présentation des résultats Un témoignage pour le cycle 4 Séance 4 : Présentation des résultats Compétences travaillées (socle commun) S’approprier des outils et des méthodes Présenter à l’oral et à l’aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet. Domaine du socle : 2 Compétences associées Connaissances Outil numérique de présentation Charte graphique

Sitographie Un témoignage pour le cycle 4 Aide à l’algorithmie : https://studio.code.org/s/20-hour Cours sur app inventor : https://ram8647.appspot.com/mobileCSP/course Téléchargement d’Arduino Augmenté (avec ardublock) : http://duinoedu.com/ tutoriaux Ardublock : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/technologie/technologie.php?rub=tutoriaux#t5 Formation App Inventor : http://collegetech.free.fr/files/Formation%20AppInventor.pdf Configuration de la liaison arduino - app inventor (Bluetooth) : http://eduscol.education.fr/sti/ressources_techniques/app-inventor-exemples-dihm-android-pour-carte-arduino

Remerciements Un témoignage pour le cycle 4 Ce travail collaboratif a été mené pour la rédaction des séances et la mise en forme du diaporama par : CRTec de Maisons-Alfort : Karl Thomas, Nicolas Dromas, Cécile Sarinena-Jansana  Sous la direction de M. Vincent Montreuil IA-IPR de SII.

Documents sur le site académique Un témoignage pour le cycle 4 Documents sur le site académique La fiche pédagogique de la séquence Gestion de l'éclairage par smartphone

Documents sur le site académique Un témoignage pour le cycle 4 Documents sur le site académique Les ressources élèves (Fiche technique, Notice d’utilisation, Coup de pouce, Cahier des charges,….)

Documents sur le site académique Un témoignage pour le cycle 4 Documents sur le site académique Vous retrouverez sur le site académique tous les documents pédagogiques et techniques nécessaires pour la mise en œuvre du projet : La fiche pédagogique de la séquence Gestion de l'éclairage par smartphone Les ressources élèves (Fiche technique, Notice d’utilisation, Coup de pouce, Cahier des charges,….) Les fichiers de travail (Programmes Arduino, programme s App Inventor) Des ressources professeur Nous vous souhaitons une excellente mise en place de cette séquence si vous décidez de l’expérimenter l’an prochain. Nous attendons votre retour sur expérience !