Ensemble SPIKE™ Principal

De justesse

Programmez un rhino afin qu’il démarre et s’arrête avant de percuter quelque chose.

30 à 45 min.
Débutant
Niveaux 6-8
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Plan de leçon

1. Préparer

  • Lisez le matériel destiné aux élèves dans l’application LEGO® Education SPIKE.
  • Si nécessaire, prévoyez un cours préalable à l’aide du matériel de mise en route disponible dans l’application. Cela permettra à vos élèves de se familiariser avec l’ensemble LEGO® Education SPIKE Principal.

2. Éveiller (3 min)

  • Utilisez les idées évoquées dans la section Lancer une discussion ci-dessous pour engager une discussion en lien avec ce cours.
  • Visionnez la vidéo pour présenter le cours aux élèves.

3. Explorer (12 min)

  • En binômes, demandez à vos élèves de construire le rhino.
  • Demandez-leur de programmer le rhino afin qu’il se déplace d’un mètre et qu’il s’arrête le plus près possible d’une brique LEGO en position verticale, sans la toucher.
  • Invitez chaque binôme à placer son rhino à un mètre de la brique LEGO, à exécuter son programme et à observer ce qui se passe.
  • Encouragez-les à consigner leurs calculs afin qu’ils puissent s’y référer lors des deux défis suivants.

4. Expliquer (10 min)

  • Évoquez les différentes méthodes de calcul pour que le rhino s’arrête exactement à un mètre de sa position de départ.
  • Demandez à vos élèves d’utiliser leurs calculs existants pour recalculer les valeurs de leur bloc de programmation afin que le rhino s’arrête à une distance de 120 cm.
  • Pour ce challenge, ne leur accordez qu’une seule tentative.

5. Enrichir (15 min)

  • Invitez vos élèves à programmer le capteur de force situé sur le nez du rhino afin qu’il arrête les moteurs lorsqu’il percute un « mur » de briques.
  • Demandez-leur d’expliquer la différence entre l’utilisation de calculs et l’utilisation d’un capteur pour arrêter le rhino au niveau d’un objet.
  • N’oubliez pas de prévoir un peu de temps pour tout ranger.

6. Évaluer

  • Commentez les performances de chaque élève.
  • N’hésitez pas à utiliser les rubriques d’évaluation fournies.

Lancer une discussion

Lancez une discussion sur la manière dont vos élèves ont l’habitude d’apprendre à utiliser quelque chose de nouveau.

  • Lisent-ils le manuel de l’utilisateur ?
  • Utilisent-ils un guide de démarrage rapide ?
  • Font-ils des tests jusqu’à trouver la solution par eux-mêmes ?

Visionnez cette vidéo afin de présenter le cours à vos élèves.

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Astuces de construction

Construction en binôme
Ce modèle peut être construit en deux parties.

  • Partie A : le corps du rhino
  • Partie B : la tête du rhino

Pour limiter le temps de construction, vous pouvez réaliser l’intégralité de ce cours, à l’exception du challenge final, en utilisant uniquement le corps (une simple base motorisée).

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Circonférence des roues
La circonférence des roues est un concept crucial dans ce cours. Les roues que vous utiliserez possèdent un diamètre de 5,6 cm et parcourent une distance de 17,6 cm par rotation.

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Astuces de codage

Programme principal

SPIKE Extra resources Going Distance Step03-Program - fr-fr

Solution possible

SPIKE Extra resources Going Distance Step06-Hint01 - fr-fr

Autres programmes

SPIKE Extra resources Going Distance Teacher Solution - fr-fr

Différenciation

Pour simplifier :

  • Utilisez une distance correspondant à un multiple de la rotation complète d’une roue :

    ▷ Étant donné que les roues possèdent un diamètre de 5,6 cm et qu’une rotation de roue couvre une distance de 17,6 cm, il faut 5 rotations pour parcourir 88 cm.

  • Encouragez vos élèves à travailler avec les rotations plutôt qu’avec les secondes, même s’ils sont davantage habitués à cette unité. Cela augmentera la précision de mouvement de leur base motorisée car les rotations (ou degrés) ne sont pas liées à la vitesse des moteurs.

Pour aller plus loin :

  • Demandez à vos élèves de passer la vitesse du rhino à 25 % au lieu de 75 %. Observez leurs réactions !
  • Proposez-leur d’utiliser des roues plus petites. Observez à quelle vitesse ils relèvent le challenge.
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Opportunités d’évaluation

Checklist d’observation de l’enseignant
Créez un barème adapté à vos besoins, par exemple :

  1. Objectif partiellement atteint
  2. Objectif atteint
  3. Objectif dépassé

Utilisez les critères suivants pour évaluer la progression de vos élèves :

  • Travailler en équipe pour atteindre un objectif commun
  • Faire en sorte que chaque membre de l’équipe participe plus efficacement
  • S’entraider pour atteindre de nouveaux objectifs

Auto-évaluation

Demandez à chacun de vos élèves de choisir la brique qui représente le mieux ses performances.

  • Bleu : Nous avons travaillé en équipe et relevé les challenges ensemble.
  • Jaune : Nous avons travaillé en équipe pour relever les challenges et encouragé chacun à réussir.
  • Violet : Nous avons travaillé en équipe pour relever les challenges, encouragé chacun à réussir et atteint de nouveaux objectifs.

Évaluation par les camarades
Encouragez vos élèves à donner leur avis aux autres en :

  • Leur demandant d’évaluer mutuellement leurs performances à l’aide de l’échelle de briques colorées ci-dessus.
  • Leur demandant de donner, à tour de rôle, un avis constructif sur le travail de leurs camarades afin d’améliorer les performances de leur groupe lors du prochain cours.
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Extension Arts du langage

Pour intégrer des notions d’arts du langage :

  • Invitez vos élèves à avancer des arguments sur la meilleure manière de calculer les valeurs du bloc de programmation.
  • À la fin du cours, demandez à chaque élève d’expliquer à la classe la méthode qu’il a choisie.

Remarque : Cela étend la durée du cours.

Extension Mathématiques

Dans ce cours, vous avez déjà exploré des concepts mathématiques clés, notamment :

  • L’estimation des distances
  • L’utilisation de Pi x D pour calculer la circonférence des roues

Pour ajouter un autre élément mathématique :

  • Demandez à vos élèves de créer un tableau de valeurs répertoriant la rotation des roues et la distance parcourue.
  • Conseillez-leur d’utiliser ce tableau pour prévoir le nombre de rotations nécessaires pour parcourir une distance spécifique (par exemple, 2,5 mètres, 400 cm ou 3 500 mm).

Remarque : Cela étend la durée du cours.

Support pour l’enseignant

Les élèves doivent :

  • Faire des estimations pour évaluer les distances
  • Tester leurs découvertes et produire un raisonnement déductif pour améliorer un programme

Ensemble LEGO® Education SPIKE Principal

Selon le programme officiel de l’Education nationale des classes de 5ème, 4ème et 3ème (cycle 4) : “un enseignement de l'informatique est dispensé conjointement en mathématiques et en technologie. […] Il permet d'acquérir des méthodes qui construisent la pensée algorithmique et développe des compétences dans la représentation de l'information et de son traitement, la résolution de problèmes, le contrôle des résultats.”

Technologie:

  • Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques
  • Pratiquer des langages
  • Mobiliser des outils numériques
  • Se situer dans l'espace et dans le temps

Compétences spécifiques au programme de technologie:

  • Concevoir et représenter un algorithme en vue de programmer le comportement d’un système technique.
  • Utiliser un environnement de programmation graphique pour réaliser un programme commandant un système technique simple

Mathématiques:

  • Chercher
  • Modéliser
  • Représenter
  • Raisonner

Compétences spécifiques au programme de mathématiques:

  • Calculer les distances
  • Calculer une circonférence

Education aux médias et à l’information:

  • Argumenter: comment identifier les meilleures valeurs pour les blocs de programmation? Expliquer la méthode employée

Matériel pour les élèves

Téléchargez, consultez ou partagez la fiche de travail de l’élève sous la forme d’une page HTML ou d’un fichier PDF à imprimer.

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