Ensemble SPIKE™ Principal

La vitesse du vent

Indiquez la vitesse du vent à l’aide de données cloud quantitatives.

30 à 45 min.
Intermédiaire
Niveaux 6-8
lesson-header

Plan de leçon

1. Préparer

  • Lisez le matériel destiné aux élèves dans l’application LEGO® Education SPIKE.

2. Éveiller

  • Utilisez les idées évoquées dans la section Lancer une discussion ci-dessous pour engager une discussion en lien avec ce cours.
  • Présentez le cours.

3. Explorer (20 min)

  • En binômes, demandez à vos élèves de construire le robot indicateur de vent.
  • Demandez-leur d’exécuter le programme. Observez leurs réactions. Rappelez-leur qu’ils doivent indiquer une localisation pour que cela puisse fonctionner.

4. Expliquer (5 min)

  • Demandez à vos élèves d’expliquer de quelle façon le robot retransmet les données cloud et comment l’échelle de Beaufort est représentée.

5. Enrichir (15 min)

  • Demandez à vos élèves d’étendre le programme à l’aide de déclarations « IF ELSE » afin de représenter les différentes plages de l’échelle de Beaufort. Indiquez-leur de regrouper ces plages en 4 sections.
  • Demandez-leur d’indiquer la direction du vent dans leur programme (par exemple, à l’aide de flèches via la matrice lumineuse).
  • 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 le vent.

  • Parlez de ce que l’on peut faire ou ne pas faire les jours de vent (par exemple, faire voler un drone ou un cerf-volant, jouer au football ou au volley-ball, ou encore organiser une fête en extérieur).
  • Explorez diverses classifications de la vitesse du vent (par exemple, l’échelle de Beaufort).
  • Demandez à vos élèves de réfléchir à différentes façons de mesurer la vitesse du vent.

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

lesson-header

Astuces de construction

Alignement des moteurs
Vérifiez le bon positionnement des moteurs. Cela aura une influence sur la programmation du modèle.

teacher-motor

Redéfinition du modèle
Si le temps vous est compté, utilisez une version basique du modèle (i.e. ignorez l’étape de personnalisation).

teacher-repurpose

Utilisation de la matrice lumineuse
Utilisez un autre moteur ou des flèches via la matrice lumineuse pour indiquer la direction du vent.

teaxher-wind-direction

Échelle de Beaufort
La série de briques de couleur du modèle représente l’échelle de Beaufort, créée en 1805 par l’hydrographe britannique d’origine irlandaise Francis Beaufort. Elle se lit ainsi :

  • Bleu : plages 1 à 3 de l’échelle de Beaufort (1 à 12 mph ou 0,5 à 5,5 m/s) : très légère brise à petite brise
  • Vert : plages 4 à 6 de l’échelle de Beaufort (13 à 31 mph ou 5,5 à 13,8 m/s) : jolie brise à vent frais
  • Jaune : plages 7 à 9 de l’échelle de Beaufort (31 à 54 mph ou 13,8 à 24,4 m/s) : grand frais à fort coup de vent
  • Rouge : plages 10 à 12 de l’échelle de Beaufort (55 à plus de 73 mph ou 24,4 à 32,7 m/s) : tempête à ouragan
teacher-beaufort

Astuces de codage

Programme principal

SPIKE Life Hacks Windspeed Step03-Program - fr-fr

Solution possible

SPIKE Life Hacks Windspeed Teacher Solution - fr-fr

Autres programmes

SPIKE Life Hacks Windspeed Teacher Other - fr-fr

Différenciation

Pour simplifier :

  • Effectuez une activité « déconnectée » visant à familiariser vos élèves avec les plages de vitesse associées aux différentes couleurs. N’hésitez pas à vous inspirer du PDF fourni.

Pour aller plus loin :

  • Modifiez le robot indicateur de vent afin d’obtenir une plage de 180 degrés. Puis évaluez le temps nécessaire à son réétalonnage.
  • Demandez à vos élèves de concevoir leurs propres indicateurs de vent.

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 :

  • Utiliser des déclarations conditionnelles pour étalonner l’échelle
  • Étalonner l’échelle quelles que soient les données utilisées (unités)
  • Modifier le programme pour collecter et utiliser simultanément deux types de données différents (vitesse et direction du vent)

Auto-évaluation

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

  • Bleu : J’ai programmé le robot à l’aide de données cloud météorologiques pour qu’il affiche deux vitesses de vent pour trois localisations distinctes.
  • Jaune : J’ai programmé le robot pour qu’il utilise une échelle de Beaufort simplifiée à 4 plages pour trois localisations distinctes.
  • Violet : J’ai ajouté et programmé un moteur supplémentaire avec un cadran pour indiquer la direction du vent pour chaque localisation.

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.
student-07

Extension Arts du langage

Pour intégrer des notions d’arts du langage :

  • Demandez à vos élèves d’émettre des alertes à partir de leurs prévisions de vitesse du vent.
  • Dans le cadre de leurs prévisions, encouragez-les à expliquer le principe de formation du vent.

Remarque : Cela étend la durée du cours.

Extension Mathématiques

  • Lors de la programmation de l’angle du moteur pour indiquer la vitesse du vent :

    ▷ Expliquez à vos élèves qu’ils sont en train d’interpréter des déclarations portant sur la position relative de deux nombres.
    ▷ Expliquez qu’ils écrivent des déclarations d’ordre pour des nombres rationnels dans un contexte réel (par exemple, « vitesse du vent de 13,8 > 24,4 m/s » pour exprimer le fait que la vitesse du vent augmente). Ils doivent choisir des unités appropriées pour les mesures et définir l’amplitude de déplacement du moteur en proportion.

  • Demandez à vos élèves de travailler avec différentes unités (par exemple, mph, k/h, nœuds).

Remarque : Cela étend la durée du cours.

Monde professionnel

Les élèves qui ont apprécié ce cours pourraient être intéressés par les secteurs professionnels suivants :

  • Sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (ingénierie et technologie)
  • Sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (sciences et mathématiques)

Support pour l’enseignant

Les élèves doivent :

  • Explorer l’utilisation de données météorologiques en temps réel pour contrôler un résultat

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

Mathématiques:

  • Chercher
  • Modéliser
  • Représenter
  • Raisonner

Compétences spécifiques au programme de mathématiques:

  • Nombres rationnels, niveau de précision, en pourcentage (comprendre et utiliser la notion de fraction)
  • Représentation graphique (interpréter, représenter et traiter des données)
  • Position relative de deux nombres (comprendre et utiliser les nombres relatifs)
  • Unités de mesure (km/h, noeuds etc)

Sciences de la vie et de la terre:

  • Phénomènes météorologiques

Education aux médias et à l’information:

  • Présenter les prévisions météo
  • Représenter la donnée

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.

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.