Base lunaire

• Lisez le projet et la documentation pertinente figurant dans l’Aide-enseignant.
• Définissez la façon dont vous souhaitez présenter ce projet. Vous pouvez utiliser la vidéo fournie avec le projet ou utiliser votre propre contenu.
• Déterminez le résultat final de ce projet. Par exemple, définissez les paramètres des présentations de vos élèves et les éléments spécifiques qu’ils doivent inclure dans leurs documents.

La lune est le satellite naturel de la Terre, et le lieu le plus proche où nous pouvons nous rendre dans l’espace. L'établissement d’une base sur la lune, sur Mars ou sur une autre planète est une quête pour l’humanité. Comme les humains sont déjà allés sur la lune, les solutions à certaines difficultés sont connues. D’autres défis doivent être relevés avant que nous puissions atteindre cet objectif. Par exemple, notre capacité à déplacer des objets dans l’espace représente certainement l’un de ces défis.

Des fusées sont utilisées pour envoyer des personnes et du matériel dans l’espace. Afin de faciliter la tâche des astronautes, des robots ont été développés pour remplir différentes fonctions. Par exemple, des robots peuvent être programmés pour se déplacer d’eux-mêmes ou pour attraper des objets. L’invention de robots destinés à la lune commence sur la Terre, en testant les comportements et en ajustant les conceptions avant d’envoyer les robots dans l’espace.

Questions pour la discussion de groupe

1. Comment peut-on envoyer des objets sur la lune ?
   Des objets peuvent être envoyés sur la lune, ou ailleurs dans l’espace, en utilisant des fusées.
2. Comment des objets peuvent-ils alunir ?
   De nombreuses méthodes, telles que des parachutes, des ballons et des fusées ont été inventées pour garantir un alunissage sûr des colis. L’atmosphère de la lune est extrêmement ténue, si bien que les parachutes ne constituent pas une bonne solution. Traditionnellement, des fusées sont utilisées.
3. Quel est un bon moyen de créer et de construire une base sur la lune ?
   Des robots sont souvent utilisés pour des tâches qui seraient trop dangereuses pour les humains.

Construction et programmation
Les élèves doivent construire un robot pouvant se déplacer et tourner, puis programmer ce robot pour qu’il se déplace sur une surface.

Les élèves peuvent utiliser les petits modules, pour que le robot les ramasse, ou construire leurs propres modules.

Ce programme permet à vos élèves de comprendre le comportement du robot. Donnez du temps à vos élèves pour qu’ils explorent, jouent et se familiarisent avec les mouvements du robot.

Pour contrôler le mouvement du robot, il est important de comprendre la relation entre la puissance du moteur et le temps. Par exemple, sur une même durée, le robot ira plus loin si le niveau de puissance est réglé sur 10 plutôt que sur 4.

Voici certains éléments dont les élèves doivent tenir compte lors de la construction de ce modèle :

• Les pneus avant sont plus grands que le pneu arrière.
• Le fil du moteur ne doit pas interférer avec le mécanisme.
• Les pneus sont montés correctement sur leur moyeu.

Option de construction par équipe
Si vous avez suffisamment de dispositifs, vous pouvez réduire le temps de construction de ce modèle en demandant à chaque élève de construire une partie du robot de son équipe :
L'élève A peut construire des étapes 1 à 23.
L'élève B peut construire des étapes 24 à 41.

Préparez et essayez une solution :

• Définissez le chemin que votre robot doit suivre pour arriver au premier module de la base lunaire.
• Programmez votre robot pour qu'il atteigne le premier module.

Essayez de modifier votre solution :

• Définissez le chemin que votre robot doit suivre pour arriver au premier et au second module de la base lunaire.
• Prévoyez le chemin que votre robot doit suivre pour arriver à sa destination finale.
• Programmez votre robot pour qu'il suive ces chemins.

Les élèves doivent prendre du temps pour compiler les informations qu’ils ont collectées tout au long du projet.

En fonction des compétences sur lesquelles vous souhaitez mettre l’accent, vous pouvez demander à chaque équipe un ou plusieurs des éléments suivants :

• une esquisse de leur stratégie (décomposition)
• une vidéo de leur robot ramassant les modules lunaires (évaluation)
• une vidéo les montrant en train d’expliquer leur solution (abstraction)
• une capture d’écran de leur séquence de programmation (pensée algorithmique)
• une explication de leur programme (pensée algorithmique)
• des images et explications de certains des tests qu’ils ont réalisés au cours du projet (évaluation)

Organisez une session au cours de laquelle chaque équipe peut présenter une démonstration de sa ou ses solutions.

Vous pouvez rendre ce projet plus difficile et plus intéressant en ajoutant une ou plusieurs des conditions suivantes :

• Utilisez plus de deux modules.
• Le trajet doit être terminé en une minute au plus.
• Le robot peut seulement tourner de 90 degrés vers la droite pendant son parcours.

Opportunités pour approfondir l’apprentissage et encourager la collaboration.

Les questions mathématiques suivantes peuvent être formulées pour ce projet :

• Deux des modules ont parfaitement aluni. Les deux autres modules ont aluni sur une ligne parallèle à celle des deux précédents. Montrez où ils pourraient avoir aluni et programmez le robot pour ramasser les modules.

• Deux modules ont aluni à une distance de 20 cm l’un de l’autre. Les deux autres modules ont aluni de telle façon que les quatre modules, au total, créent un rectangle d’un périmètre inférieur à 60 cm. Montrez où ces modules pourraient avoir aluni et programmez le robot pour les ramasser.

• Les quatre modules doivent être ramassés par deux robots différents, mais ils doivent arriver à la base en même temps.

• Demandez aux élèves de construire leurs propres modules et de créer leur propre mission de construction d’une base sur la lune.