METTRE EN PLACE DES PROJETS POUR MIEUX ACCOMPAGNER LES ÉLÈVES. Rencontre de l Orme Marseille Jean-Baptiste CIVET

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Marie-Thérèse Jacques
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1 METTRE EN PLACE DES PROJETS POUR MIEUX ACCOMPAGNER LES ÉLÈVES Rencontre de l Orme Marseille Jean-Baptiste CIVET

2 Un contexte 2 Extraits «Le rôle de la preuve, établie par le raisonnement, est essentiel et l on ne saurait se limiter à vérifier sur des exemples la vérité des faits mathématiques. L enseignement des mathématiques conduit à goûter le plaisir de découvrir par soimême cette vérité, établie rationnellement et non sur un argument d autorité, et à la respecter. Faire des mathématiques, c est se les approprier par l imagination, la recherche, le tâtonnement et la résolution de problèmes, dans la rigueur de la logique et le plaisir de la découverte.» Introduction - Programmes du collège édition 2008

3 Un contexte 3 Extraits A propos de la démarche d investigation dans les sciences expérimentales d une part et les Mathématiques d autre part. «Une éducation scientifique complète se doit de faire prendre conscience aux élèves à la fois de la proximité de ces démarches (résolution de problèmes, formulation respectivement d hypothèses explicatives et de conjectures) et des particularités de chacune d entre elles, notamment en ce qui concerne la validation, par l expérimentation d un côté, par la démonstration de l autre.» Introduction - Programmes du collège édition 2008

4 Un contexte 4 Extraits A propos de la démarche d investigation dans les sciences expérimentales d une part et les Mathématiques d autre part. Séminaire «Une éducation scientifique complète se doit de faire prendre conscience aux élèves à la fois de la proximité de ces Rencontre démarches de (résolution l Orme 2010 de problèmes, formulation respectivement d hypothèses Rencontre explicatives de et l Orme de conjectures) 2011 et des particularités de chacune d entre elles, notamment en ce qui concerne la validation, par l expérimentation d un côté, A voir par sur la le démonstration site académique de l autre. de» Mathématiques d Aix-Marseille Introduction - Programmes du collège édition 2008

5 Pantographe à polygone 5 Quelques objectifs Facile à assembler Elèves : comprendre pourquoi ça marche Enseignants : expérimenter, démontrer, cartographier les parallélogrammes

6 La robotique dans l éducation 6 Un tour d horizon Extrait d un reportage TV (10min)

7 7 Atelier de robotique au collège Dans le cadre de l accompagnement éducatif, un projet de robotique est mené le vendredi de 16h30 à 18h30. L atelier de robotique a pour objectif de faire comprendre, à des élèves de collège, les enjeux Mathématiques (angles, échelles, proportionnalité, calcul de périmètres de cercles et polygones, raisonnement, algorithimie etc.) rencontrés dans les problèmes de robotique. Pour cela, les élèves travaillent sur la gamme de Lego Mindstorm NXT.

8 Atelier de robotique au collège Cette gamme semble la

cours à leurs expérimentations, la réalisation des robots

Les élèves avancent à leur rythme (avantage du

fonction de leurs questionnements, des résultats de leurs

8 8 Atelier de robotique au collège Cette gamme semble la mieux adaptée à des élèves de collège pour laisser libre cours à leurs expérimentations, la réalisation des robots ne devant pas être un frein pour cet atelier. Les élèves avancent à leur rythme (avantage du fonctionnement en atelier sous forme de groupe) en fonction de leurs questionnements, des résultats de leurs expérimentations, de leurs choix de travail etc. L enseignant est animateur et non directeur

9 9 Un objectif pour les élèves : le concours de robotique Chaque année le concours de robotique se déroule à Drancy en région parisienne. Ce concours international est organisé par la société First qui a désigné l association Planète Science comme organisatrice du concours en France. Il s agit du challenge First League Lego.

10 Un objectif pour les élèves : le concours de robotique Ce concours consiste en la réalisation d un robot autonome capable de réaliser des missions sur une aire de jeux.

10 10 Un objectif pour les élèves : le concours de robotique Ce concours consiste en la réalisation d un robot autonome capable de réaliser des missions sur une aire de jeux. Les modalités sont communiquées deux mois avant la compétition. Une aire de jeu ainsi que les objets de cette aire sont alors fournis à chaque équipe par l organisation. Au plus le robot réalise de missions (activer un bras mécanique, récupérer des objets sur la nappe, les déposer à un autre endroit etc), au plus il marque de points.

11 11 Un objectif pour les élèves : le concours de robotique

12 12 Des objectifs pour les enseignants Cet atelier est riche de pratiques alternatives d enseignement et est un cadre facilitateur à l évaluation de compétences du B2I ou du socle commun de compétences. Outre la production de robots, les élèves se plaisent à produire des vidéos «souvenir» de leurs robots éphémères.

13 13 Des objectifs pour les enseignants De plus, les élèves gagnent en autonomie et en capacité de raisonnement avec un glissement progressif du fonctionnement par «essai-erreur» à un fonctionnement impliquant davantage de réflexion en amont de la réalisation du robot.

14 14 Des objectifs pour les enseignants Enfin cet atelier développe également l esprit d équipe. Outre la solidarité que cela implique lors du concours lorsque le robot ne répond pas comme il le devrait et qu il est nécessaire de le reprogrammer ou de le modifier, il est également à noter que les élèves prennent conscience que le travail qu ils réalisent servira aux élèves qui leur succèderont (conception d une base robotisée performante, amélioration des concepts précédents, retour d expérience etc.) Sans compter la participation d autres classes ou sections du collège

reprogrammer ou de le modifier, il est également à noter que les élèves prennent conscience que le travail qu ils réalisent servira aux élèves

15 15 Des objectifs pour les enseignants Enfin cet atelier développe également l esprit d équipe. Outre la solidarité que cela implique lors du concours lorsque le robot ne répond pas comme il le devrait et qu il est nécessaire de le reprogrammer ou de le modifier, il est également à noter que les élèves prennent conscience que le travail qu ils réalisent servira aux élèves qui leur succèderont (conception d une base robotisée performante, amélioration des concepts précédents, retour d expérience etc.) Sans compter la participation d autres classes ou sections du collège

16 16 Des objectifs pour les enseignants Et les Mathématiques dans tout ça? Démarrer Rechercher une erreur (Différents terrains ) Expérimenter (Suivi feuille A4-43 ) Expérimenter (Amélioration du robot ) Raisonner (Suiveur de ligne - 27 ) Raisonner (Suiveur de lumière )

17 17 Résolution de problèmes de Robotique à l aide des Mathématiques Exemple : Tourner à 90 sur une surface sans glissement

8/40 = 1/5 Ainsi, si l on veut faire tourner la grande roue de

18 18 Résolution de problèmes de Robotique à l aide des Mathématiques Exemple : Tourner «lentement» avec les engrenages 8/40 = 1/5 Ainsi, si l on veut faire tourner la grande roue de 45, il faut effectuer 5 fois plus de rotation au niveau du pignon moteur, soit 225

19 19 Rotation ou Rotation?

20 20 Quelques exemples de traces écrites

21 21 D autres exemples Puissance de deux et distributivité

22 22 D autres exemples

23 23 D autres exemples

24 24 Un ensemble important de ressources pour la classe

25 25 Fonctionnement de la gamme NXT

26 26 Fonctionnement de la gamme NXT

27 27 Interface de programmation

28 28 Interface de programmation

29 29 Interface de programmation

30 30 Mise en boite et détection de ligne (Transformée de Hough)

31 31 Transformée de Hough

32 32 Transformée de Hough

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