Cette séquence d'activités sur le thème des robots mêle science, technologie et philosophie. Destinée à la classe de 6e EIST, elle peut aussi être mise en œuvre lors d’un rapprochement avec l’école primaire.

Présentation de la séquence d'activités

Cette séquence d'activités a été créée et mise en œuvre au collège Aimé Césaire de Paris (18^e), établissement faisant partie d’un réseau de réussite scolaire (RRS) relevant de l’éducation prioritaire, au cours de l’année 2013/2014 par Fatima Rahmoun, professeure de physique-chimie, et Emmanuelle Raux, documentaliste. Elle est organisée en quatre étapes dont deux d’entre elles conduisent les élèves à fabriquer un robot mobile capable de se déplacer en ligne droite et de changer de direction lorsqu’il rencontre un obstacle. La séquence est également l’occasion de réfléchir à la place des robots dans notre quotidien et de s’interroger sur leur éventuelle intelligence au cours d’un atelier philosophie.

Ce travail a été effectué en fin d’année scolaire en classe de 6^e EIST et a fait l’objet d’un rapprochement avec une classe de CM2 de l’école élémentaire voisine. Écoliers et collégiens ont été répartis de manière à former deux groupes mixtes d’environ 20 élèves. La partie de recherche documentaire (séquence 1) et l’atelier philosophie (séquence 4) ont été animés par la documentaliste du collège. Les parties à dominante scientifique et technologique (séquences 2 et 3) ont été encadrées par l’enseignante d’EIST et par la professeure des écoles. Chacun des groupes a été alternativement pris en charge par la documentaliste et par le duo « enseignante d’EIST/professeure des écoles ». Lors des phases de manipulation ou d’utilisation de l’outil informatique, les enseignantes ont veillé à ce que les sous-groupes d’élèves soient également mixtes (CM2/6^e).

Ce projet recouvre des éléments des programmes de l’école élémentaire et du collège (voir les objectifs notionnels et méthodologiques détaillés ci-dessous). S’il est mis en œuvre en classe de 6^e EIST, il s’appuie sur les connaissances et les compétences normalement acquises par les élèves au cours de leur scolarité à l’école primaire sur les circuits électriques. La séquence 2 a été conçue pour les remobiliser, ce qui apparaît comme un préalable indispensable à la fabrication des robots. Cette séquence permet d’aborder des notions et savoir-faire du programme de physique-chimie de la classe de 5^e. La conception du robot mobile permet, elle, de traiter plusieurs points du programme de technologie de 6^e. Dans le cadre du projet interdegré, les élèves de l’école primaire n’avaient pas encore étudié les circuits électriques avec leur enseignante qui comptait justement sur ce travail en collaboration avec le collège pour traiter ces éléments du programme.

Le découpage horaire des étapes tient compte de la durée des séances en classe généralement observée en EIST, soit deux à trois heures consécutives. Néanmoins, ce module peut être mené, avec quelques adaptations, en dehors du dispositif d’EIST en classe de technologie.

Etape 1 : des robots à tout faire

Résumé : Qu’est-ce qu’un robot et quelle place occupent ces machines dans nos sociétés ? Une recherche documentaire conduit les élèves à embrasser la variété des domaines dans lesquels les robots sont employés aujourd’hui.

Objectifs :

Définir ce qu’est un robot
Découvrir les domaines d’application des robots
Utiliser l’outil informatique.

Etape 2 : quatre défis électriques (séances 1 et 2)

Résumé : Cette étape structurée en quatre défis permet de rappeler (ou d’aborder) quelques concepts de base en électricité afin de préparer la fabrication du robot (étape 3)

Objectifs :

Rappeler le principe d’un circuit électrique.
Sensibiliser les élèves aux règles de sécurité (court-circuit).
Schématiser les montages réalisés.

Etape 3 : construisons un robot mobile !

Résumé : Les élèves construisent un robot mobile capable de changer de trajectoire lorsqu’il heurte un obstacle.

Objectifs :

Extraire d’un dessin, d’un plan, d’un schéma, d’un éclaté ou d’une nomenclature les informations utiles pour la fabrication ou l’assemblage d’un objet technique.
Utiliser rationnellement matériels et outillages dans le respect des règles de sécurité.
Réaliser un assemblage ou tout ou partie d’un objet technique.

Etape 4 : les robots sont-ils intelligents ?

Résumé : L’évolution des sciences et des techniques pose un certain nombre de questions d’ordre éthique ou métaphysique. Un atelier philosophie est proposé pour clore ce module afin de sensibiliser les élèves à cette dimension trop souvent oubliée des disciplines scientifiques et technologiques.

Objectifs : Réfléchir collectivement sur un thème. Favoriser l’expression de la pensée de l’élève.