Cadrage théorique de l'utilisation de robots pédagogiques.

D'après le site d'Edurobot : http://www.edurobot.ch/site/?page_id=111

Situation d'utilisation de robots pédagogiques = situation-problème pour l'élève (activité concrète) -> Il va développer des stratégies (identification des objectifs et les notions théoriques et pratiques, construction et programmation du robot, tests, amélioration et correction éventuelles, auto-évaluation).

Rôle de l'enseignant : Il doit guider les élèves et les pousser à trouver eux-mêmes les réponses à leurs questions. Et il doit les aider (en les questionnant) à réflechir à leur démarche de travail.

Apprentissage basé sur la valorisation de l'erreur : L'erreur devient le "moteur" des apprentissages. En faisant des erreurs, l'élève cherchera à comprendre l'origine du problème et tentera de le résoudre, lui permettant de mieux comprendre comment marche le robot et il aura un raisonnement mieux construit et une réflexion sur sa démarche.
 
Utilisation des robots pédagogiques = facteur de motivation pour les élèves -> L'utilisation de ces robots permet d'introduire un tiers dans la relation pédagogique enseignant-élève. L'élève se décharge, il ne se sent pas responsable des erreurs qu'il commet et s'il se trompe, ça n'est pas grave. C'est le robot qui porte le "fardeau" de l'erreur.

Objectifs :
- Favoriser les apprentissages grâce à la robotique (par exemple: développer des compétences en mathématiques).
- Permettre aux élèves d'avoir une approche de la programmation et de l'automatisation.
- Offrir aux élèves des activités concrètes de mathématiques et de physique.
- Rendre le cours plus intéressant et varier le mode d'apprentissage, permettant ainsi de tenir compte des différentes stratégies d'apprentissage des élèves.


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L'auteur :

Seymour Papert a travaillé pendant quatre ans avec Piaget, sa vision des choses sur l'apprentissage se rapproche donc des idées de Piaget, mais également de celles de Paulo Freire. Il est mathématicien, informaticien et éducateur au Massachusetts Institute of Technology. Mais surtout, il est l'un des protagonistes de l'Intelligence Artificielle et il est l'inventeur du langage de programmation Logo.

 

Idées principales de l'ouvrage :

Avant, la plupart des métiers était de reproduire les techniques apprisent lors d'une formation. Mais aujourd'hui, dans la plupart des professions, il est devenu nécessaire d'apprendre des techniques nouvelles, de "manipuler des concepts originaux", "d'évaluer des situations inédites" et de "faire face à l'imprévu"(p.7). Finalement, l'évolution rapide des métiers et des technologies accroisse le besoin de capacités d'apprentissage.

Donc selon l'auteur, il est primordial de préparer les enfants à affronter ce monde du travail qui les attend, en les formant à l'utilisation des technologies (grâce à l'apport d'outils, de matériaux et d'une culture scientifique appropriée) mais aussi en leur donnant l'occasion d'avoir des responsabilités individuelles dans un projet concret (Seymour Papert critique l'école du type "institution bancaire") et en favorisant la pensée scientifique.

 

Pour Seymour Papert, dans une classe, les projets en robotique permettent aux élèves d'inventer et de créer des créatures artificielles équipées de senseurs et qui contrôlent de petits moteurs. Ils doivent également programmer leur robot en utilisant un langage de programmation tel que le Logo, qui est assez simple. Ces projets sont l'occasion pour les élèves d'exprimer leur imagination, mais surtout de s'individualiser et d'aborder la pensée scientifique toute en douceur... Ils essaient des choses, observent ce qu'ils ont fait et il y a tout un travail de réflexion pour améliorer le projet, pour comprendre et corriger les erreurs commises. Progressivement, les élèves s'impliquent et éprouvent le désir de s'améliorer, d'acquérir de nouvelles technologies, d'affronter de nouveaux défis, etc

 

 


 

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Ce livre de Seymour Papert a été publié en 1980, soit plus de dix ans avant son livre intitulé : L'enfant et la machine à connaître, livre que j'ai présenté dans l'article précédant.

 

Seymour Papert commence son livre en nous faisant part de son expérience personnelle. Il décrit sa passion des voitures qu'il a découverte lorsqu'il était enfant. Tout ce qui concernait les voitures avait pour lui beaucoup d'importance (le nom des pièces automobiles, la boîte de vitesses, le différentiel, etc). Cette passion le poussa à comprendre comment fonctionne un système d'engrenages et à manipuler ce type de système. Progressivement, il devient expert en la matière et le fait d'avoir joué avec des différentiels lui a apporté davantage de connaissances en mathématiques que ce qu'il a appris à l'école primaire. Dans ces circonstances d'apprentissage, les mathématiques qui sont souvent trop abstraites deviennent alors plus concrètes. Il donne l'exemple des systèmes (ex: 3x+4y=10) qui pour lui évoquent toute suite les différentiels. Selon lui, il s'agit de « la loi fondamentale de tout apprentissage » qui est que « n'importe quelle notion est facile à acquérir dès l'instant où l'on peut la rapprocher de modèles déjà assimilés ». Et l'acquisition de l'apprentissage est d'autant plus rapide si l'enfant a une certaine affection pour la discipline ou pour le sujet d'apprentissage. Par contre, pour que les apprentissages soient réellement efficaces, il faut que l'enfant aille spontanément vers un domaine qui l'attire et que ça soit lui qui cherche à découvrir des choses sur ce domaine à sa façon et à son rythme. Cette idée reprend la vision de Piaget sur le fait que les enfants apprennent beaucoup de choses sans qu'on les leur enseigne.

 

A partir de ce constat, il a cherché à mettre des enfants face à des objets (qu'il appelle « objets-pour-penser-avec ») qui pourraient leur permettre de s'intéresser à leur fonctionnement et aux savoirs qu'ils nécessitent. La Tortue qui est un animal cybernétique assisté par ordinateur en est un bon exemple. Elle permet d'apprendre aux élèves à collaborer avec des ordinateurs, à programmer et finalement, ils apprennent un langage mathématique. Les élèves sont souvent incités à acquérir des notions nouvelles pour satisfaire un besoin personnel d'accomplir quelque chose dont ils étaient incapables jusqu'alors. Lorsque les enfants se lancent dans un projet qui leur tient à cœur, ils vont chercher à améliorer leur travail et pour cela, ils vont partir de leurs connaissances et se demander comment ils vont pouvoir les utiliser pour progresser. L'auteur donne l'exemple d'un enfant qui a découvert comment tracer des quarts de cercle et il va s'en servir pour essayer de tracer une fleur (chaque pétale sera constitué de quatre quarts de cercle). D'ailleurs, cet exemple montre aussi que dans ce type de projet, les erreurs sont profitables et constructives. En effet, chaque erreur amène l'élève à « examiner ce qui s'est passé, à comprendre ce qui n'a pas marché et, à partir de là, à remettre les choses en bon ordre ». Et ceci est nouveau pour l'enfant, puisque l'école a tendance à apprendre aux élèves qu'une erreur est une « faute », il doit donc s'habituer à prendre en considération ses erreurs pour pouvoir avancer et améliorer son travail. Et puis, lors de ces projets, les enfants comprennent que l'enseignant est lui aussi en situation d'apprentissage et qu'il apprend également de ses erreurs. L'élève et l'enseignant peuvent ainsi travailler en « collaboration-intellectuelle ». Finalement, l'enseignant peut montrer à l'élève qu'il ne sait pas tout et qu'il ne s'arrête pas pour autant à la première difficulté. L'activité robotique est si variée, si riche en découvertes que, « dès son premier jour de programmation, l'élève peut produire quelque chose d'inédit, qui aura pour son maître un intérêt authentique ». De plus, ces projets donnent naissance à de nombreuses interactions qui sont plus riches et plus profondes que celles que l'on observe en général à l'école. Ils donnent envie aux enfants d'échanger sur leur projet avec des personnes qui se sentent concernées.