Les élèves ont besoin d’un temps plus important d’entrainement et de manipulation pour être plus à l’aise au niveau du codage de parcours. Pour cela, les séances 6 et 7 ont été construites sur le même principe que le reste de la séquence d’apprentissage. Cependant, un nouvel élément a été intégré : la tablette numérique. Grâce à un logiciel de programmation Blue bot, les élèves vont avoir la possibilité de programmer le robot non pas en agissant directement sur lui mais par l’intermédiaire d’une interface numérique. Ce nouvel outil propose deux modes de programmation : pas à pas dans un premier temps ou bien automatisée par séquence de commandes une fois le logiciel maitrisé.
Lors de cette séquence, les élèves ont principalement appris à coder des parcours avec comme support un robot pédagogique Blue bot. Il aurait été intéressant de se pencher davantage autour du décodage de parcours. Cette compétence a été inconsciemment mise en jeu tout en long de la séquence notamment lorsque l’élève-robot devait exécuter le programme de son camarade.
De plus, il pourrait être intéressant de communiquer un parcours, soit à l’aide d’un codage soit en réinvestissant un vocabulaire topologique précis, à une autre classe dans l’école ou non. Ce prolongement permettrait de mettre en lumière l’intérêt d’un code commun pour que tout le monde se comprenne, mais aussi l’intérêt d’être précis dans le vocabulaire employé afin de se faire comprendre par tous.
Conclusion
Grâce aux apports théoriques issus de chercheurs tels que Jean Piaget, mais aussi grâce aux textes officiels du Ministère de l’Éducation nationale et de la mise en œuvre de la séquence d’apprentissage auprès d’élèves d’une classe de grande section de maternelle, j’ai pu obtenir des réponses à ma question concernant l’apport de l’outil numérique Blue bot au service de la structuration de l’espace.
Dans un premier temps, l’insertion de ce matériel pour aborder une notion aussi complexe que l’espace a permis un meilleur engagement de la part des élèves dans l’activité, des règles strictes devant toutefois être dictées en début de séquence pour assurer une utilisation respectueuse du matériel.
Tout au long de la séquence d’apprentissage, les enfants ont peu à peu pris conscience du processus de travail à acquérir. Tout d’abord, ils réfléchissent sur le grand tapis en binôme à une programmation puis la vérifient en programmant le robot, ensuite la rectifient en retournant sur le grand tapis avant de valider ou invalider une nouvelle fois la programmation à l’aide du robot.
Cette démarche par essai-erreur a été très largement mémorisée et acceptée par les élèves. En effet, le fait qu’ils n’aient pas besoin d’un adulte pour se rendre compte de leur erreur, les incite à continuer à mener une réflexion autonome quant au codage du parcours. De plus, le raisonnement par essai-erreur est largement mis en avant dans les nouveaux programmes 2015 de l’école maternelle pour résoudre des problèmes. En effet, ces derniers stipulent très clairement qu’au cours de l’école maternelle les élèves sont amenés à « apprendre en réfléchissant et en résolvant des problèmes ». Pour ce faire, « ils recoupent des situations, ils font appel à leurs connaissances, ils font l’inventaire des possibles, ils sélectionnent. Ils tâtonnent et font des essais de réponse. » L’enseignant, quant à lui, doit avoir une attitude d’écoute et doit être « attentif aux cheminements qui se manifestent par le langage ou en action ». Il est là pour guider la réflexion des élèves afin qu’ils soient en mesure de corriger leurs erreurs. Ce processus d’apprentissage est alors la source d’une envie d’apprendre de la part des élèves et leur assure une meilleure autonomie intellectuelle. (Ministère de l’Éducation nationale, BO spécial n°2 du 26 mars 2015)
Selon les analyses effectuées, l’usage d’un robot pédagogique a permis aux élèves de prendre davantage conscience de l’importance de se décentrer pour réussir à coder un parcours correctement. Mais le rôle de l’enseignant est primordial car il engage et guide des discussions autour des erreurs des élèves pour leur permettre de les rectifier seuls. Le robot présente donc de nombreux avantages tels que son aspect ludique, motivant pour les élèves et permettant de les engager durablement dans l’activité mais aussi sa capacité à amoindrir le statut de l’erreur.
Cependant, des inconvénients doivent tout de même être mis en avant. En effet, je remarque que les élèves ont largement tendance à oublier leur codage lorsqu’ils doivent programmer le robot. L’objectif principal de codage est donc mis de côté car les élèves programment le robot en regardant directement le tapis de Blue bot. De ce fait, le processus d’essai-erreur est également mis à mal. C’est à ce moment que le rôle de l’enseignant devient primordial afin qu’il pousse les élèves à recopier leur programmation dans le but de déceler les éventuelles erreurs mais aussi de les verbaliser à l’aide d’un vocabulaire spatial précis. La gestion du matériel numérique et non numérique présente également un inconvénient au niveau de l’orientation des différents tapis mais aussi de la position de départ des élèves et du robot.
Cette séquence d’apprentissage utilisant un outil numérique Blue bot a pour objectif d’aider les élèves à se représenter peu à peu l’espace. Pour cela, ils ont dans un premier temps travaillé dans un espace en trois dimensions pour ensuite parvenir à se représenter l’espace sur une feuille. Je constate qu’au début de la séquence cet exercice paraissait très difficile pour les élèves. Mais au fur et à mesure des entrainements et des répétitions, l’exercice semblait moins complexe. En fin de séquence, les élèves commettent moins d’erreurs de codage et les détectent et les corrigent plus rapidement et efficacement. De plus, la démarche de travail étant acquise, l’enseignant a de moins en moins besoin de guider les élèves.
Je constate tout de même que les principales erreurs se situent au niveau du sens de rotation du robot, ce qui montre que les élèves ne parviennent pas encore à se décentrer totalement.
Pour parvenir à cette décentration, il faudrait davantage de temps aux élèves mais également de multiples séquences d’apprentissage pour leur permettre de se représenter l’espace.
Le travail en binôme tout au long de la séquence permet aux élèves de se décentrer dès la phase de recherche de la programmation mais aussi de mettre en place un tutorat dans les binômes hétérogènes. Cependant, un travail intensif relatif aux rôles au sein du binôme aurait dû être amorcé dès le début de la séquence pour garantir les avantages de ce type de mode d’organisation afin que ce dernier ne devienne pas, dans certains groupes, un obstacle à la recherche de solutions au problème posé.
Le passage par l’espace vécu semble primordial pour que l’enfant puisse faire l’expérience de l’espace par lui-même dans le but de mieux se le représenter mentalement et donc de coder plus efficacement un parcours. De plus, une verbalisation constante de la part de l’enseignant puis petit à petit des élèves permet à ces derniers de structurer l’espace mentalement. L’utilisation d’un robot pédagogique semble alors constituée une étape supplémentaire avant le codage sur une feuille de papier (micro espace). En effet, Blue bot facilite la décentration des élèves dans un espace dans lequel on ne leur donne pas la possibilité de se déplacer directement mais dont on peut avoir une vision complète immédiate.
Liste des Tableaux
Tableau 1 : La nature des erreurs commises par les élèves ... 52
Liste des Images
Image 1 : Résultats atelier dirigé n°1
Image 2 : Résultats atelier dirigé n°2 ... 20 Image 3 : Résultats atelier n°3 ... 20 Image 4 : Salle de garderie
Image 5 : Aménagement de la salle de garderie ... 21 Image 6 : Cartes utilisées par les enfants pour coder les parcours ... 22 Image 7 : Support proposé aux élèves pour écrire le codage linéairement ... 22 Image 8 : Tapis à taille humaine
Image 9 : Tapis adapté aux déplacements du robot ... 23 Image 10 : Phase de recherche en binôme ... 29 Image 11 : Présentation d'une stratégie d'élève : poser les cartes sur les cases. ... 35 Image 12 : Présentation d'une stratégie d'élève : montrer les cartes les unes à la suite des autres à "l'élève robot" ... 36 Image 13 : Phase de recherche de programmation
Image 14 : Phase de recherche : début de programmation d'un parcours ... 37 Image 15 : L'élève suit la programmation carte par carte en les gardant devant elle .... 37 Image 16 : Programmation d'élève illustrant la difficulté à placer les cartes "X" et
Image 17 : Le parcours le plus travaillé au cours de la séquence d’apprentissage ... 41 Image 18 : Illustration d'une difficulté : mauvaise orientation des cartes "avancer tout
droit » ... 42 Image 19 : Mauvaise orientation du robot sur la case départ ... 48
Liste des Figures
Figure 1 : Bee bot @copyright ... 5 Figure 2 : Tortue LOGO @copyrigth ... 12 Figure 3 : Barre de programmation Blue bot @copyright ... 39
Bibliographie
BOULE François. « Espace vécu et espace représenté chez l’enfant. SPIRALE. 1989 n°3. B. DELIÈVRE, L. STAES. La psychomotricité au service de l’enfant. De Booeck & Belin, 2000. pp.61 à 63.
FONDATION JEAN PIAGET disponible sur
<http://www.fondationjeanpiaget.ch/fjp/site/accueil/index.php>
LEROYER Laurence. « S’approprier le vocabulaire spatial et temporel par « le faire et le dire ». Grand N, 2005, n°75, p31 à 43.
MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION NATIONALE. Bulletin officiel spécial n°2 du 26 mars 2015. Les programmes de l’école maternelle.
MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION NATIONALE. Mathématiques document d’accompagnement 2002. Vers les mathématiques : quel travail en maternelle?
S. PAPERT. Jaillissement de l’esprit : ordinateurs et apprentissage. FLAMMARION. 1981
J. PIAGET, B. INHELDER. La représentation de l’espace chez l’enfant. PUF, 1948 (Chapitre premier – Section I – pages 13 à 30)
M. PERRAUDEAU. Piaget aujourd’hui : réponses à une controverse. A. COLLIN, Paris, 1996
Thème du Mémoire
Ce mémoire porte sur les apports du robot pédagogique Blue bot dans une séquence d’apprentissage ayant pour objectif de se représenter des déplacements en les anticipant mentalement.
Résumé (50 à 100 mots)
La structuration de l’espace est un processus long et complexe. L’objectif final pour l’élève est de parvenir à se décentrer au maximum, cela signifie donc qu’il est en mesure de se représenter l’espace et d’anticiper mentalement des déplacements. Pour ce faire, une verbalisation constante est requise mais également une expérimentation par les élèves eux- mêmes dans le méso-espace. Afin de favoriser le passage à un espace plus petit, le robot pédagogique Blue bot peut être un atout considérable. En effet, celui-ci permet un meilleur investissement des élèves dans la séquence d’apprentissage mais aussi la mise en place d’un processus de travail par essai-erreur. Ce nouvel outil numérique présente donc de nombreux avantages notamment celui de pousser les élèves à se décentrer, mais aussi des inconvénients à prendre en compte pour la réalisation de la séquence d’apprentissage.
Mots-clés
Structuration de l’espace – Robot pédagogique – Maternelle – Décentration - Programmation
Table des annexes
Annexe 1 : Plan de la salle – Position des caméras ... 65
Annexe 2 : Fiche de préparation séance 1 ... 66
Annexe 3 : Fiche de préparation séance 2 ... 68
Annexe 4 : Fiche de préparation séance 3 ... 70
Annexe 5 : Fiche de préparation séances 4 et 5 ... 72
Annexe 6 : Fiche de préparation séance 6 ... 75
Annexe 7 : Fiche de préparation séance 7 et 8 ... 76
Annexe 8 : Fiche élève séance 6 – Niveau 1 ... 78
Annexe 9 : Fiche élève séance 6 – Niveau 2 (1) ... 79
Annexe 10 : Fiche élèves séance 6 – Niveau 2 (2) ... 80