La robotique et les

mathématiques

AQIFGA - 2012

Louise Roy, roy.louise@cspn.qc.ca

https://sites.google.com/site/robotiquefga/home/aqifga-2012

Le « + » de la robotique

• Concrétisation de notions abstraites

• Permet d’introduire des situations complexes

• Liens avec des situations réelles

• Intégration de plusieurs savoirs

• Présentation de métiers moins connus et de plus en plus en demande

• Démonstration que la mathématique peut être amusante

• Bonne réponse des élèves plus manuels

Pourquoi faire de la robotique

• Lire un plan

•Comprendre les liaisons et les engrenages (SCT)

Construire

•Planifier les actions

•Structurer sa démarche

•Tenir compte de l’environnementProgrammer

•Émettre une hypothèse

•Expérimenter

•Valider

•Corriger

Résoudre des

problèmes

Qu’est-ce qu’un robot

Capteur Processeur Actionneurs

Son

Lumière

Distance

Contact

Température Orientation

Accélération

Moteurs Son

TexteLumière

Qu’est-ce qu’un robot

Source de l’image: http://mindstorms.lego.com/en-us/history/default.aspx

Le matériel

Le robot

– Matériel de robotique de LEGO, ensemble de

base (ressources techniques)

Le logiciel de programmation

– LEGO MINDSTORMS NXT

Ressources et outils

– Guide, sites, livre, mètre à mesurer, ruban,

trousse de géométrie, etc.

Les composantes de l’ensemble de base

Source des images: http://www.braultbouthillier.com/brault_fr/

Un modèle de robot

Le logiciel LEGO MINDSTORMS NTX

Fonctions de bases: 7 icônes

Fonctions avancés: 40 icônes

Ressources

Site: https://sites.google.com/site/robotiquefga/

Compilation des ressources en robotique pour la FGA

Livre: La robotique pédagogique en classe,

Yannick Dupont, Érick Sauvé, Patrick Touchette

Formations: Votre conseiller régional peut offrir des formations ou

accompagnements dans vos centres.

Autres formations offertes régulièrement par les auteurs du livre. Pour

informations voir ici: http://www.robo-tic.qc.ca

Vivre une situation d’apprentissage

1. Planifier le travail (émettre une hypothèse)

2. Construire le robot (organiser l’environnement)

3. Programmer

4. Télécharger le programme dans le processeur du robot

5. Activer le programme

6. Corriger le programme (retour au point 3)

7. Analyser, prendre des notes, mesurer, …

Les situations

d’apprentissage

• Distance et vitesseMAT-P104

• Le robot musicien

• Distance entre deux lignesMAT-2101

• StationnementMAT-2102

MAT-P104-4

L’intention pédagogique

Initier l’élève à la démarche expérimentale par la formulation d’hypothèses, la prise de mesures et l’analyse de résultats.

Cette situation ne requiert pas de capteur.

MAT-2101-3

L’intention pédagogique

Donner une réponse concrète à l’élève qui demande « À quoi ça sert l’algèbre? »

Deux situations, utilisation d’un capteur dans la palette entière, ainsi que du bloc Math.

MAT-2102-3

L’intention pédagogique

Développer chez l’élève une prise de conscience des choix technologiques pour différents objets usuels.

Constructions plus complexes. Les activités proposées ne nécessitent pas de capteurs. On peut en avoir besoin pour les défis supplémentaires.

Éléments déclencheurs

Toutes les situations sont initiées par un contexte scientifique ou technologique.

Les mathématiques et la robotique sont mises à contribution pour comprendre les concepts sous-jacents.

La robotique en FBD

•Collecte de données avec les capteurs

•Modélisation avec la journalisation des données

•Représentation géométrique

•Ingénierie mécanique en SCT

•Prise de données en chimie

•Dynamique et transformation de l’énergie mécanique en physique

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