Animer une premiere séquence Arduino avec des enfants

De Wikidebrouillard.

Version actuelle en date du 23 juillet 2015 à 14:52

Présentation de l'expérience

Cette page "tuto" / piste pédagogique est un retour d'une expérience réalisée lors de Futur en seine 2013. Nous avons pu tester, affiner la démarche auprès de 6 groupes de 6 à 7 enfants agés de 8 à 10 ans pendant 45 minutes.

A la fin de cet atelier de 45 minutes, les enfants étaient en mesure de modifier directement le code de programmation des arduinos.

Matériel

Pour un groupe de 6 enfants :

• Fichier:Boîtenoire.jpg 3 boites noires ou rouges
• 3 Arduinos (avec les câbles !)
• 6 leds
• 3 ordinateurs portables
• l'Inteface de Developpement Arduino
• Ardublock installé
• 2 animateurs

La préparation

1. Préparez votre boîte noire

• Percez le passage de led sur votre boite, et y coller la led
• Connectez celle-ci à arduino comme ceci :

2. Installez le logiciel Arduino + Ardublock

• Suivez ce tutoriel : Ardublock et créez à l'aide des blocks le code de base suivant :

Explications

Les Tests Pédagogiques

Il existe plusieurs types d'approches autour d'arduino. nous en avons sélectionné 2 :

• l'approche "dite du TP"

Après plusieurs tests d'animation, il s'avère que la méthode du type "Travaux Pratiques", utilisée généralement lors des ateliers arduinos grand public ne fonctionne pas, par manque d'aspect ludique, trop théorique etc... Nous ne sommes pas à l'école !

• La pédagogie de la "boîte noire", ou du "reverse engineering"

Méthode en lien avec la pratique de la démarche d'investigation. il s'agit en partant d'une boite réalisant une fonction, d'en imaginer le code.

Après tests, la seconde méthode a donné des résultats au delà de nos attentes. En seulement 20 minutes, les enfants commençaient à modifier le programme Ardublock, puis le code directement dans l'interface de développement d'Arduino.

Pas à pas

1. la découverte

La boîte noire ouverte et montrée aux enfants

Nous avons commencé par montrer aux enfants cette fameuse boîte noire, et discuté autour de cette curieuse invention.

• Que fait cette boite ?

les réponses des enfants :

• "Cette boite s'allume !"
• "ah ! elle s’éteint"
• "oh il y a une prise"

À ce moment, nous avons commencé à classer les propositions des enfants quand au fonctionnement de celle-ci et échafauder un semblant de programme, à haute voix, puis sur papier. Nous aurions pu utiliser des cartons en forme de blocks ardublock préparés.

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2. Le code ouvert

À la fin de cette première partie, les enfants avaient construis le code de la boîte sur papier, et avaient compris que cette-ci se branchait sur un ordinateur.

cliquez pour avoir le code en plus haute définition

Il était temps de hacker cette boîte grâce au code ! (au passage, avec des enfants plus agés, nous aurions pu sensibiliser ceux-ci aux avantages de l'ouverture du code)

Arrivés sur les ordinateurs préparés à l'avance, les enfants avaient devant les yeux le code ardublock :

À ce moment ci, nous avons rapproché les productions des enfants au code:

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3. Hackons le code

en plein codage !

Peu de temps se passe avant que les enfants comprennent comment modifier le code.

Nous leur proposons de petites épreuves :

• faire clignoter de plus en plus vite la lumière
• allumer en continu la lumière
• l’éteindre

En milieu d'épreuve, nous compliquons en réduisant la fenêtre ardublock il s'agit maintenant de modifier directement le code Arduino. Ici encore, aucun soucis.

Il nous reste du temps, nous ajoutons une led supplémentaire sur la broche 12... l'idée : faire clignoter les 2 leds.

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

Nous avons testé dans cette animation, les bases du reverse-engineering avec les enfants, nous pensons que cette démarche pourrait être réinvesti dans des ateliers de type "démontage". En voici des exemples :

• l'ordinateur éclaté
• le clavier makeymakey
• circuit bending

etc ...

Si vous avez plus de temps avec les enfants pourquoi ne pas tester sur le même mode certains programmes arduino fiches arduino ?

Applications : liens avec le quotidien

Cette séquence pourrait s'apparenter à du reverse engineering ou rétroingénierie, discipline cherchant à analyser le fonctionnement d'un objet physique, électronique ou informatique afin de :

• comprendre le fonctionnement de cet objet, pour être en mesure de l'utiliser correctement, de le modifier, ou encore de s'assurer de son bon fonctionnement1;
• fabriquer une copie de cet objet alors qu'on ne peut en obtenir ni les plans ni les méthodes de fabrication (activité généralement illégale sur un plan juridique) ;
• créer un nouvel objet ayant des fonctionnalités identiques à l'objet de départ, sans violer de brevet ;
• analyser un objet produit par un concurrent, soit dans le cadre d'une activité de veille concurrentielle soit pour détecter d'éventuelles violations de brevets.

Suivant la nature de l'objet et l'objectif, différentes méthodes et techniques sont utilisées. Pour des objets physiques, il est possible de démonter le système jusqu'à un certain point pour en analyser les constituants. En électronique et en informatique, la démarche peut être celle de l'étude d'une boîte noire : on isole l'objet à étudier, on détermine les entrées et les sorties actives. On essaie ensuite de déterminer la réponse du système en fonction des variations du ou des signaux en entrée.

source wikipedia

Lieux propices à sa réalisation

Dans les Fabuleux Laboratoires mobiles !

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