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Les outils T.I. d'algorithmique débranchée au lycée

Florent Girod

La famille Texas Instruments s'agrandit avec le TI-InnovatorTM Hub. Ce boîtier augmente les possibilités des calculatrices TI-83 Premium CE et TI-Nspire CX CAS, qui peuvent ainsi interagir avec leur environnement en traitant des données récoltées par des capteurs.

Les évolutions récentes des programmes du collège en mathématiques et technologie imposent une modification des pratiques de l’ algorithmique au lycée. Par ailleurs, le niveau « seconde » exige souvent la gestion de classes d’ une grande hétérogénéité. Comment concilier tout cela ?

 

Le TI-InnovatorTM Hub

Réaliser des programmes répondant à des problématiques en lien avec le monde réel est une piste. Pour ce faire, Texas Instruments propose des outils associés à un langage de programmation simple : le TI Basic. D’un point de vue matériel, les élèves ont déjà une calculatrice. Reste à leur fournir un TI-InnovatorTM Hub. Ce boîtier, connecté à la calculatrice par un simple câble comprend un capteur de luminosité et des actionneurs son et lumière. Il se pilote à l’aide d’instructions disponibles dans l’environnement de programmation de la calculatrice. Ce pourra être l’occasion de travailler sur le système RGB pour produire un éclairage d’une couleur donnée, ou de jouer une note en lui fixant une fréquence choisie.

Ainsi, on peut mettre en évidence le fonctionnement de nombreux systèmes, comme l’allumage automatique des phares d’une voiture quand la luminosité est trop basse, ou concevoir un piano qui réagit à la distance entre le capteur et la main du pianiste. En effet, le boitier TI-InnovatorTM Hub se connecte très simplement à des capteurs (de distances, de son, d’humidité...) et des actionneurs (moteur vibrant, servomoteur, led, relais ...) supplémentaires de la marque Grove que l’on peut se procurer facilement pour quelques euros l’unité. Certains sont même déjà présents dans les établissements.

 

Le Rover

Dernier né dans cette liste d’outils proposés aux enseignants, le Rover est un réceptacle qui accueille un Hub et une calculatrice ; des commandes prédéfinies permettent de programmer efficacement ses déplacements. Il intègre un capteur de couleurs, un gyroscope, un capteur de distance.

rover

 

Une nouvelle façon d’enseigner

Le TI Basic est déjà connu de beaucoup d’enseignants, et de nombreux tutoriels et fiches sont là pour fournir des aides directement utilisables en classe. Ces projets trouvent leur place non seulement en option ICN, mais aussi en MPS ou en Accompagnement Personnalisé. Ils s’inscrivent dans une logique de travail transdisciplinaire, appelée STEM dans les pays anglo-saxons (voir encadré).

 

STEM, qu’est-ce que c’est ?

STEM est l’acronyme de Science, Technology, Engineering and Mathematics. L’idée est de lier différentes matières dans le cadre de projets, avec plusieurs objectifs : montrer que les matières scientifiques sont complémentaires, mais aussi ancrer l’enseignement dans un environnement en lien avec la réalité. Ce type de projet se mène souvent par groupes, permettant à chacun d’exprimer ses qualités, à son niveau.

À l’Externat Notre-Dame, à Grenoble, le TI-InnovatorTM Hub est utilisé dans le cadre des enseignements de MPS. Sur un cycle de 9 séances les élèves découvrent le fonctionnement du Hub et des différents capteurs puis réalisent leur projet. Parmi leurs réalisations on compte un passage à niveau automatique, un radar de recul sonore et lumineux, une canne pour mal-voyant permettant de détecter un obstacle signalé par un moteur vibrant...

Une fois qu’ils ont pris les outils en main, les élèves sont libres de faire parler leur créativité !

 

Mais l’association du TI-InnovatorTM Hub avec la calculatrice se retrouve naturellement en classe de mathématiques. Cela peut être pour un cours d’initiation à la programmation (programmer l’allumage d’une led 50 fois de suite permet de se convaincre de l’utilité d’une boucle) mais également pour ancrer des notions mathématiques dans le réel. Un travail sur la représentation des données fournies, par exemple, par un capteur de distance donne ainsi tout son sens à la notion de fonction.

Dans tous les cas les outils T.I. permettent aux enseignants de proposer des activités intéressantes, liées aux mathématiques et aux sciences, qui sortent des sentiers battus !

ticlasse 

 


RÉFÉRENCES

En lien avec des enseignants de terrain, l'équipe éducative de T.I. a développé et testé de nombreuses ressources en ligne, directement utilisables en classe.
* TI-Codes : education.ti.com/fr/activities/ti-codes
* Les tutos : www.lestutosmaths.fr/
* Ressources STEM : education.ti.com/fr/activities/stem/path-to-stem. DĂ©couvrez toutes les offres enseignants en cliquant ici.