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Conception de l’outil Robo21-RP et usage de cet outil pour faciliter l’appropriation de la démarche de résolution de problèmes.
Raoul KAMGA (raoul.kamga-kouamkam.1@ulaval.ca) et Margarida ROMERO (margarida.romero@fse.ulaval.ca)Département d’études sur l’enseignement et l’apprentissageFaculté des Sciences de l’ÉducationUniversité Laval (Canada)
11 Octobre 2016
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Introduction Compétence de résolution de problèmes Robotique pédagogique Outil Robo21-RP Usage de l’outil Robo21-RP : cas pratique Discussion et perspectives
Plan de la présentation CIRTA 2016
Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Compétences du 21e siècle (Ananiadou & Claro, 2009; OCDE, 2005; P21, 2015; Voogt & Roblin, 2012)
Compétences transversales Composantes de la compétence de résolution de problèmes (MÉLS, 2006):
Cerner un problèmeMettre à l’essai des pistes de solutionAdopter un fonctionnement souple
Compétence de résolution de problèmes
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Compétence de résolution de problèmes
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Robot: artefact physique et numérique
(Romero & Kamga, 2016).
CapteurMoteurCentre de traitement de l’information
Robotique: Domaine qui étudie l’usage des robots
Introduction à la robotiqueCIRTA 2016
Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
La robotique pédagogique (RP) La robotique pédagogique (RP) est l’usage pédagogique des technologies robotiques pour l’atteinte d’objectifs d’apprentissage ou le développement de compétences en contexte d’éducation formelle ou informelle.
(Romero & Kamga, 2016).
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
La Robotique pédagogique (RP) est un « champ qui se trouve à la croisée entre la psychologie, l’intelligence artificielle et les sciences de l’éducation » (Gaudiello et Zibetti, 2013, p.3).
La robotique pédagogique (RP)
RP
Psychologie
Intelligence artificielle
Sciences de l’éducation
(Gaudiello et Zibetti, 2013)
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Des robots et de la programmation Programmation avec
logiciel propriétaire (WeDo, NXT) ou Scratch, logiciel de programmation visuelle développé par le MIT
NXTWeDo
MBot
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Outil Robo21-RP : Prototype 1
Observables au cours d'une démarche de résolution de
problème en robotique pédagogique.
Fig.1: Roue de résolution de problèmes
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Outil Robo21-RP : Prototype 1
Fig.2: Fiche de résolution de problèmes
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Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Défi 1: déplacer le robot du point A au point B (2 unités de longueur)Défi 2: déplacer le robot du point A au point C en passant par le point B avec un angle de 90 degrés au point B.Durée : 1h20 min Seuls les résultats du défi 2 sont présentés dans cette conférence.
Usage de l’outil Robo21-RP : cas pratique
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Participants: étudiants du cours d’exploitation pédagogique des TIC à l’université Laval (n=107)
Nombres d’équipes: 12 (d’entre 6 et 9) étudiant.e.s)
Instruments: le kit robotique LEGO MINDSTORMS NXT et l’outil Robo21-RP
Méthodologie de collecte de données: fiche de résolution de problèmes, journal des apprentissages et observations
Participants, instruments et méthodologie de collecte de données
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
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Résultats
Remplissage de la fiche de résolution de problèmes pour le défi 2 : 100 %.
L’équipe 2A a rempli deux fiches de résolution de problèmes Les problèmes rencontrés par toutes les équipes étaient d’ordre de la
programmation(trouver le programme qui permet au robot de réaliser la tâche précisément de tourner de 90 degrés vers la droite)
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)Résultats: Profils de pistes de solutions de différentes équipes confrontées au même problèmes
Légende sur les pistes de solutionsA Vérifications de type matérielB Vérifications de type logicielC Vérifications de connectivitéD Demande d’aide à un co-
équipier.e ou une autre équipeE Recherche d’information
FComparaison du robot ou de la programmation avec un.e autre
équipeG Demande d’aide aux
enseignants du coursH Modification du programmeI Modification de la structure du
robotJ Essais et erreurs (tâtonnement)K AjustementTableau 1: Profils de piste de solutions
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Noms des équipes
Choix 1
Choix 2
Choix 3
Choix 4
Choix 5
Choix 6
Choix 7
Choix 8
Choix 9
équipe 2A H F D A
équipe 3A H
équipe 5A B C A G H / / / /
équipe 7B A G F H
équipe 9B H D G B Iéquipe 10B (6B) M J H
équipe 1C G H
équipe 2C H Géquipe 3C (4C) C H B Déquipe 5D (7D) C D F G H
équipe 6D H I A C B E G D Féquipe 8D (7D) H J K
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Résultats: Démarches adoptées par les équipes pour la résolution de problèmes
Fig.4: Diagramme du nombre de pistes de solutions explorées par équipe
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équipe 2A
équipe 3A
équipe 5A
équipe 7B
équipe 9B
équipe 10B
équipe 1C
équipe 2C
équipe 3C
équipe 5D
équipe 6D
équipe 8D
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nombre de pistes de solutions différentes explorées par équipe
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Résultats: Démarches adoptées par les équipes pour la résolution de problèmes
Fig.5: Diagramme du nombre d’équipes en fonctions de la solution finale adoptée pour résoudre le problème
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
0
1
2
3
4
5
6
7
Solutions ayant résolu le problèmeNom
bre
d’éq
uipe
s
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Toutes les 12 équipes ayant pris part à l’étude ont rempli la fiche de résolution de problème et ont adapté une démarche de résolution de problèmes
Pour réaliser le défi, les 12 équipes ont rencontré un problème lié à la programmation
Aucune des 12 équipes n’a adopté le même choix ordonné de pistes de solutions identiques à celle d’une autre
DiscussionCIRTA 2016
Kamga & Romero (2016)
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Améliorer la qualité de l’outil Robo21-RP dans le but de le rendre mieux exploitable par les élèves;
Réaliser de nouvelles expériences avec la version améliorée de l’outil Robo21-RP et évaluer l’impact de l’usage de cet outil sur le développement de la compétence de résolution de problèmes chez les élèves engagés dans une activité de RP
Évaluer la perception des étudiants quant à l’apport de l’outil Robo21-RP sur la démarche de résolution de problèmes.
PERSPECTIVESCIRTA 2016
Kamga & Romero (2016)
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Sélection de références
Ananiadou, K., & Claro, M. (2009). 21st Century Skills and Competences for New Millennium Learners in OECD Countries (OECD Education Working Papers No. 41). Consulté à l’adresse http://www.oecd-ilibrary.org/education/21st-century-skills-and-competences-for-new-millennium-learners-in-oecd-countries_218525261154
Gaudiello, I., & Zibetti, E. (2013). La robotique éducationnelle : état des lieux et perspectives. Psychologie Française, 58(1), 17‑40. https://doi.org/10.1016/j.psfr.2012.09.006
MÉLS. (2006). Programme de formation de l’école québécoise: enseignement secondaire, premier cycle. [Québec]: Éducation Québec. Consulté à l’adresse http://collections.banq.qc.ca/ark:/52327/56123
Organisation pour la Coopération et le Développement Économique (OCDE). (2005). The definition and selection of key competencies. Consulté à l’adresse http://www.oecd.org/pisa/35070367.pdf
CIRTA 2016 Kamga & Romero (2016)
Intelligences numériques 2016. #DI2016 Romero, Richard & Kamga (2016)
Sélection de références
Partnership For 21st Century Learning. (2015). P21 Framework Definitions. Consulté à l’adresse http://www.p21.org./storage/documents/docs/P21_Framework_Definitions_New_Logo_2015.pdf
Romero, M., & Kamga, R. (2016). Usages de la robotique pédagogique en éducation primaire selon son intégration disciplinaire et le développement des compétences du 21e siècle. Présenté à la conférence internationale sur l’intelligence numérique, Québec.
Voogt, J., & Roblin, N. P. (2012). A comparative analysis of international frameworks for 21 st century competences: Implications for national curriculum policies. Journal of Curriculum Studies, 44(3), 299‑321. https://doi.org/10.1080/00220272.2012.668938
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Conception de l’outil Robo21-RP et usage de cet outil pour faciliter l’appropriation de la démarche de résolution de problèmes.
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attentionRaoul KAMGA (raoul.kamga-kouamkam.1@ulaval.ca) et Margarida ROMERO (margarida.romero@fse.ulaval.ca)Département d’études sur l’enseignement et l’apprentissageFaculté des Sciences de l’ÉducationUniversité Laval (Canada)
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Diversité des trousses robotiques à la FSÉ Disponibles pour utilisation dans les cours pour étudiants et professeurs
(réservation au Centre de services et de ressources technopédagogiques) Diversification des trousses robotiques (BeeBot, Cubelets, WeDo, Mbot, NXT) Potentiel pédagogique du préscolaire au post-secondaire.
LEGO NXTLEGO WeDo
CubeletsMBot
PréscolairePrimaire
Secondaire et post-secondaire
BeeBot
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