a) Année d’étude : 7^e – 5^e classique et général – cours avancé et de base

b) Local : possibilité de présentation à l’aide d’un vidéoprojecteur.

c) Matériel :

• une zone libre au sol de 6 m² : 3 m x 2 m

Par groupe de 2 élèves :

• Un ordinateur portable ou PC avec Windows ou macOS
• Une connexion internet
• Un port USB disponible
• Le logiciel mBlock installé

Le reste du matériel est fourni par ESERO (prenez contact avec ESERO : contact@esero.lu ou +352 621 96 90 19)

• la carte de Mars
• le matériel de décoration nécessaire aux défis :
  • 3 photos pour le décor,
  • des fixations pour tenir les photos,
  • une grotte,
  • un tardigrade en peluche,
  • une source de chaleur
  • la peluche Paxi qui est la mascotte d’ESERO
  • des autocollants de Paxi
• 10 mBot équipés avec tous les capteurs nécessaires, pour une classe de 20 élèves maximum.

d) Aucune connaissance préalable en programmation n’est nécessaire.

e) Durée : 100 minutes – 2 heures d’enseignement ou 200 minutes – 4 heures d’enseignement

En février 2020, le ministère de l’Éducation nationale a présenté la stratégie « einfach digital – Zukunftskompetenze fir staark Kanner », dont l’objectif est de préparer les enfants et les adolescent·e·s aux exigences de l’avenir, de les aider à s’orienter dans un monde de plus en plus marqué par le numérique et de leur permettre d’acquérir les compétences nécessaires à cet effet. La nouvelle matière Digital Sciences a été introduite dans le cadre de cette stratégie. Digital Sciences s’inscriz dans la continuité de l’enseignement du coding à l’école primaire et se concentrent sur six grands thèmes : les algorithmes, l’Internet, le langage informatique, le jeu, les robots et l’intelligence artificielle (ministère de l’Éducation nationale, 2020).

Le module #Discover Life on Mars with a Rover fait suite à l’accent mis sur le codage et l’inclut dans les thèmes de la Space Education et de l’Educational Robotics. Cela permet, d’une part, de maintenir les environnements d’apprentissage mis en place dans l’enseignement fondamental grâce au microcontrôleur Kniwwelino®, au robot éducatif Ozobot® ou encore au Lux-Robo Modikit : le robot mBot utilisé dans ce module PITT dispose également des capteurs correspondants et peut être piloté – comme Ozobot® – via un environnement de programmation par blocs, ce qui permet de réactiver et d’adapter les connaissances déjà acquises dans le domaine du codage (ministère de l’Éducation nationale, 2021). D’autre part, la mise en situation et la contextualisation scientifique dans le cadre de l’enseignement de l’espace permettent une connexion avec le monde réel. Les boucles de retour didactiques favorisent un apprentissage autonome des langages de programmation.

Le fonctionnement et l’utilisation de l’interface utilisateur de mBlock sont étudiés par les élèves, à la maison, en amont du double cours suivant. Cette approche dite de classe inversée laisse plus de temps pendant la phase de présence pour réaliser les missions individuelles et permet aux élèves d’acquérir des expériences pratiques dans l’utilisation du codage en bloc avant le cours.

Le cours commence par l’entraînement des pilotes en binômes : au début du cours, les élèves sont répartis en groupes de deux par kit mbot préparé. Le rôle du pilote est attribué et expliqué via un tableau blanc et/ou des fiches de travail (sous forme imprimée ou sur tablettes). Les questions peuvent être discutées et les réponses apportées directement en plénière. Dès que tous les élèves ont terminé l’entraînement des pilotes avec succès, l’enseignant·e peut résumer les objectifs d’apprentissage de l’entraînement des pilotes, puis expliquer la mission suivante.

Selon le niveau de connaissances et la dynamique du groupe  et le degré de différenciation interne nécessaire, il est possible de réaliser jusqu’à quatre missions par double cours pendant la phase d’élaboration. Il est également possible de remplacer les deux dernières missions par une évaluation au cours de laquelle les élèves écrivent eux-mêmes un programme afin d’atteindre un objectif formulé de manière autonome à l’aide du mBot. Si trois à quatre cours peuvent être consacrés au module, toutes les missions peuvent être réalisées et se terminer par l’évaluation.

Toutes les missions sont construites selon le même schéma et sont expliquées par des fiches de travail (sous forme imprimée ou sur tablettes). Pour chaque mission, un fichier contenant une partie du code peut être téléchargé. Les élèves ne doivent donc pas programmer intégralement la mission, ce qui permet à celles et ceux ne connaissant pas Scratch de réaliser ce module. 

Dès qu’une mission est terminée, la mission suivante peut être distribuée. Il faut particulièrement veiller à ce que les élèves commentent les codes pendant la programmation et l’expérimentation avec le mBot et réfléchissent à leur propre processus de travail.

Demander une intervention en classe :

Vous pouvez également nous contacter pour que nous intervenions dans votre classe avec ce module. 

La possibilité d’échelonner individuellement les missions permet de différencier en interne le degré de difficulté et le niveau de performance. Les groupes indiquent eux-mêmes le temps dont ils ont besoin pour terminer la mission. Une fois qu’une mission est terminée, il est possible de travailler sur la mission suivante, qui est plus difficile. Si plus de différenciation est nécessaire, les enseignant·e·s ont la possibilité de laisser les élèves programmer les missions à partir de zéro. Au lieu de télécharger le fichier contenant une partie de la solution, les élèves peuvent juste programmer dans une feuille vide dans mBlock.

• Contexte luxembourgeois : le module est le résultat d’une coopération entre ESERO (European Space Education Research Office) Luxembourg et PITT. Les objectifs d’apprentissage et les compétences visés sont tirés du guide de référence pour l’éducation aux et par les médias luxembourgeois et de l‘axe thématique 5 de la matière Digital Sciences.
• Différenciation : l‘apprentissage autodirigé ainsi que l’échelonnement des tâches d’élaboration en fonction du degré de difficulté permettent plusieurs niveaux de différenciation.
• Guide de référence pour l’éducation aux et par les médias luxembourgeois : cf. les objectifs d’apprentissage visés par le cadre d’éducation aux médias dans le cadre de la transposition didactique du présent document.
• Compétences 4C : Critical Thinking (Pensée critique), Créativité, Coopération, Communication. Le modèle 4C est pris en compte de diverses manières par les différentes formes sociales et activités d’enseignement.
• Lien avec la recherche actuelle : la conception de rovers capables de naviguer sur la Lune ou sur Mars est un sujet de recherche très actuel pour préparer les prochaines missions sur la Lune et sur Mars.
• Lien avec la recherche actuelle au Luxembourg : l’industrie spatiale et la recherche dans le domaine spatial sont en développement au Luxembourg. Dans l’interview avec Miguel Olivares-Mendez, nous évoquons, entre autres, le rôle de l’Université du Luxembourg dans la recherche spatiale.