I. Rappel de la séance précédente (5 minutes)L’enseignant demande aux élèves de rappeler les principales caractéristiques d’un robot identifiées lors de la séance précédente. La définition construite collectivement est relue.
L’enseignant attire notamment l’attention sur le fait qu’un robot peut exécuter des consignes ou des instructions qui déterminent son comportement.
II. Présentation de la situation (5 minutes)Les élèves sont répartis en petits groupes. Chaque groupe dispose d’une feuille représentant un quadrillage de 5 × 5 cases comportant une case de départ, une orientation de départ et une case d’arrivée.
Un quadrillage identique est matérialisé au sol.
L’enseignant présente le défi : les élèves vont jouer le rôle des programmeurs, tandis que l’enseignant joue le rôle du robot. Leur objectif sera de lui faire parcourir un chemin déterminé en lui fournissant une suite d’instructions. Il est aussi possible d'assigner un rôle de robot à un élève dans chaque groupe. Cet élève pourra être mandé par un autre groupe pour exécuter le programme construit de ce dernier. L'élève robot ne doit pas voir le programme ni le tracé du groupe, il doit seulement obéir le plus fidèlement possible aux instructions qui lui sont données : Le « robot » ne cherche jamais à deviner l’intention des programmeurs : il exécute uniquement les instructions qui lui sont données.
III. Définition d’un parcours (5 minutes)Chaque groupe trace sur sa feuille un chemin reliant la case de départ à la case d’arrivée, en suivant les cases du quadrillage.
Les différents groupes peuvent choisir des chemins différents.
IV. Rédaction des instructions (15 minutes)Les élèves rédigent la suite d’instructions qu’ils pensent nécessaire pour permettre au robot de suivre exactement le parcours qu’ils ont tracé.
Lors de cette première tentative, l’enseignant laisse volontairement les élèves choisir leurs formulations.
Les élèves doivent se mettre d’accord au sein du groupe sur la liste d’instructions à transmettre au robot et sur leur ordre d’exécution.
V. Exécution des programmes et identification des imprécisions (20 minutes)Chaque groupe transmet à son tour sa suite d’instructions à l’enseignant / élève robot, qui les exécute sur le quadrillage au sol.
Le "robot" respecte les instructions à la lettre et ne cherche pas à corriger lui-même les imprécisions. Ainsi :
- si une instruction indique seulement « avance », le robot continue d’avancer tant qu’aucune instruction ne lui indique de s’arrêter ;
- si une instruction demande de « tourner » sans préciser la direction, le robot peut choisir de tourner du mauvais côté ;
- si le nombre de cases à parcourir n’est pas précisé, le robot ne peut pas déterminer seul où il doit s’arrêter.
Lorsqu’une instruction conduit à une erreur ou ne permet pas de savoir précisément quelle action effectuer, l’enseignant interrompt l’exécution et demande au groupe d’identifier le problème.
Les élèves corrigent alors leur suite d’instructions avant de la tester à nouveau.
Progressivement, la classe fait apparaître la nécessité d’utiliser un vocabulaire commun et précis. Les instructions peuvent notamment être formulées ainsi :
- « avancer d’une case » ;
- « pivoter d’un quart de tour à droite » ;
- « pivoter d’un quart de tour à gauche ».
VI. Mise en commun et synthèse (10 minutes)L’enseignant revient avec les élèves sur les difficultés rencontrées lors des différentes exécutions.
La classe met en évidence plusieurs principes :
- une instruction doit décrire précisément l’action à réaliser ;
- les instructions doivent être placées dans le bon ordre ;
- le robot n’interprète pas l’intention de la personne qui le programme : il exécute les instructions qui lui sont données ;
- une suite ordonnée d’instructions permet de décrire le déplacement à réaliser.
L’enseignant introduit ou réinvestit le terme « programme » pour désigner la suite ordonnée d’instructions permettant d’obtenir le comportement attendu.
Si un groupe termine rapidement, un nouveau parcours peut lui être proposé. Des obstacles peuvent également être ajoutés au quadrillage afin de complexifier le déplacement.
