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Programmation robotique en cycle 3 : Matatabot et ses patrons

mis à jour le 20/04/2025


Matatabot dessine

Un projet d'initiation à la programmation : s'initier à la programmation de construction de figures géométriques de manière ludique à l'aide d'un robot.

Dans le cadre de l'enseignement des mathématiques, cette séquence pédagogique destinée aux élèves du cycle 3,  vise à initier les élèves à la programmation en utilisant le robot Matatabot pour tracer des figures géométriques. Composée de six séances, cette séquence permettra aux élèves d'apprendre à programmer le tracé d'un carré et d'un patron de cube, tout en découvrant l'utilisation d'algorithmes et de boucles pour optimiser leurs créations.

mots clés : programmation, algorithme, codage, Matatabot, CRCN3-4, Matatalab, Kit robotique


La séquence



Séquence Matatabot et ses patrons - page 1
La séquence comporte six séances d’environ 45’ ou 60’ (selon le matériel disponible et l’effectif de la classe) et une séance d'évaluation. Le déroulé et les annexes sont disponibles en téléchargement en bas de page.

Le formateur a fait le choix dans l'élaboration de la séquence que celle-ci puisse être réalisée avec un seul robot pour toute la classe. Cette contrainte permettra aux enseignants d'envisager l'achat d'un seul robot s'ils souhaitent réinvestir cette séquence les années suivantes.

Deux fichiers OpenBoard accompagnent les deux premières séances. Le VPI a permis la mise en commun des travaux de groupes et l'affichage des étayages lors du travail en autonomie.

Les objectifs :

  • découvrir le codage, l’encodage, le décodage avec un robot
  • programmer le tracé d’une figure simple : le carré 
  • programmer le tracé d’un patron de solide simple : le cube
Séance 1
  • Présenter le projet (défi) aux élèves
  • Découvrir le  matériel et le manipuler
  • Relever les deux premiers défis (avancer, reculer, pivoter à droite, à gauche)
1 boîte Matata Studio
fichier openboard séance_01.ubz
fiche élève : défis 1 et 2
Séance 2
  • Relever deux nouveaux défis (boucle, efficience de l’algorithme)
  • Relever le défi : tracer un carré
1 boîte Matata Studio
fichier openboard séance_02.ubz
fiche élève : défis 3 et 4
Séance 3
  • Découvrir l’application en ligne « create matatalab »
  • Programmer le robot pour relever 4 défis
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel  scratch link et extension MatataBot
fiche élève : défis 5, 6, 7 et 8
Séance 4
  • Programmer MatataBot à l’aide du logiciel pour tracer un carré, puis deux carrés adjacents
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel  scratch
 link et extension MatataBot
1 personnage playmobil / groupe
Séance 5
  • Relever le défi : écrire un algorithme pour tracer un patron de cube (activité débranchée)
papier, crayons
1 personnage playmobil / groupe
Séance 6
  • Valider ou corriger l’algorithme en programmant MatataBot
1 robot Matatabot
PC configurés avec logiciel  scratch link et extension MatataBot
Evaluation
  • Coder un algorithme simple
  • Coder et décoder des algorithmes comprenant des boucles
  • Programmer le déplacement d’un robot


 

Expérimentations en classe

Matata en classe 1La séquence a été proposée à 5 classes de cycle 3 en REP+ et hors REP. Les  enseignants n'avaient encore jamais mené de séquence en programmation.
L'ERUN est venu présenter en amont le projet aux professeurs qui ont tous montré  beaucoup d'enthousiasme. Il s'agissait pour eux de conduire les six séances avec le  soutien si besoin de l'ERUN, présent dans la classe.


L'analyse des réussites et des difficultés des élèves met en lumière plusieurs aspects significatifs de leur apprentissage en programmation. Parmi les réussites observées, on note un engagement et une motivation marqués, favorisés par le travail collaboratif en binômes, qui a permis aux élèves de s'entraider et d'échanger des idées. De plus, tous les élèves ont pu acquérir des compétences de base en programmation, conformément à la compétence 3.4 du CRCN.
Cependant, certaines difficultés persistent, notamment la décentration nécessaire pour effectuer des déplacements relatifs. De plus, lors de l'évaluation d'un exercice consistant à programmer le tracé d'un rectangle, il a été constaté que 50 % des élèves ayant réussi n'ont pas réinvesti la notion de boucle.

Matata en classe 2Côté enseignants, on révèle des avancées notables dans leur pratique pédagogique. Parmi les réussites, on observe une appropriation efficace des séances et des fichiers mis à disposition, ce qui a permis aux enseignants de contribuer à l'évolution des séances. Ils ont également développé des compétences en lien avec le CRCN-Édu, notamment en mettant en œuvre des situations d'apprentissage intégrant le numérique (compétence 3.2), en développant les compétences numériques des apprenants (compétence 5.1) et en évaluant et certifiant ces compétences (compétence 5.2).

De plus, la volonté de reconduire la séquence l'année prochaine sans l'ERUN témoigne de leur confiance dans cette approche. L'utilisation du VPI et de la classe mobile a également été un atout dans leur enseignement.

Néanmoins, une difficulté persistante réside dans la gestion du temps lors des mises en commun, ce qui nécessite une réflexion pour optimiser ces moments d'échange et de partage.


Commentaires


La dernière séance a pris plus de temps que prévu car l'extension spécifique des  instructions de Matatabot disponible dans scratch ne permet pas encore une pré- visualisation des tracés dans le logiciel.
La séance du jeu du robot idiot doit effectivement être menée en amont pour  comprendre et vivre les déplacements relatifs et acquérir le vocabulaire en anglais.

 
auteur(s) :

Laurent Martin, Enseignant Référent aux Usages du Numérique Nantes II- Nantes III

information(s) pédagogique(s)

niveau : Cycle 3

type pédagogique : scénario, séquence

public visé : enseignant

contexte d'usage : classe

référence aux programmes :

Programmes de cycle 3

Sciences et technologie

Programmation d'objets techniques
Algorithmes et programmation
Coder un algorithme simple agissant sur le comportement d’un objet technique : déplacement d’un robot
Comprendre un programme simple et le traduire en langage naturel.
Critiquer un programme au regard du comportement de l’objet programmé

Mathématiques

Espace et géométrie
- Programmer les déplacements d’un robot en utilisant un logiciel de programmation.
- Maîtriser le vocabulaire permettant de définir des positions et des déplacements (tourner à gauche, à droite ; faire demi-tour, effectuer un quart de tour à droite, à gauche) ;
- Reproduire, représenter, construire des solides simples : le patron du cub

Cadre de référence des compétences numériques

Domaine 3 :Création de contenu

Programmer
Niveau 1 :Lire et construire un algorithme qui comprend des instructions simples
Niveau 2: Réaliser un programme simple
Niveau 3 : développer un programme pour répondre à un problème à partir d’instructions simples



documents complémentaires

site web
Ressources liées à la séquence
Fichiers openboard disponibles pour vidéoprojection

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