Thymio

 Vue d’ensemble du robot

Le Thymio II est un robot éducatif et à prix abordable. Il se base sur trois piliers:

1) une grande quantité de capteurs et d’actuateurs,

2) une interactivité très poussée, surtout en ce qui concerne la compréhension du fonctionnement des capteurs,

3) une programmation facile grâce à l’environnement d’Aseba.

Un des principaux atouts pédagogiques du robot Thymio II tient à l’usage qu’il fait de la lumière pour rendre visible son fonctionnement. Équipé de neuf capteurs (cinq vers l’avant, deux vers l’arrière et deux vers le bas), ceux-ci se colorent en rouge lorsqu’ils sont activés par les objets que Thymio rencontre lors de ses déplacements.

Cet artifice permet de faire comprendre aux élèves que pour fonctionner, et à l’instar de ce qu’ils font eux-mêmes avec leurs sens, un robot doit être en mesure d’appréhender le milieu dans lequel il évolue.
 
 
 
 

Capteurs et actuateurs

Thymio utilise aussi la lumière en affichant extérieurement les six différents types de comportement qu’il peut adopter par le biais de six couleurs:

 
Vert: Thymio l’amical suit un objet situé devant lui

Jaune: Thymio l’explorateur explore le monde tout en évitant les obstacles

Rouge: Thymio le peureux fuit ce qui l’approche, détecte les chocs, la chute libre et indique la gravité

Mauve: Thymio l’obéissant exécute les ordres donnés par les boutons ou une télécommande

Turquoise: Thymio l’enquêteur suit une piste

Bleu: Thymio l’attentif réagit au son.

Il s’agit là d’une caractéristique particulièrement efficace pour expliquer aux élèves le rôle de la programmation: ils constatent ainsi qu’il est possible de faire en sorte qu’un même robot interprète des mêmes capteurs de façon radicalement différente.

De plus, l’utilisation de la couleur illustre clairement une des règles de programmation de base que l’on retrouve dans tous les langages de programmation: si Thymio est vert, alors il suit un objet (en interprétant d’une certaine manière les informations provenant de ses capteurs).
 
 
 
 

Enseigner avec Thymio II

Partant de cela, la meilleure façon d’introduire le sympathique Thymio dans une classe consiste à demander aux élèves d’observer le robot pour comprendre par eux-mêmes son comportement. Cette démarche exploratoire, qui peut être entreprise avec des élèves de tout âge en faisant varier le niveau d’analyse, constitue un excellent exemple d’une approche scientifique: selon un processus itératif, les élèves construisent leur savoir en émettant des hypothèses qu’ils doivent ensuite confronter à la réalité pour les valider. Cette démarche peut s’appliquer tout aussi bien avec des petits qui ne feront ensuite qu’utiliser les fonctionnalités programmées dans le robot qu’avec des plus grands qui auraient à modifier ces fonctionnalités à travers un exercice de programmation.

En plus de cette approche qui favorise l’observation, il est une autre forme d’apprentissage à laquelle Thymio se prête particulièrement bien: l’apprentissage par l’erreur. Là aussi, comme pour la méthode d’observation évoquée plus haut, cet apprentissage peut se faire aussi bien par sa simple utilisation si, par exemple, les petits choisissent un mauvais mode de fonctionnement pour une activité donnée, mais aussi lors d’exercices de programmation avec les plus grands où une erreur de codage se traduit directement par un fonctionnement inadéquat du robot: chaque erreur de ce dernier doit être identifiée, analysée puis corrigée. Un processus qui ne se traduit pas forcément par l’acquisition d’un savoir spécifique lié à une branche particulière, mais d’une méthodologie de travail basée sur la confrontation entre l’expérience pratique et l’approche théorique.
 
 
 
 

Activités pédagogiques

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Davantage sur Thymio

A l’intérieur de Thymio

Les capteurs principaux

  • Les capteurs de proximité. Ils permettent de mesurer s’il y a un objet à proximité. Ils fonctionnent en émettant de la lumière infrarouge et en mesurant combien de lumière retourne en arrière. S’il y a un objet en face, il va réfléchir de la lumière en arrière.
  • Les accéléromètres. Vous voulez comprendre ce que c’est et comment fonctionne un accéléromètre? par ici.
  • Un capteur de température (un thermomètre électronique).
  • Un microphone, qui permet de percevoir des sons.